Значение фармакогенетического тестирования в проведении клинических исследований лекарственных средств

№2, 2011 Ведомости НЦЭСМП

ЗНАЧЕНИЕ ФАРМАКОГЕНЕТИЧЕСКОГО ТЕСТИРОВАНИЯ В ПРОВЕДЕНИИ КЛИНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ

В.Г. Кукес, Д.А. Сычев, Р.Е. Казаков, А.О. Чикало, В.А. Меркулов

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Минздравсоцразвития России, Москва

Резюме: Оценивается возможность изучения влияния генетических особенностей человека на параметры фармакокине-тики, фармакодинамики, эффективности и безопасности лекарственных средств при проведении клинических исследований. Даются рекомендации, в каких случаях следует применять фармакогенетическое тестирование при проведении клинических исследований лекарств I—IVфаз и включать формулировку полученной «генетической» информации в инструкции по медицинскому применению препарата. Данные рекомендации гармонизированы с аналогичными рекомендациями FDA. Ключевые слова: фармакогенетика, генотипирование, лекарственное средство, клинические исследования.

THE IMPORTANCE OF PHARMACOGENETIC TESTING IN CLINICAL TRIALS OF MEDICINES V.G. Kukes, D.A. Sychev, R.E. Kazakov, A.O. Chikalo, V.A. Merkulov Abstract: The possibilities of studying the influence of human genetic traits in terms of pharmacokinetics, pharmacodynamics, efficacy and safety of medicines in clinical trials of medicines are evaluated. In this case, it provides guidance on when to apply pharmacogenetic testing in clinical trials of drugs phase I-IV, including formulation of the obtained «genetic» information in the package insert. At the same time, these recommendations are harmonized with the similar recommendations of FDA. Key words: pharmacogenetics, genotyping, medicine, clinical trials.

Клиническая фармакогенетика — это раздел клинической фармакологии и клинической генетики, изучающий место и роль генетических факторов в формировании ответа организма человека на лекарственные средства (ЛС): эффективность, неэффективность, развитие неблагоприятных лекарственных реакций (НЛР). Закономерности, выявляемые фармакогенетикой, позволяют врачу индивидуально подходить к выбору как самих ЛС, так и их доз для каждого конкретного пациента, обеспечивая максимально эффективную и безопасную фармакотерапию [1, 2]. Предмет изучения клинической фармакогенетики — особенности генетического аппарата, которые ассоциированы с изменениями фармакологического ответа (генетически детерминированный фармакологический ответ) у пациента [3]. Клиническая фармакогенетика — смежная дисциплина на стыке клинической фармакологии и клинической генетики. Хотя роль наследственности в формировании индивидуального ответа на ЛС известна давно, понимание механизмов, связывающих генетические особенности пациента с изменением эффективности и безопасности фармакотерапии, возможно лишь с развитием соответствующих методов молекулярной биологии и реализацией международной программы «Геном человека» [4].

Эти генетические факторы (а по сути — генетические особенности пациента), как правило, представляют собой полиморфные участки генов,

продукты которых участвуют в осуществлении различных фармакокинетических и фармакодинамиче-ских процессов.

Во-первых, это гены, кодирующие ферменты биотрансформации и транспортеры, которые осуществляют всасывание, распределение и выведение ЛС из организма. В настоящее время активно изучается роль генов, контролирующих синтез и работу ферментов биотрансформации ЛС, в частности изоферментов цитохрома Р-450 (CYP2D6, СУР2С9, CYP2C19 и т.д.), ферментов II фазы биотрансформации ^-ацетилтрансферазы, глутатион-Б-трансферазы) и транспортеров ЛС (Р-гликопротеин, транспортеры органических анионов и катионов) [3, 5].

Во-вторых, гены, кодирующие молекулы-мишени ЛС или функционально связанные с данными структурами белки (рецепторы, ферменты, ионные каналы). Также сюда включены гены, продукты которых участвуют в различных патологических процессах (факторы свертывания крови, апо-липопротеины, гены системы ЫЬА и т.д.), против которых направлена соответствующая фармакотерапия [3, 5].

