— Ларисо Петрівно, яке сучасне визначення та зміст фармакогенетики з наукової та практичної точок зору?

— Клінічна фармакогенетика — порівняно новий напрямок у клінічній фармакології, котрий виник на стику медичної генетики та клінічної фармакології й вивчає генетично детерміновані реакції живого організму (хворої людини) на лікарські засоби. Термін «фармакогенетика» вперше запровадив F. Vogel у 1959 р. для обґрунтування впливу генетичних чинників на відповідь організму під час введення фармакологічних препаратів. Адже на практиці було очевидно, що на один і той самий препарат різні пацієнти реагують по-різному і варіабельність такої відповіді могла коливатися суттєво (у 3–15 разів), це стосується і появи побічних ефектів та ускладнень. У 50-х роках минулого століття були проведені перші фармакогенетичні дослідження, коли вивчали відмінну (неоднакову) ефективність відповіді організму під час лікування міорелаксантом сукцинілхоліном післяопераційного ушкодження нерва з наступним розвитком нервово-м’язового паралічу відповідної ділянки тіла, органа. Аналогічно — при лікуванні туберкульозу ізоніазидом та при лікуванні суправентрикулярних і вентрикулярних екстрасистолій, пароксизмальних тахікардій, фібриляцій передсердь прокаїнамідом (новокаїнамідом). Причиною такої відповіді стала різна швидкість ацетилювання цих препаратів за участі ферменту N-ацетилтрансферази (NAT). Це підтвердилось різною концентрацією ліків у крові та тривалістю їх напівжиття у різних пацієнтів, що, однак, мало залежність від конкретної варіації гена N-ацетилтрансферази. Така неоднорідність сприяла розподілу хворих на фенотипи «повільних» і «швидких ацетиляторів». Частота повільного типу ацетилювання коливається від 10% у японській популяції до 90% серед мешканців деяких середземноморських країн. Фенотип швидкого і повільного ацетилювання зумовлений геном NAT2, який кодує фермент N-ацетилтрансферазу 2 (NAT2).

Окрім того, накопичені літературні дані засвідчили закономірність появи побічних реакцій у певних популяціях. Так, при введенні барбітуратів мешканцям Південно-Східного Середземномор’я (арабам, євреям, курдам, особам негроїдної раси) часто спостерігають спонтанний гемоліз еритроцитів, що зумовлено генетичним «дефектом» гена глюкозо-6-фосфатдегідрогенази, інша мутація цього гена призводить до гемолізу еритроцитів при лікуванні антималярійним препаратом примахіном. У генетично схильних людей фуросемід і вітамін В12 провокують гострі напади подагри. Таким чином, індивідуальна реакція на лікарські препарати певним чином залежить від генетичних детермінант. Саме цей напрямок вивчає фармакогенетика.

Класичні дослідження з фармакогенетики включають ідентифікацію варіантів генів, які впливають на метаболізм фармакологічних препаратів (транспорт, абсорбцію, безпосередньо метаболізм, спосіб дії, індивідуальність відповіді та виведення з організму). До них належать гени сімейства цитохрому Р450 (CYPs), котрі беруть участь у першій та другій фазах метаболізму препаратів. Генетичні варіанти вже тільки одного гена CYPs впливають на метаболічні особливості великих популяцій. До прикладу, один член суперсімейства цитохрому Р450 CYP2D6 має на сьогодні 75 відомих алельних варіацій, деякі з яких призводять до зниження (чи відсутньої) активності, а деякі до підсиленої активності метаболізму препаратів. Тобто генотип людини є потенційним маркером, що визначає варіабельність відповіді на препарат. Саме завдяки цьому пацієнти не можуть бути однаково «адекватно» проліковані стандартними дозами одних і тих же фармакологічних засобів.

