Samenvatting Lecture 1 pharmacogenetica
Wat kan de oorzaak zijn van lage medicijnen spiegels?
- Geneesmiddelinteractie
- Voedselinteractie (grapefruit verlaagd CYP3A4 activiteit
- Gen-geneesmiddel interactie (bijv. tacrolius wordt gemetaboliseerd door CYP3A4 activiteit te verlagen)
Polymorfisme in CYP3A4 kunnen verlaagde enzymcapaciteit veroorzaken: zouden verhoogde spiegels
geven.
Polymorfisme in CYP3A5 beïnvloeden expressie: zou lage spiegels kunnen verklaren
Genotypering kan worden uitgevoerd voor bijv. CYP3A4 en CYP3A5
CYP3A4 *1/*1→ betekend geen afwijkingen gevonden
CYP3A5 *1/*1→ homozygoot gebruik 2.5x de start doses.
Moeten we altijd genotype bepalen van CYP3A5 als we patiënt hebben met transplantatie+tacrolimus
NEE→ prevalentie is laag, spiegels worden frequent gemonitord. Bij lage spiegels pas aanvragen. Bij
voorbeeld cases adviseerde je de patient grapefruit juice te nemen zodat de metabolizering van CYP3A4
afnam wat zorgt voor hoge drug concentratie in het bloed.
Farmacogenetica omvat zowel PK als PD.
PK:
- Kan invloed hebben op presystemisch metabolism in de darm en first-pass effect in de lever na eerste
opname (A), effect op verdeling door transporters (D), systematisch metabolisme (M) en uitscheiding
(E).
- Fase 1 reactie: enzymen veranderen moleculen van geneesmiddel (maken meer hydrofiel)
- Fase 2 reactie: koppeling van geneesmiddel (evt. na fase 1 reactie) aan een endogeen hydrofiel
molecuul (bv glucuronidering, sulfatie)
- CYP-enzymen zijn betrokken bij fase 1 reacties
Belangrijke CYP enzymen met relevante polymorphisms in de dagelijkse praktijk
- CYP2C9 couamirnes, fenytoine, glimepride
- CYP2C19 amitriptyline, clopidogrel, omeprazol
- CYP2D6 amitripytline, codeine, fluoxetine, metoprolol
- CYP3A5 tacrolimus
Huidige terminologie
Voorspeld fenotype
- Poormetabolizer: geen/nauwelijks metabole capaciteit
- Intermediate metabolizer: verlaagde metabole capciteit
- Normal metabolizer: normale metabole capaciteit door twee kopieen van normaal functionele
enzymen (let op bij CYP3A5) vroeger werd de term extensieve metabolizer gebruikt voor deze groep
- Ultra-rapid metabolizer: verhoogde metabole capaciteit, dit is aan de orde bij enkele farmaco-genen
(belangrijkst CYP2C19 en CYP2D6)
Genotype (in de genetica noemen we dit haplotype)
- Volgt voor de meeste mensen genen de ster-allel nomenclatuur (definities verschillen per gen)
- *1 betekend dat er geen mutaties aangetoond zijn. Let bij de interpretatie van een resultaat goed op
waar het lab op getest heeft!!
Van genotype naar voorspeld fenotype
- Bij genotyperen stellen we vast of er op een bepaalde locatie : A, T, C, of G aanwezig zijn.
- Er kunnen op meerdere locaties in een gen mutaties aanwezig zijn. De combinatie van genotypen voor
het hele gen noemen we een haplotype (bv. SNP1A, SNP2C +SNP3 T). Er kunnen tientallen mutaties
aanwezig zijn in één gen. Deze haplotypen zijn genummerd in de ster-allel nomenclatuur.
- Doordat we elk chromosoom tweemaal hebben, zijn er ook twee haplotypen aanwezig. De
combinatie hiervan noemen we het diplotype.