Генетические особенности пациентов, ассоциированные с изменениями фармакологического ответа на ЛС, определяются при проведении фар-макогенетического тестирования — процесса выявления конкретных генотипов, ассоциированных с изменением фармакологического ответа. В основе

фармакогенетического теста лежит полимеразная цепная реакция (ПЦР). При этом в качестве источника ДНК для ПЦР (т.е. генетического материала) используются чаще всего кровь больного или соскоб буккального эпителия. Сбор этого биологического материала у больного не требует предварительной подготовки. Результаты фармакогенетического теста представляют собой идентифицированные генотипы больного по тому или иному полиморфному маркеру [6].

Фармакогенетические исследования могут способствовать более глубокому пониманию межиндивидуальных различий в эффективности и безопасности исследуемых ЛС.

ЗНАЧЕНИЕ ФАРМАКОГЕНЕТИЧЕСКОГО ТЕСТИРОВАНИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ КЛИНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЛС

В течение всего процесса разработки и изучения ЛС могут быть использованы генетические данные для следующих целей [5, 6]:

♦ определение межиндивидуальных различий в фармакологическом ответе на ЛС;

♦ определение межиндивидуальнных различий в реакциях межлекарственного взаимодействия;

♦ выявление молекулярных основ резистентности к ЛС и развития нежелательных лекарственных реакций (НЛР);

♦ разработка протоколов клинических исследований ЛС для проверки фармакологических эффектов ЛС в определенных подгруппах пациентов в зависимости от их генетических особенностей.

Фармакогенетическое тестирование может выявить лиц, которые:

♦ вероятнее всего, «ответят» на ЛС, т.е. у них будет получен максимально выраженный фармакологический ответ на ЛС;

♦ имеют более высокий риск развития НЛР;

♦ для которых маловероятна польза от применения ЛС (резистентность к ЛС);

♦ нуждаются в изменение дозы или режима дозирования.

Число фармакогенетических тестов, которые призваны сделать лекарственную терапию более эффективной и безопасной, продолжает быстро расти (особенно в онкологической практике), как и интерес к их использованию в лечении сердечно-сосудистых заболеваний, эпилепсии, ВИЧ-инфекции, болевого синдрома, психических заболеваений, т.е. в тех областях, в которых применяются ЛС, фармакокинетика и фармакодинамика которых находится под генетическим контролем [7].

Даже когда результаты фармакогенетических исследований являются отрицательными (т.е. когда не обнаруживается ассоциация между полиморфизмом того или иного гена и нарушением фармакологиче-

ского ответа), подобная информация может помочь рационализации дальнейшего изучения ЛС, подтвердив тот факт, что некоторые метаболические пути (или другие фармакокинетические процессы), вероятно, не вносят значительный вклад в межиндивидуальные различия эффективности и/или безопасности ЛС.

Сведения о фармакокинетике и соответствующих фармакодинамических эффектах (как правило, полученная в результате исследований I и II фаз клинических исследований ЛС) могут дать информацию о возможных генах-кандидатах, полиморфизм в которых может являться генетической основой межиндивидуальных различий в профилях эффективности и безопасности ЛС. Это позволит выделять подгруппы пациентов для дальнейших клинических исследований, в которых ЛС окажется максимально эффективным и безопасным, что в будущем (когда ЛС будет применяться в широкой клинической практике) позволит избежать проблем с безопасностью его применения.

Эксперты FDA отмечают, что применение фармакогенетического тестирования в I—III фазах клинических исследований ЛС может [6]:

♦ определить популяцию пациентов, которые должны получать более низкие или более высокие дозы ЛС в соответствии с генетически детерминированными различиями фармако-кинетических процессов (особенно биотрансформации и выведения ЛС). Эти феномены можно распознать по полиморфизмам генов, кодирующих ферменты биотрансформации и транспортеры ЛС;

♦ определить популяцию пациентов, которые «ответят» на ЛС, т.е. тестирование будет максимально эффективным на основе полиморфизма генов, кодирующих молекулы-мишени (рецепторы, ферменты, ионные каналы), что уже используется в онкологической практике. Прогноз различий в реакции на ЛС может привести к стратегиям «обогащения» включаемых в клинические исследования пациентов по результатам фармакогенетического тестирования;