Які технічні засоби необхідні для проведення генетичних досліджень? Досліджують алельний стан генів за допомогою полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) на програмованих ампліфікаторах різних модифікацій із якісним чи/та кількісним аналізом, у тому числі у режимі реального часу (Real-time PCR) та методом молекулярної гібридизації з високоспецифічними ДНК-зондами in situ (Fish). За вартістю такі дослідження, з нашого досвіду (при масовому, потоковому застосуванні), не перевищують вартості діагностики на Torch-інфекцію. І якщо інфекційні агенти можуть змінюватись (сьогодні одні, а через тиждень — інші) і діагностику час від часу необхідно повторювати, то генотип людини не змінюється впродовж її життя. У генетиків є таке прислів’я: «Хвороби нас вибирають ще до нашого народження». Саме генетичний компонент визначає появу хвороб у 30–50% випадків.

— Якими є світові та вітчизняні здобутки в цій царині, основні практично значимі напрямки роботи дослідників?

— Початок ХХІ століття ознаменувався важливою віхою в історії сучасної медицини. У 2003 р. було завершено розшифрування геному людини, що стало фундаментальною основою становлення молекулярної медицини, орієнтованої на виявлення і оцінку персонального генетичного ризику та прогнозування ускладнень певних захворювань, у тому числі і серцево-судинних. Виділяють 20000–25000 генів. Чисельні мутації у генах, котрі кодують основні системи контролю артеріального тиску (АТ), метаболізму препаратів тощо, активно вивчаються сьогодні в усьому світі, однак їх точна роль у патогенезі ССЗ є не до кінця з’ясованою, а результати таких досліджень суперечливі й суттєво відрізняються в окремих популяціях. До прикладу, описано близько 100 видів мутацій гена ангіотензинперетворювального ферменту (АСЕ), більше 10 видів поліморфізму гена рецепторів ангіотензину ІІ 1-го (AGTR1) і 2-го типів (AGTR2), ендотеліальної оксиду азоту синтази (eNOS), гена ангіотензиногену (AGT), гена альдостерону, понад 15 мутацій гена калікреїну, наприклад генів С1386А та А1789G, і гена реніну (R14+17G), кілька поліморфізмів гена ендотеліну-1 (BsiY1), понад 30 поліморфізмів генів сімейства β-адренорецепторів (ADRβ), ферментів метаболізму катехоламінів, глюкагону, ІІ β-гідроксилази, генів, асоційованих із інсулінорезистентністю (PC-1 k121q), чисельні мутації генів ядерних транскрипційних факторів із сімейства нуклеарних гормональних рецепторів — активаторів проліфераторів пероксисом PPAR (a-, b/d- і 3 види g-рецепторів).

Також малодослідженими є впливи однонуклеотидних поліморфізмів (SNPs) генів на фенотипові прояви захворювань, індивідуальну фармакогенетику та фармакогеноміку серцево-судинних засобів, тобто чутливість і варіабельність відповіді на препарат та появу побічних ефектів. На сьогодні у світовій практиці окремі подібні дослідження на популяційному рівні ще не проводились, однак є повідомлення за деякими генами ряду дослідників.

