doktoravhandling farmakologi betydning av cyp2c19 · lig, for eksempel kvalme, diaré, hodepine og...

2
BAKGRUNN Depresjon er en av de vanligste psykiske lid- elsene i Norge, og det anslås at om lag én av fem nordmenn vil rammes av depresjon i løpet av livet (1). Selektive serotonin reopp- takshemmere (SSRI) er førstevalg ved mange former for depresjon og er derfor de mest brukte antidepressivaene her til lands. Disse legemidlene har imidlertid utilfredsstillende effekt mot depresjon hos mange av pasient- ene. I t illegg er p lag somme bivirkninger van- lig, for eksempel kvalme, diaré, hodepine og seksuell dysfunksjon. Forskjeller i effekt og bivirkninger av l egemidler kan skyldes at samme dose gitt til ulike pasienter gir ulik konsentrasjon av l egemiddel i kroppen. Dette skyldes f armako - kinetisk variabilitet, det vil si forskjeller i absorpsjon, distribusjon, metabolisme og ekskresjon av legemidlet i kroppen. Farmako- kinetisk variabilitet kan håndteres ved å til- passe legemiddeldosen til hver enkelt pasient; pasienter som får høy konsentrasjon bør få lav dose for å unngå bivirkninger, mens pasienter som får lav konsentrasjon bør få høy dose for å sikre effekt av behandlingen. Escitalopram (Cipralex ® ) og sertralin (Zoloft ® ) er av de mest brukte SSRI- preparatene i Norge. Begge disse anti- depressivaene viser stor farmakokinetisk variabilitet; opptil 40 ganger forskjell i serumkonsentrasjon etter samme dose. Individuell variasjon i legemiddelmeta- bolisme er en viktig årsak til farmakokinetisk variabilitet av mange legemidler. Tidligere studier har vist at både escitalopram og sertralin metaboliseres av CYP2C19-enzym- et (2;3). Aktiviteten av dette enzymet er i stor grad genetisk bestemt (4). Det er imidlertid lite kjent hvordan forskjeller i CYP2C19- genet påvirker metabolismen av escitalo- pram og sertralin i pasienter som behandles med disse legemidlene. Det normale CYP2C19-genet (villtypen) betegnes CYP2C19*1 (leses «CYP2C19 - stjerne1»). Siden 1980-tallet har det vært kjent at varianter av CYP2C19-genet gir opphav til defekt CYP2C19-aktivitet (betegn- es def for defekte). Nylig ble det også identi- fisert en genvariant, CYP2C19*17, som innebærer økt CYP2C19-aktivitet. Totalt gir dette opphav til seks ulike CYP2C19-geno- typegrupper i befolkningen; CYP2C19*17/*17, CYP2C19*1/*17, CYP2C19*1/*1, CYP2C19*17/def, CYP2C19*1/def, CYP2C19def/def. I Norge (kaukasiere) har ca. fem prosent av befolkningen CYP2C19*17/*17 -geno - typen, mens to til tre prosent har CYP2C19def/def-genotypen og er såkalte «poor metabolizers» via CYP2C19. Blant afrikanere er forekomsten av CYP2C19- genvarianter ganske lik som i kaukasiere, mens det i asiatiske populasjoner er langt høyere forekomst av defekte CYP2C19-gener (13–23 prosent er poor metabolizers), og lavere forekomst av CYP2C19*17 (5;6). HENSIKT Å undersøke betydningen av genetisk variasjon i CYP2C19 for farmakokinetisk variabilitet av escitalopram og sertralin i psykiatriske pasienter. MATERIALE OG METODER Ved Senter for Psykofarmakologi (tidligere Psykofarmakologisk avdeling) utføres serum- konsentrasjonsmålinger og CYP-genotyping av pasienter som behandles med psyko- farmaka. Pasienter som var CYP-genotypet og hadde målt serum konsentrasjon av escitalopram eller sertralin ble inkludert. Dosejustert serumkonsentrasjon (serumkon- sen t ra s jon/ døgn dose i mg, omtales som «serumkonsen t rasjon»), alder, kjønn, prøvetakings betingelser og komedikasjon ble registrert. Pasienter som ble behandlet med legemidler som er kjent å hemme eller i ndusere CYP2C19 ble ekskludert. Pasientene ble inndelt i seks grupper basert CYP2C19-genotype, og gjenn omsnit tl ig serumkonsentrasjon i de ulike CYP2C19- genotypergruppene ble estimert og sammen- liknet ved hjelp av linear mixed model analyse. Andre faktorer som potensielt kunne påvirke serumkonsentrasjonen ble undersøkt ved kovariatanalyse. CYP2C19-mediert metabolisme av escitalopram ble i tillegg studert in vitro. RESULTATER Sammenliknet med CYP2C19*1/*1-gruppen var gjennomsnittelig serum konsentrasjon av escitalopram 5,7 ganger høyere i CYP2C19def/def-gruppen (p<0.001) og 42 prosent lavere i CYP2C19*17/*17-gruppen (p<0.01) (figur 1A) (7). Mellom ytterpunkt- ene (def/def vs. *17/*17) var det ti ganger forskjell i gjennomsnittelig serumkonsentra- sjon. Kvinner og bærere av defekte CYP2D6- gener hadde henholdsvis 26 prosent og 28 prosent høyere serum konsentrasjon av escitalopram enn menn og bærere av kun 24 NORSK FARMACEUTISK TIDSSKRIFT 6/2010 Betydning av CYP2C19- genetikk for SSRI-preparater Doktoravhandling Farmakologi TITTEL Impact of CYP2C19 genetics on pharmacokinetic variability of escitalopram and sertraline – a study based on therapeutic drug monitor- ing data EMNE Farmakologi, farmakogenetikk STIPENDIAT Ida Rudberg, Senter for Psykofarmakologi (tidligere Psykofarmakologisk avdeling), Diakonhjemmet Sykehus [email protected] HOVEDVEILEDER Espen Molden, Senter for Psykofarmakologi, Diakonhjemmet Sykehus og Avdeling for farmasøytisk biovitenskap, Farmasøytisk institutt, Universitetet i Oslo FORSVAR AV OPPGAVEN 2010, vår HOVEDBUDSKAP Genetiske forskjeller i CYP2C19 er av stor betydning for farmakokinetisk variabilitet av antidepressivaene escitalopram (Cipralex ® ) og sertralin (Zoloft ® ). Funnene kan danne grunnlag for individuell dosering av disse lege- midlene for å forebygge bivirkninger og terapisvikt.