- De functionaliteit van beide ster-allelen samen bepaalt het voorspeld fenotype
,CYP3A5 allelen (genotypes)
- Meer dan tien verschillende haplotypen beschreven in de literatuur, de
belangrijkste *1/*7
- 1 normaal
- 2,4,5 vermindert
- 3,6,7 afwezig
CYP3A5 fenotypes
CYP3A5 non-expressor→geen metabole capaciteit
CYP3A5 heterozygote expresser→ verlaagde metabole capaciteit
Homozygote CYP3A5 expressor (*1/*1)→ normale metabole capaciteit
Er is ethnische variatie in prevalentie CYP3A5 genotypes, merendeel is non-expressor
(*3/*3)
Genotypering vs. Fenotypering
- Genotypering doet een voorspelling van de metabole capaciteit
- Fenotypering meet de daadwerkelijke metabole capaciteit (ratio moederstof/metaboliet) met behulp
van een modelsubstraat.
-wat maakt een stof geschikt als modelsubstraat? Als er weinig escape routes zijn
-bijv. proefdosis dextromethorfan de metabole capaciteit van CYP2D6
Genotypering vs. Fenotypering
- Fenotypering is best arbeidsintensief, omdat het per enzym uitgevoerd moet worden en het resultaat
wordt verstoord door substraatspecificiteit
- Vroeger werd fenotypering meer routinematig toegepast, tegenwoordig kunnen we relatief goedkoop
genotyperen
- Geno- en fenotypering vullen elkaar aan (bijv. DPYD genotypering en DPD-bepaling van activiteit)
DPYD genotypering bij 5-FU/capecitabine
- DPD zet 5-FU om in inactieve metabolieten (voornamelijk in de lever, maar ook in andere weefsels)
- Voorspelde fenotypen worden niet ingedeeld in PMt/m UM groepen, maar elk allel krijgt een
activiteitsscore (AS)
- Belangrijkste varianten *2A, *13 (verminderd functioneel As=0.5, 2846A>T en 1236G>A (volledig
disfunctioneel As=0)
- Protocol: voor start behandeling gecombineerde genotypering en fenotypering uitvoeren
CNV: copy number variation
13x zelfde chromossom→ 13x meer enzymen dus hele kleine piek.
Belangrijk om te onthouden:
- Sommige ster-allelen zien we in de praktijk vaker gedupliceerd dan andere
- CYP2D6*5=whole gene deletion
Met dit soort tabelletjes kan je afleiden of functioneel allelen of difunctioneel
of minder functioneel. Dit soort informatie kan veel zeggen!
PD
Behandeling thrombose, balanceren tussen te veel en te weinig stolling.
VKORC1 genotype kan zorgen voor verhoogde gevoeligheid voor coumarins.
,KNMP werkgroep farmacogenetica
- Doseringsadviezen op basis van literatuur review
- Ondersteuning van apothekers en voorschrijving door integratie van de aanbevelingen in software voor
elektronisch voorschrijven en medicatiebewaking (via de G-standaard)
- Adviezen zijn te vinden op de KNMP kennisbank
De ernst van het klinische effect van een polymorfisme is aangegeven met
letters, A is positief effect en F is overlijden, ritmestoornis en onverwachte
beenmergdepressie
Let op, Clopidogrel is een prodrug. Is dus niet meteen actief. Versnelt
metabolism moet juist de dosis verlagen.
Let op! Clopidogrel is een prodrug, een trager metabolisme zorgt dus voor
lagere blootstelling
Bij een normale drug (dus geen prodrug), moet je juist de dosis verhogen zoals we zagen in het begin van het
lecture.
Samenvatting Lecture 2 Klinische chemische testen in diagnostiek, behandeling, follow-up en prognose
• Introductie klinische chemie
• Een juiste uitslag: belang van goede pré-analyse
• Korte samenvatting referentiewaarden
• Bespreking aantal bepalingen en hun toepassing in de klinische chemie
- Hartinfarct
- Hartfalen
- Ontsteking
- Acute pancreatitis
, Klinische chemie→bezig met lichaamseigen stoffen
Samenstelling bloed
- Bloed→ volbloed, plasma/serum
- Urine
- Minder frequent: feces, liquor, speeksel, zweet,
traanvocht, gal, pleuravocht, synoviaal vocht,
ascites etc.
Plasma:
Voordelen:
- Antistolling->halfuur wachten->voordeel plasma werkt sneller(hoeft niet te stollen)
- Geen risico op na stolling
Nadeel:
- Additieven kunnen assay storen,
- Fibrinogeen kan assay verstoren. Adjutieven die
stolling veroorzaken moeten weg gaan.