На теренах вітчизняної кардіології дослідження генетичного поліморфізму проводяться під керівництвом професорів В.Й. Целуйко (Харків), О.М. Пархоменко, О.О. Мойбенко, В.Є. Досенко (Київ), Г.В. Дзяка, Т.В. Колесник (Дніпропетровськ), Н.Г. Горовенко (Київ), І.П. Кайдашева (Полтава) та С.І. Тихонової з колегами (Одеса), а також фахівцями Буковинського державного медичного університету (Чернівці). У цих дослідженнях були проаналізовані окремі молекулярно-генетичні аспекти активності ренін-ангіотензинової системи при артеріальній гіпертензії (АГ), ішемічній хворобі серця (ІХС) (гострому коронарному синдромі, у тому числі інфаркті міокарда, хронічній ІХС), атеросклерозі та генів АСЕ (інсерційно-дилеційний поліморфізм I/D), AGTR1 (нонсенс-мутація A1166C), eNOS (SNPs T894G, Т786С, міні-сателітний повтор у 4-му інтроні — 4а/4b), PPAR-g2 (міссенс-мутація Pro12Ala) та ADRβ1 (міссенс-мутація, яка змінює ефективність з’єднання G-протеїнового рецептора та його аденілатциклазну активність, Arg389Gly). Окрім того, окремими вітчизняними дослідниками було проведено аналіз ефективності деяких лікарських препаратів. Так, вивчали вплив ІАПФ лізиноприлу та БРА ІІ лосартану при лікуванні хворих на есенційну артеріальну гіпертензію І і ІІ стадій залежно від I/D поліморфізму гена АСЕ. Встановили імовірно кращий вплив ІАПФ на зниження АТ і досягнення цільового АТ у хворих-носіїв ІІ-генотипу, ніж у таких із D-алелем; лосартан же був більш ефективним у носіїв D-алеля за вищеозначеними показниками. Також вітчизняними дослідниками було зафіксовано краще зниження офісного систолічного артеріального тиску у носіїв А-алелю гену AGTR1 у хворих на ренопаренхіматозну гіпертензію при прийомі кандесартану 4 міс на 29,4 і 21,5% відповідно, ніж у носіїв СС-генотипу — на 17,7%; р<0,05. Цікавими, на наш погляд, є дослідження, котрі встановили кращий ефект блокатора ліпооксигенази кверцетину у додатку до базової терапії за частотою відновлення коронарного кровотоку у хворих на гострий інфаркт міокарда у носіїв ТТ-генотипу гена eNOS (T-786C поліморфізм), що, як припускають, є наслідком здатності збільшувати біодоступність оксиду азоту у хворих зі збереженими функціональними можливостями eNOS, якими і є носії ТТ-генотипу.

— Наскільки розповсюджені в медичній практиці фармакогенетичні дослідження, зокрема перед призначенням лікарських засобів? Наскільки важливі та перспективні подібні дослідження?

— Фармакогенетичні дослідження сьогодні є одними із найбільш передових і перспективних у світовій науковій практиці. Чому? Тому що за ними стоїть не лише підвищена ефективність лікування, але й профілактика. Ще М.І. Пирогов стверджував: «Майбутнє належить медицині профілактичній». Відома китайська мудрість, котра стала своєрідним девізом Європейського конгресу кардіологів 2008 р. у Мюнхені, говорить: «Гарний лікар той, хто розпізнає хворобу та лікує її. Кращий лікар той, хто виліковує хворобу. Мудрий лікар — запобігає хворобі». Вже у 2006 р. у колах світової наукової спільноти йшлося про те, що генотип людини може стати індивідуальним чинником ризику, який можна використати з профілактичною метою для виокремлення груп ризику:

– I/D поліморфізм гена АСЕ дискутується як незалежний ризик-фактор серцево-судинних ускладнень (через високий рівень відповідного ферменту в плазмі крові);

– ApoE4/E4-генотип гена аполіпопротеїну E асоціюється з частішим розвитком хвороби Альцгеймера, а фенотип Е2/Е2 — з гіперліпопротеїнемією ІІІ типу (через високий вміст загального холестеролу та тригліцеридів плазми крові );

– біалельний поліморфізм в інтроні 1-го та 8-го генів холестеринестер-трансферного протеїну (СЕТР) асоціюється з нижчим ризиком ССЗ, тому що контролює транспорт ефірів холестеролу в печінку, сприяючи зростанню вмісту холестеролу ліпопротеїнів високої щільності (ХС ЛПВЩ);

– деякі мутації генів eNOS та NAD(P)H-Oxidase асоціюються з оксидантним стресом і прискореним розвитком атеросклерозу коронарних артерій тощо.