Upload: others

Post on 20-Jan-2020

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Doktoravhandling Farmakologi Betydning av CYP2C19 · lig, for eksempel kvalme, diaré, hodepine og seksuell dysfunksjon. Forskjeller i effekt og bivirkninger av legemidler kan skyldes

BAKGRUNN Depresjon er en av de vanligste psykiske lid-elsene i Norge, og det anslås at om lag én avfem nordmenn vil rammes av depresjon iløpet av livet (1). Selektive serotonin reopp-takshemmere (SSRI) er førstevalg ved mangeformer for depresjon og er derfor de mest

brukte antidepressivaene her til lands. Disselegemidlene har imidlertid utilfredsstillendeeffekt mot depresjon hos mange av pasient-ene. I tillegg er plag somme bivirkninger van-lig, for eksempel kvalme, diaré, hodepine ogseksuell dysfunksjon. Forskjeller i effekt og bivirkninger av

legemidler kan skyldes at samme dose gitt tilulike pasienter gir ulik konsentrasjon av legemiddel i kroppen. Dette skyldes farmako -kinetisk variabilitet, det vil si forskjeller iabsorpsjon, distribusjon, metabolisme ogekskresjon av legemidlet i kroppen. Farmako -kinetisk variabilitet kan håndteres ved å til-passe legemiddeldosen til hver enkelt pasient;pasienter som får høy konsentrasjon bør fålav dose for å unngå bivirkninger, mens pasienter som får lav konsentrasjon bør fåhøy dose for å sikre effekt av behandlingen. Escitalopram (Cipralex®) og sertralin