Serum:
Voordeel:
- Geen additieven
- Schoner materiaal, minder eiwitten
Nadeel:
- na stolling kan apparatuur/assay verstoren (dat kan
storen!)
1 buisje bloed afnemen is eenvoudig, je kunt aan de hand van het buisje heel veel duiden over lichaamziekte
process
Biomarkers in plasma/serum
1. Plasma/serum specifieke eiwitten (e.g. albumine)
2. Enzymen van exocriene klieren (e.g. amylase, lipase)
3. Cellulaire enzyme (e.g. transaminases ALAT, ASAT)
Waarom komen niet-plasma specifieke biomarks in het plasma voor?
→Alles lekt (fysiologisch, referentiewaarden)
1. Opname door weefsel (voor verder katabolisme)
2. Uitscheiding door de nieren (vrnl ‘low moleculair’)
➔ Halfwaarde tijd
In verhoogde concentraties:
3. Verhoogde permeabiliteit van cel membranen zoals bijvoorbeeld bij cel schade/necrose
4. Blokkade van secretie routes
5. Inductie/overproductie van eiwitten
De sensitiviteit voor orgaan-schade hangt af van de
concentratie biomarker in dat specifieke orgaan, vergeleken
met normaal plasma.
De specificiteit voor orgaan-schade hangt af van de concentratie biomarker in andere organen
Wat kan de oorzaak zijn van lage medicijnen spiegels?
- Geneesmiddelinteractie
- Voedselinteractie (grapefruit verlaagd CYP3A4 activiteit
- Gen-geneesmiddel interactie (bijv. tacrolius wordt gemetaboliseerd door CYP3A4 activiteit te verlagen)
Polymorfisme in CYP3A4 kunnen verlaagde enzymcapaciteit veroorzaken: zouden verhoogde spiegels
geven.
Polymorfisme in CYP3A5 beïnvloeden expressie: zou lage spiegels kunnen verklaren
Genotypering kan worden uitgevoerd voor bijv. CYP3A4 en CYP3A5
CYP3A4 *1/*1→ betekend geen afwijkingen gevonden
CYP3A5 *1/*1→ homozygoot gebruik 2.5x de start doses.
Moeten we altijd genotype bepalen van CYP3A5 als we patiënt hebben met transplantatie+tacrolimus
NEE→ prevalentie is laag, spiegels worden frequent gemonitord. Bij lage spiegels pas aanvragen. Bij
voorbeeld cases adviseerde je de patient grapefruit juice te nemen zodat de metabolizering van CYP3A4
afnam wat zorgt voor hoge drug concentratie in het bloed.
Farmacogenetica omvat zowel PK als PD.
PK:
- Kan invloed hebben op presystemisch metabolism in de darm en first-pass effect in de lever na eerste
opname (A), effect op verdeling door transporters (D), systematisch metabolisme (M) en uitscheiding
(E).
- Fase 1 reactie: enzymen veranderen moleculen van geneesmiddel (maken meer hydrofiel)
- Fase 2 reactie: koppeling van geneesmiddel (evt. na fase 1 reactie) aan een endogeen hydrofiel
molecuul (bv glucuronidering, sulfatie)
- CYP-enzymen zijn betrokken bij fase 1 reacties
Belangrijke CYP enzymen met relevante polymorphisms in de dagelijkse praktijk
- CYP2C9 couamirnes, fenytoine, glimepride
- CYP2C19 amitriptyline, clopidogrel, omeprazol
- CYP2D6 amitripytline, codeine, fluoxetine, metoprolol
- CYP3A5 tacrolimus
Huidige terminologie
Voorspeld fenotype
- Poormetabolizer: geen/nauwelijks metabole capaciteit
- Intermediate metabolizer: verlaagde metabole capciteit
- Normal metabolizer: normale metabole capaciteit door twee kopieen van normaal functionele
enzymen (let op bij CYP3A5) vroeger werd de term extensieve metabolizer gebruikt voor deze groep
- Ultra-rapid metabolizer: verhoogde metabole capaciteit, dit is aan de orde bij enkele farmaco-genen
(belangrijkst CYP2C19 en CYP2D6)
Genotype (in de genetica noemen we dit haplotype)
- Volgt voor de meeste mensen genen de ster-allel nomenclatuur (definities verschillen per gen)
- *1 betekend dat er geen mutaties aangetoond zijn. Let bij de interpretatie van een resultaat goed op
waar het lab op getest heeft!!