У Європейських рекомендаціях з лікування та профілактики АГ за 2007 р. у розділі 6. «Treatment strategies», пункті 6.2.2. «Monotherapy» чітко висловлено сподівання на підвищення комплаєнсу пацієнтів до лікування антигіпертензивними препаратами, що базуватиметься на засадах фармакогенетики, а також запевнення, що дослідження в цій галузі будуть заохочуватись.

Чому виникла така проблема? За даними метааналізу ряду досліджень, 60% пацієнтів із АГ при прийомі β-адреноблокаторів не дають адекватної відповіді на лікування, а при застосуванні інгібіторів АПФ чи блокаторів кальцієвих каналів (БКК) як монотерапії імовірний ефект отримано лише у 25–50% пацієнтів. У решти 50–75% хворих АТ не лише не нормалізувався до цільового рівня, а більше того — розвивались побічні явища (Mooser V. Cardiovascular pharmacogenetics in the SNP era/V. Mooser, Waterworth D.M., Isenhour T., Middleton L.//J. Thromb. Haemost. – 2003. – Vol. 1, Is. 7. – P. 1398–1402.; Donna K. Arnett. Pharmacogenetics of antihypertensive treatment/K. Donna Arnett, A. Steven Claasb, P. Stephen//Vasc. Pharmac. – 2006. – Vol. 44, Iss. 2. – P. 107–118). В Україні, попри достатній арсенал фармакологічних засобів, ефективність лікування АГ теж низька і, за даними Інституту кардіології ім. акад. М.Д. Стражеска, коливається від 8% серед мешканців села до 18,7% серед жителів міста. І проблема не лише у низькій медичній культурі населення, пізньому виявленні чи недостатній профілактичній роботі, а також у низькому комплаєнсі та адгеренсі до пропонованої терапії, яка має глибоке генетичне підґрунтя. У зв’язку із цим нами були проведені ґрунтовні дослідження з аналізу чутливості хворих на АГ до антигіпертензивної терапії препаратів першої лінії залежно від генотипу 5 генів АСЕ (I/D), AGTR1 (А1166С), eNOS (T894G), PPAR-g2 (Pro12Ala) і ADRβ1 (Arg389Gly) на основі змін гемодинаміки, структурно-функціонального стану міокарда та артеріальних судин, обміну вуглеводів і ліпідів, імунологічної реактивності із наступною фармакогенетично детермінованою терапевтичною корекцією. Розроблена нами схема лікування АГ на сьогодні не має світових аналогів. Вона отримала високу оцінку європейських експертів товариств кардіології й гіпертензії, за якою робота ввійшла до четвірки кращих на Європейському конгресі кардіологів 2009 р. (Барселона). Саме цей методологічний підхід «запозичили» японські дослідники (компанія Nikkei) і розробили подібну схему за призначенням БКК залежно від поліморфізму гена «повільних» L-каналів, які є власне «мішенню» БКК. Детальніше розроблена нами схема описана в Українському кардіологічному журналі № 5 за 2009 р.

Ще цікава інформація. 16 березня 2010 р. агенція Reuters розповсюдила статтю «Gene test can cut warfarin hospitalizations», присвячену генетичному скринінгу при застосуванні антикоагулянтів непрямої дії. При цьому вказується, що дослідження лише двох генів, асоційованих із механізмами розвитку ускладнень та побічних ефектів антикоагулянтів, дає змогу знизити ризик кровотеч на 43% і строки госпіталізації внаслідок побічних ефектів на 28–31%. Найбільш клінічно значимими генами, поліморфізми яких детермінують різну чутливість до варфарину, є ген епоксид редуктази вітаміну К (VKORC1) та згадуваний вже ген цитохрому Р450 (CYP2C9). Усім зацікавленим рекомендую прочитати статтю наших колег з Університету Північної Кароліни (Li T. Polymorphisms in the VKORC1 gene are strongly associated with warfarin dosage requirements in patients receiving anticoagulation/T. Li, L.A. Lange, X. Li, L. Susswein, B. Bryant, R. Malone, E.M. Lange, T-Y. Huang, D.W. Stafford, J.P. Evans//J. Med. Genet. — 2006. — №43. — Р. 740–744). Більше того, Barnes-Jewish Hospital at Washington University Medical Center та Національні Інститути Здоров’я США (National Institutes of Health, NIH) створили спеціальний консультативний сайт для пацієнтів, які потребують призначення варфарину (warfarindosing.org). Про необхідність визначення поліморфізму VKORC1 та CYP2C9 йдеться вже на титульній сторінці сайту.