(Zoloft®) er av de mest brukte SSRI- preparatene i Norge. Begge disse anti -depressivaene viser stor farmakokinetiskvariabilitet; opptil 40 ganger forskjell iserumkonsentrasjon etter samme dose.Individuell variasjon i legemiddelmeta -bolisme er en viktig årsak til farmakokinetiskvariabilitet av mange legemidler. Tidligerestudier har vist at både escitalopram ogsertralin metaboliseres av CYP2C19-enzym-et (2;3). Aktiviteten av dette enzymet er i storgrad genetisk bestemt (4). Det er imidlertidlite kjent hvordan forskjeller i CYP2C19-genet påvirker metabolismen av escitalo -pram og sertralin i pasienter som behandlesmed disse legemidlene. Det normale CYP2C19-genet (villtypen)

betegnes CYP2C19*1 (leses «CYP2C19 -stjerne1»). Siden 1980-tallet har det værtkjent at varianter av CYP2C19-genet giropphav til defekt CYP2C19-aktivitet (betegn-es def for defekte). Nylig ble det også identi-fisert en genvariant, CYP2C19*17, sominnebærer økt CYP2C19-aktivitet. Totalt girdette opphav til seks ulike CYP2C19-geno-typegrupper i befolkningen;

CYP2C19*17/*17, CYP2C19*1/*17,CYP2C19*1/*1, CYP2C19*17/def,CYP2C19*1/def, CYP2C19def/def.I Norge (kaukasiere) har ca. fem prosent

av befolkningen CYP2C19*17/*17 -geno -typen, mens to til tre prosent harCYP2C19def/def-genotypen og er såkalte

«poor metabolizers» via CYP2C19. Blantafrikanere er forekomsten av CYP2C19- genvarianter ganske lik som i kaukasiere,mens det i asiatiske populasjoner er langthøyere forekomst av defekte CYP2C19-gener(13–23 prosent er poor metabolizers), oglavere forekomst av CYP2C19*17 (5;6).

HENSIKTÅ undersøke betydningen av genetisk variasjon i CYP2C19 for farmakokinetiskvariabilitet av escitalopram og sertralin ipsykiatriske pasienter.

MATERIALE OG METODERVed Senter for Psykofarmakologi (tidligerePsykofarmakologisk avdeling) utføres serum-konsentrasjonsmålinger og CYP-genotypingav pasienter som behandles med psyko -farmaka. Pasienter som var CYP-genotypetog hadde målt serum konsentrasjon avescitalopram eller sertralin ble inkludert.Dosejustert serumkonsentrasjon (serumkon -sen tra sjon/ døgn dose i mg, omtales som«serumkonsen trasjon»), alder, kjønn,prøvetakings betingelser og komedikasjon bleregistrert. Pasienter som ble behandlet medlegemidler som er kjent å hemme eller indusere CYP2C19 ble ekskludert.Pasientene ble inndelt i seks grupper basertpå CYP2C19-genotype, og gjenn omsnit t ligserumkonsentrasjon i de ulike CYP2C19-genotypergruppene ble estimert og sammen-liknet ved hjelp av linear mixed model analyse. Andre faktorer som potensielt kunnepåvirke serumkonsentrasjonen ble undersøktved kovariatanalyse. CYP2C19-mediertmetabolisme av escitalopram ble i tilleggstudert in vitro.

RESULTATERSammenliknet med CYP2C19*1/*1-gruppenvar gjennomsnittelig serum konsentrasjon avescitalopram 5,7 ganger høyere iCYP2C19def/def-gruppen (p<0.001) og 42prosent lavere i CYP2C19*17/*17-gruppen(p<0.01) (figur 1A) (7). Mellom ytterpunkt-ene (def/def vs. *17/*17) var det ti gangerforskjell i gjennomsnittelig serumkonsentra-sjon. Kvinner og bærere av defekte CYP2D6-gener hadde henholdsvis 26 prosent og 28prosent høyere serum konsentrasjon avescitalopram enn menn og bærere av kun

24 NORSK FARMACEUTISK TIDSSKRIFT 6/2010

Betydning av CYP2C19-genetikk for SSRI-preparater

Doktoravhandling Farmakologi

TITTELImpact of CYP2C19 genetics onpharmacokinetic variability ofescitalopram and sertraline – a studybased on therapeutic drug monitor-ing data