♦ помочь определить диапазон доз для последующих клинических исследований по выявлению реакции пациентов на дозу ЛС, что должно способствовать получению максимальной эффективности и/или минимальному риску развития НЛР. При этом при проведении клинических исследований III фазы будет оцениваться несколько доз для определения эффективности ЛС и рисков развития НЛР. Однако это положение не относится к III фазе клинических исследований противоопухолевых ЛС, продуктов клеточных технологий или геноте-рапии;

№2, 2011

Ведомости НЦЭСМП

♦ определить группы пациентов высокого риска развития НЛР или пациентов, резистентных к ЛС. На сегодняшний день, скорее всего, использование такой информации будет заключаться в выявлении «медленных и быстрых метабо-лизаторов» (например, носителей различных аллельных вариантов CYP2D6): они могут быть не включены в клинические исследования или дозы ЛС для данных категорий пациентов могут быть изменены в соответствии с результатами фармакогенетического тестирования.

Применение фармакогенетического тестирования в клинических исследованиях II фазы может сформировать гипотезу о влиянии генетических особенностей пациентов на параметры эффективности и безопасности ЛС. Данная гипотеза должна быть проверена в клинических исследованиях III фазы. При этом полученные в большинстве случаях данные носят научный характер, за исключением случаев, когда носительство полиморфизмов тех или иных генов очень сильно ассоцировано с высокой эффективностью / развитием серьезных НЛР / резистентностью к ЛС (например, мутации КЯАБ и эффективность препаратов Цетуксимаб и Пани-тумумаб, назначаемых при раке толстой кишки). То есть выявление полиморфизма того или иного гена с высокой чувствительностью и специфичностью прогнозирует высокую эффективность / развитие серьезных НЛР / резистентность к ЛС. При этом данная информация должна быть обязательно включена в инструкции по медицинскому применению ЛС [8].

ОТБОР ОБРАЗЦОВ ДНК ПРИ ПРОВЕДЕНИИ КЛИНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЛС

Важной предпосылкой для успешного использования генетической информации в разработке и изучения ЛС является надлежащий сбор и хранение образцов ДНК, желательно, при проведении клинических исследований всех фаз — с I по IV. Потенциальные планы для общего отбора образцов ДНК должны быть предусмотрены на момент рандомизации или начала клинического исследования с целью снижения вероятности возникновения смещения выборки, даже если эти образцы изучаются только в более позднее время или после завершения клинического исследования [4, 5, 8].

Наличие образцов ДНК участников клинического исследования делает возможным найти (после проведения генетического анализа) объяснения межиндивидуальных различий в фармакокинетике, фармакодинамике, параметрах эффективности и безопасности ЛС, не предвиденных до начала клинического исследования.

Биологическими материалами, из которых будет выделяться ДНК, могут быть кровь, буккальный эпителий, опухолевая ткань [4].

В идеале согласие на сбор ДНК должно быть получено от всех участников клинических исследований. Следует предпринять усилия для сбора генетических образцов при регистрации и/или в начале исследования, чтобы избежать потенциальной необъективности, связанной с задержкой отбора образцов. Это особенно важно в исследованиях, в которых многие пациенты не участвуют до конца, не соблюдают протокол исследования или выходят из исследования до получения клинических данных. ДНК всех участников клинических исследований должны быть сохранены на случай нового генетического исследования, инициированного после завершения текущих, когда могут стать известными новые гены-кандидаты, которые могут определять эффективность и безопасность ЛС. В некоторых случаях, например, когда известна молекула-мишень в опухолевой ткани для противоопухолевого ЛС, влияния полиморфизма гена, кодирующего данную молекулу-мишень, может быть предсказано до начала клинического исследования.

Рутинный отбор образцов ДНК должен предоставлять претендентам (applicants) возможность исследовать причины недостаточной эффективности или появления НЛР у разных людей, используя такие подходы, как поиск ассоциаций данных изменений фармакологического ответа с полиморфизмами тех или иных генов.