— У яких країнах фармакогенетичні обстеження пацієнтів перед призначенням препаратів є обов’язковими? Чи можливе проведення подібних досліджень в Україні?

— У жодній країні, наскільки мені відомо, фармакогенетичні обстеження пацієнтів перед призначенням препаратів не є обов’язковими. Вони визначаються як бажані для визначення індивідуальної чутливості пацієнта до препарату і зменшення можливих побічних ефектів ліків. Взагалі медико-генетичні дослідження поширені з метою запобігання появи спадкової патології та уроджених вад розвитку. Консультуванням щодо цього питання опікуються лікарі медико-генетичних консультативних кабінетів, які на сьогодні є в кожному районі.

Стосовно вивчення генетичного поліморфізму при серцево-судинній, ендокринній, онкологічній патології ПРЛ-методом, то нині в Україні це ще не є загально-застосованою практикою. Використовують цей метод переважно наукові центри. Однак, на мою думку, скрізь, де працює ПЛР-обладнання, можна проводити дослідження алельного стану генів. Наприклад, вартість такого дослідження при системному застосуванні не перевищує вартості дослідження (таким же методом) лабораторних зразків на TORCH-інфекцію. Генотип хворого впродовж життя не зміниться, а отримані результати можуть сказати багато, як на близьку, так і на віддалену перспективу. За подібними генетичними дослідженнями, на мою думку, велике майбутнє, вони створюють передумови для розвитку «стратегічної» превентивної медицини. Знаючи свій генотип і схильність до конкретної групи захворювань (чи окремої хвороби), людина буде «озброєна» інформацією, якою, маємо надію, вміло зможе скористатись, виконуючи елементарні й часто дешеві профілактичні прийоми (дотримання певного стилю життя, виду харчування, відмова від шкідливих звичок, фізичне навантаження тощо).

— Якими іншими сучасними питаннями опікується світова та вітчизняна медична генетика?

— У провідних центрах США, Європи та Азії активно досліджується наукова гіпотеза про генетичний поліморфізм як індивідуальний чинник ризику та маркер чутливості до медикаментозних препаратів, а також доводиться вагомий вплив на ймовірність появи ССЗ. Однак результати таких досліджень є суперечливі, їх кількість обмежена, а деякі автори вважають такі твердження на сучасному етапі передчасними. Асоціація SNP-мутації гена rs10757274, розташованого на хромосомі 9p21.3, із ССЗ широко вивчалась у кількох дослідженнях із загальною кількістю пацієнтів понад 22 тис. Було встановлено її вплив на випадки розвитку ССЗ та асоціативний зв’язок з відповідними ризик-факторами, але не доведено їх вплив на прогноз ССЗ. До того ж відносний ризик (OR) можливих ССЗ для гомо- і гетерозигот становив 1,32 і 1,25 відповідно. Отже, використовуючи наявний у пацієнта патологічний генотип у додатку до традиційних ризик-факторів, можна передбачити з більшою ймовірністю (у 2–3 і більше разів) появу захворювання (наприклад, раку простати чи молочної залози, макулярної дегенерації, хвороби Крона, ССЗ, у тому числі атеросклерозу, цукрового діабету 2-го типу тощо). Але навіть із такою генетичною інформацією прогностична сила індивідуального ризику залишається відносно слабкою. Суперечки навколо необхідності відбирати для проходження ранніх діагностичних обстежень осіб із ризиком, що у 2–3 рази перевищує популяційний за генетичною схильністю, від таких, хто взагалі не потребуватиме їх, тривають. Тому сьогодні безпрецедентний потік «генетичної інформації» повинен переглядатись на предмет прозорості виконання досліджень, вичерпності повідомлень результатів генетичних асоціацій, неупереджених, цільних, коректно доведених і сучасних висновків, ретельної класифікації таких доказів, наявності відповідного «ланцюга» між доказовою базою та інформацією, доведеною до споживача, і, звичайно, клінічною користю для пацієнта.