EMNEFarmakologi, farmakogenetikk

STIPENDIATIda Rudberg, Senter forPsykofarmakologi (tidligere Psykofarmakologisk avdeling),Diakonhjemmet [email protected]

HOVEDVEILEDEREspen Molden, Senter forPsykofarmakologi, DiakonhjemmetSykehus og Avdeling for farmasøytiskbiovitenskap, Farmasøytisk institutt,Universitetet i Oslo

FORSVAR AV OPPGAVEN2010, vår

HOVEDBUDSKAPGenetiske forskjeller i CYP2C19 erav stor betydning for farmakokinetiskvariabilitet av antidepressivaeneescitalopram (Cipralex®) og sertralin(Zoloft®).

Funnene kan danne grunnlag forindividuell dosering av disse lege-midlene for å forebygge bivirkningerog terapisvikt.

NFT 6-2010 s. 24-25 16.06.10 13.52 Side 24

Page 2: Doktoravhandling Farmakologi Betydning av CYP2C19 · lig, for eksempel kvalme, diaré, hodepine og seksuell dysfunksjon. Forskjeller i effekt og bivirkninger av legemidler kan skyldes

funksjonelle CYP2D6-genvarianter (p<0.05).Videre indikerte in vitro-forsøk at forskjellen iserumkonsentrasjon av escitalopram mellomulike CYP2C19-genotyper skyldes effekt påto ulike metabolismeveier; både dannelse avN-demetyl escitalopram og dannelse avescitalopram propionsyre (figur 2) (8).For sertralin viste gruppene med defekte

CYP2C19-gener signifikant høyere gjen -nomsnittelig serumkonsentrasjon ennCYP2C19*1/*1-gruppen (p<0.05), og for

CYP2C19def/def-gruppenvar effekten en 3,2 gangerhøyere serumkonsentrasjon(p<0.01) (figur 1B) (9).CYP2C19*17 hadde ingenpåvirkning på gjennomsnittlig serumkonsentrasjon av sertra -lin. Pasienter som var 70 åreller eldre hadde i gjennom-snitt 80 prosent høyere serum-konsentrasjon av sertralin ennpasienter under 70 år.

DISKUSJONCYP2C19-genotype var avstor betydning for far-makokinetisk variabilitet avescitalo pram og sertralin(7;9). Effekten av CYP2C19-genotype var størst forescitalo pram, som viste tiganger forskjell i gjennom-snittlig serumkonsentrasjon mellom ulike CYP2C19-geno-typer. For både escitalopramog sertralin var effekten avdefekte CYP2C19-gener størreenn effekten av CYP2C19*17.Escitalopram og sertralin er

to av de mest brukte antide-pressivaene i Norge, og denstore forskjellen i serumkon-sentrasjon mellom pasientermed ulike CYP2C19-genotyp-er kan være av betydning forklinisk effekt og bivirkningerav disse legemidlene. Ved brukav standarddoser avescitalopram kan pasientermed CYP2C19*17/*17-geno-typen ha økt risiko for terapis-vikt, mens pasienter meddefekte CYP2C19-gener kanha økt risiko for bivirkningerved bruk av escitalo pram ellersertralin. Funnene i studienkan danne grunnlag for indiv-iduell dosering av disse lege-midlene basert på CYP2C19- genotype for å forebyggebivirkninger og terapisvikt. Både for escitalopram og

sertralin var det variasjon iserumkonsentrasjon også blantpasienter med samme

CYP2C19-genotype (figur 1 A og B). Detteskyldes at andre faktorer enn CYP2C19-genotype også påvirker farmakokinetikken avdisse legemidlene. Kovariatanalysen viste atkjønn og CYP2D6-genetikk påvirketserumkonsen trasjonen av escitalopram, mensalder var av betydning for serumkonsentra-sjonen av sertralin. Disse faktorene varimidlertid av langt mindre betydning forserumkonsen trasjonen enn pasientensCYP2C19-genotype. En annen årsak til vari-

abilitet i serumkonsentrasjonsmålingene er atprøvene er tatt under rutinemessig oppfølgingav pasientene. Dette innebærer varierende tidmellom doseinntak og prøvetaking (10–30timer), usikker infor masjon om kom e dikasjonsamt varierende pasientetterlevelse (com pli -ance). Det er imidlertid liten tvil om at genet-isk variasjon i CYP2C19 er en hovedårsak tilfarmakokinetisk varia bilitet av escitalopramog sertralin.