Поэтому процедура информированного согласия участников клинических исследований должна быть (по возможности) предусмотрена в протоколе, а в информированном согласии должны быть отражены цели фармакогенетического тестирования:

♦ точность фармакогенетического тестирования для выбора оптимальной схемы фармакотерапии;

♦ информация, которую дает фармакогенетиче-ское тестирование;

♦ потенциальная польза и риски проведения фар-макогенетического тестирования;

♦ сроки хранения генетического материала;

♦ гарантия сохранения конфиденциальности о результатах фармакогенетического тестирования.

ФАРМАКОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ В РАЗЛИЧНЫХ ФАЗАХ КЛИНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЛС

Исследования in vitro биотрансформации (изо-ферментов цитохрома Р-450), транспорта (транспортера ЛС Р-гликопротеина) или мишеней лекарств (рецепторов, ферментов, ионных каналов и т.д.) могут помочь определить гены-кандидаты и необходимость фармакогенетического тестирования при проведении клинических исследований, что должно быть отражено в протоколе. После-

дующие клинические исследования представляют возможности для интегрирования генетических факторов для оценки межиндивидуальной вариабельности у различных индивидуумов и ее последствий для дальнейших клинических исследований. На сегодняшний день многие из этих исследований не включают в себя рандомизацию на основе результатов фармакогенетического тестирования для выбора схем лечения в клиническом исследовании. На поздних этапах клинических испытаний (III и IV фазы), предназначенных для подтверждения эффективности и безопасности ЛС, фармакогенетиче-ское тестирование будет использовано для стратифицирования и рандомизации.

ФАРМАКОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ В ИНСТРУКЦИИ ПО МЕДИЦИНСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ КЛИНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЛС

Фармакогенетическая информация по результатам клинического исследования ЛС должна быть помещена в инструкцию по медицинскому применению в следующих случаях [4, 5, 8]:

♦ обнаружена ассоциация между полиморфизмом того или иного гена с изменениями фар-

макокинетики и/или фармакодинамики ЛС (информация в разделы «Фармакокинетика», «Фармакологическое действие»);

♦ обнаружена необходимость коррекции режима дозирования в зависимости от носительства полиморфизма того или иного гена (информация в разделы «Режим дозирования», «Особые указания»);

♦ обнаружено, что отказ от ЛС у пациентов, являющихся носителями полимофризма того или иного гена, приводит к снижению частоты серьезных НЛР (информация в разделы «Побочное действие», «Противопоказания»);

♦ обнаружено, что у носителей полиморфизм того или иного гена ассоциируется с высокой эффективностью от применения ЛС (информация в раздел «Показания»).

Отрицательные результаты клинических исследований, в которых применялось фармакогенетиче-ское тестирование, могут отразиться в инструкциях по медицинскому применению ЛС только в том случае, если для ЛС из той же фармакологической группы имеются положительные результаты клинических исследований, в которых применялось фармакогене-тическое тестирование.

ЛИТЕРАТУРА

1. Середенин С. Б. Лекции по фармакогенетике // М.: МИА. 2004. 303 с.

2. WeberWW. Pharmacogenetics // Oxford: Oxford University Press. 1997.

3. Сычев Д.А., Раменская Г.В., Игнатьев И.В., Кукес В.Г. Клиническая фармакогенетика / под ред. В.Г Кукеса, Н.П. Бочкова //

М.: Гэотар-Медиа. 2007. 248 с.

4. Yan Q. Pharmacogenomics in Drug Discovery and Development // Humana Press. 2010. 504 p.

5. Cohen N. Pharmacogenomics and Personalized Medicine Nadine // Humana Press. 2010. 528 p.

6. Innocenti F. Pharmacogenomics: Methods and Protocols

// Humana Press. 2005. 224 p.

7. Pharmacogenomics / Edited by Rothstein M.A. - New Jersey: Willyliss, 2003. P. 368.

8. Table of Valid Genomic Biomarkers in the Context of Approved Drug Labels. URL: http:// www.fda.gov/Drugs/ScienceResearch/Re-searchAreas/Pharmacogenetics/ucm083378. htm