Biologie člověka

Komerčně vyráběné genetické testy:

• Monogenní determinace

• Např. polymorfismus v genu pro N-acetyltransferasu, polymorfismy v genech pro cytochrom P450 2D6 (CYP2D6), thiopurin-S-methyltransferasu (TPMT)

• Thiopurin-S-methyltransferasa → podíl na metabolismu thiopurinů: např. imunosupresivum azathioprin u příjemců transplantátů a při léčbě akutní lymfoblastické leukémie → vážné nežádoucími účinky při podání azatioprinu pacientům s genotypem determinujícím nízkou aktivitu thiopurin-Smethyltransferasy

Komplikovanější situace → zasahuje-li genetický polymorfismus do farmakodynamických procesů nebo je závislý na interakci několika genů

Farmakodynamika:

• Při odpovídající koncentraci léčiva → účinek závisí např. na expresi cílového genu - např. kódujícího receptoru v cílové tkáni

• Exprese genu může být nižší nebo vyšší u různých etnických skupin nebo záviset na fázi vývoje organismu (novorozenci, děti, adolescenti, dospělí)

• Např. antidepresivum paroxetin (ze skupiny selektivních inhibitorů zpětného vychytávání serotoninu - SSRI) → vyvolává u pacientů mladších 18 let sebepoškozující až sebevražedné jednání na rozdíl od pacientů dospělých, kde k těmto reakcím nedochází

Mapování tzv. SNP (single nucleotide polymorphisms - jednonukleotidových variací sekvence DNA)

Z celkového odhadovaného počtu 11-15 milionů genetických polymorfismů u člověka → přes 90 % tvoří SNP

SNP se sdružují do bloků – haplotypů → zpravidla se dědí společně

Haplotypy jsou krátké segmenty chromosomů, které v krátké evoluční historii člověka prodělaly minimální počet rekombinací

Stanovení rizikových haplotypů pro konkrétní lék či lékovou skupinu→ u daného jedince pro predikci a případnou prevenci nežádoucích farmakogenetických a nutrigenetických interakcí

Již dnes je pomocí tzv. SNP čipů možné hodnotit u zkoumaného vzorku několik set tisíc polymorfismů zároveň

Systém Amplichip (od roku 2005 v Ústavu klinické biochemie a laboratorní diagnostiky 1. LF UK a VFN)

DNA (příp. RNA) čipy umožňují současné testování až desítek tisíc genů v jediném vzorku

Na ploše čipu (cca 1,5 x 1,5 cm) jsou umístěny krátké úseky jednořetězcové DNA o známé sekvenci nukleotidů (oligonukleotidové próby); podle komplementarity basí se na ně specificky váže fluorescenčně značená DNA z analyzovaného vzorku → po laserové detekci hybridizace DNA vzorku s próbou → automatické vyhodnocení analytickým softwarem

AmpliChip CYP450 test:

• Zaměřen na geny rodiny CYP450:

  • Cytochrom P450 (CYP) 2D6

  • Gen CYP2C19, které jsou zásadní pro metabolismus 25 % všech podávaných léčiv

• Patnáct tisíc prób umístěných na čipu umožňuje rozlišit různé polymorfismy, duplikace nebo delece genu CYP2D6, a polymorfismy genu CYP2C19 → predikce typu metabolismu léčiv – od pomalého po „ultra-rychlý“.