KONKLUSJONCYP2C19-genotype er av vesentlig be tyd -ning for farmakokinetikken av esci talo pramog sertralin. Effek ten er størst for escitalo -pram hvor CYP2C19-genotype for klarer en tiganger forskjell i serum konsentrasjon. Funn -ene kan danne grunnlag for individ uell dosering av sertralin og escitalopram for åforebygge bivirkninger og terapisvikt.

REFERANSER1. Nasjonalt folkehelseinstitutt. Psykiske lidelseri Norge: Et folkehelseperspektiv. Rapport 8,2009. 2. Herrlin K, Yasui-Furukori N, Tybring G et al.Metabolism of citalopram enantiomers inCYP2C19/ CYP2D6 phenotyped panels ofhealthy Swedes. Br J Clin Pharmacol2003;56:415–21.3. Wang JH, Liu ZQ, Wang W et al.Pharmacokinetics of sertraline in relation togenetic polymorphism of CYP2C19. ClinPharmacol Ther 2001;70:42–7.4. Desta Z, Zhao X, Shin JG et al. Clinicalsignificance of the cytochrome P450 2C19genetic polymor phism. Clin Pharmacokinet2002;41:913–58.5. Xie HG, Stein CM, Kim RB et al. Allelic,genotypic and phenotypic distributions of S-mephenytoin 4’-hydroxylase (CYP2C19) inhealthy Caucasian populations of Europeandescent throughout the world. Pharmaco -genetics 1999;9:539–49.6. Li-Wan-Po A, Girard T, Farndon P et al.Pharmacogenetics of CYP2C19: functional andclinical implications of a new variantCYP2C19*17. Br J Clin Pharmacol2010;69:222–30.7. Rudberg I, Mohebi B, Hermann M et al.Impact of the ultrarapid CYP2C19*17 allele onserum concentration of escitalopram inpsychiatric patients. Clin Pharmacol Ther2008;83:322–7.8. Rudberg I, Reubsaet JL, Hermann M et al.Identification of a novel CYP2C19-mediatedmetabolic pathway of S-citalopram in vitro.Drug Metab Dispos 2009;37:2340–8.9. Rudberg I, Hermann M, Refsum H et al.Serum concentrations of sertraline and N-desmethyl sertraline in relation to CYP2C19genotype in psychiatric patients. Eur J ClinPharmacol 2008;64:1181–8.

NORSK FARMACEUTISK TIDSSKRIFT 6/2010 25

Escitalopram

CYP2C19CYP2C19

Escitalopram propionsyreN demetyl escitalopram

ON

F

N

O

O

O

F

N

ONH

F

N

Escitalopram

CYP2C19CYP2C19

Escitalopram propionsyreN demetyl escitalopram

ON

F

N

O

O

O

F

N

ONH

F

N

Figur 2. Kjemisk struktur av escitalopram og to metabolittersom dannes via CYP2C19; N-demetyl escitalopram ogescitalopram propionsyre.

Figur 1. Dosejusterte serumkonsentrasjonsmålinger(nM/mg) av A: escitalopram (281 målinger fra 166 pasienter) og B: sertralin (238 målinger fra 121 pasienter)hos psykiatriske pasienter med ulik CYP2C19-genotype.Horisontale linjer indikerer gjennomsnittlig serumkonsen -trasjon i de ulike CYP2C19-genotypegruppene. def =defekt genvariant.

Serumkonsen

trasjon

(nM/m

g)A: Escitalopram (Cipralex®)

CYP2C19 genotype

Serumkonsen

trasjon

(nM/m

g)

B: Sertralin (Zoloft®)

*17/*17 *1/*17 *1/*1 *17/def *1/def def/def

*17/*17 *1/*17 *1/*1 *17/def *1/def def/def

NFT 6-2010 s. 24-25 16.06.10 13.52 Side 25