— У контексті сказаного вище, які поради Ви можете дати колегам — практикуючим лікарям?

— Якщо медичного працівника цікавить ця тематика, то меж для професійного росту, на мою думку, немає. Ми почали вивчати проблему фармакогенетики ССЗ ще з 2003 р. (рік офіційного остаточного розшифрування геному людини): збирали дані, накопичували інформацію, аналізували її. Окрім того, працівники Буковинського державного медичного університету отримали фахові консультації з питань досліджень поліморфізму генів у провідних вітчизняних генетиків як медичного, так і немедичного профілю та закордонних фахівців. Нас, як і багатьох практикуючих лікарів-кардіологів, терапевтів, сімейних лікарів, не зовсім влаштовували результати емпіричної фармакотерапії. Згідно з даними джерел літератури ефективність емпіричного лікування АГ у США, Канаді, Англії та Німеччині коливається у межах 29,9–54,5%, зменшуючи ризики серцево-судинних подій на 23–35% і серцево-судинних ускладнень на 29–41%. в Україні ж реальна ефективність лікування становить лише 8–18,7%, гіпотетично збільшуючи шанси можливого адекватного контролю АТ при комбінації препаратів до 70–90%. Тому наші дослідження невипадково були обрані саме в області фармакогенетики. Фармакогенетична детермінація лікування АГ, яку ми запропонували, підвищує її ефективність до 60–89% проти 24–40% до фармакогенетичної корекції на фоні емпіричного лікування.

— У такому разі, які, на Вашу думку, напрямки розвитку медичної генетики та фармакогенетики є перспективними?

— Фармакогенетичні підходи до підбору антигіпертензивної терапії є перспективними з точки зору фармакоекономічних параметрів та превентивної медицини. На сьогодні беззаперечним частим фактом є низька ефективність антигіпертензивної терапії, яка становить лише 25–50%. Згідно з нашими дослідженнями, емпірична терапія була ефективною лише в 24–40% випадків. Більше того, у решти 50–75% хворих (за даними наших досліджень — у середньому 66%), АТ не лише не нормалізувався, а розвивались побічні ефекти. Це свідчить про те, що цей «прошарок» пацієнтів ми лікуємо неправильно. Отже, 50–75% хворих витрачають свої кошти на неефективну фармакотерапію. Перспективи для превентивної медицини — це виокремлення груп пацієнтів високого ризику появи захворювання чи його ускладнень за наявністю у них «несприятливого» генотипу, що дасть можливість провести вчасно необхідну профілактичну роботу і збільшить шанси на її ефективність. Звичайно, подібні дослідження поки що недостатньо поширені. Однак коли з кожним роком гроші в системі охорони здоров’я починають рахуватись більш прискіпливо, а з імовірним запровадженням системи страхової медицини клінікам та лікарям зокрема за призначення нераціональної терапії доведеться відповідати власним гаманцем, фармакогенетичне обстеження пацієнта може стати доволі поширеним явищем. Та й взагалі, практикуючим лікарям завжди треба пам’ятати про залежність ефективності фармакотерапії та фармакопрофілактики від особливостей генотипу того чи іншого пацієнта. Пам’ятаймо про це, шановні колеги!

Бесіду вів Олександр Сіроштан, фото надане респондентом