Van genotype naar voorspeld fenotype
- Bij genotyperen stellen we vast of er op een bepaalde locatie : A, T, C, of G aanwezig zijn.
- Er kunnen op meerdere locaties in een gen mutaties aanwezig zijn. De combinatie van genotypen voor
het hele gen noemen we een haplotype (bv. SNP1A, SNP2C +SNP3 T). Er kunnen tientallen mutaties
aanwezig zijn in één gen. Deze haplotypen zijn genummerd in de ster-allel nomenclatuur.
- Doordat we elk chromosoom tweemaal hebben, zijn er ook twee haplotypen aanwezig. De
combinatie hiervan noemen we het diplotype.
- De functionaliteit van beide ster-allelen samen bepaalt het voorspeld fenotype
,CYP3A5 allelen (genotypes)
- Meer dan tien verschillende haplotypen beschreven in de literatuur, de
belangrijkste *1/*7
- 1 normaal
- 2,4,5 vermindert
- 3,6,7 afwezig
CYP3A5 fenotypes
CYP3A5 non-expressor→geen metabole capaciteit
CYP3A5 heterozygote expresser→ verlaagde metabole capaciteit
Homozygote CYP3A5 expressor (*1/*1)→ normale metabole capaciteit
Er is ethnische variatie in prevalentie CYP3A5 genotypes, merendeel is non-expressor
(*3/*3)
Genotypering vs. Fenotypering
- Genotypering doet een voorspelling van de metabole capaciteit
- Fenotypering meet de daadwerkelijke metabole capaciteit (ratio moederstof/metaboliet) met behulp
van een modelsubstraat.
-wat maakt een stof geschikt als modelsubstraat? Als er weinig escape routes zijn
-bijv. proefdosis dextromethorfan de metabole capaciteit van CYP2D6
Genotypering vs. Fenotypering
- Fenotypering is best arbeidsintensief, omdat het per enzym uitgevoerd moet worden en het resultaat
wordt verstoord door substraatspecificiteit
- Vroeger werd fenotypering meer routinematig toegepast, tegenwoordig kunnen we relatief goedkoop
genotyperen
- Geno- en fenotypering vullen elkaar aan (bijv. DPYD genotypering en DPD-bepaling van activiteit)
DPYD genotypering bij 5-FU/capecitabine
- DPD zet 5-FU om in inactieve metabolieten (voornamelijk in de lever, maar ook in andere weefsels)
- Voorspelde fenotypen worden niet ingedeeld in PMt/m UM groepen, maar elk allel krijgt een
activiteitsscore (AS)
- Belangrijkste varianten *2A, *13 (verminderd functioneel As=0.5, 2846A>T en 1236G>A (volledig
disfunctioneel As=0)
- Protocol: voor start behandeling gecombineerde genotypering en fenotypering uitvoeren
CNV: copy number variation
13x zelfde chromossom→ 13x meer enzymen dus hele kleine piek.
Belangrijk om te onthouden:
- Sommige ster-allelen zien we in de praktijk vaker gedupliceerd dan andere
- CYP2D6*5=whole gene deletion
Met dit soort tabelletjes kan je afleiden of functioneel allelen of difunctioneel
of minder functioneel. Dit soort informatie kan veel zeggen!
PD
Behandeling thrombose, balanceren tussen te veel en te weinig stolling.
VKORC1 genotype kan zorgen voor verhoogde gevoeligheid voor coumarins.
,KNMP werkgroep farmacogenetica
- Doseringsadviezen op basis van literatuur review
- Ondersteuning van apothekers en voorschrijving door integratie van de aanbevelingen in software voor
elektronisch voorschrijven en medicatiebewaking (via de G-standaard)
- Adviezen zijn te vinden op de KNMP kennisbank
De ernst van het klinische effect van een polymorfisme is aangegeven met
letters, A is positief effect en F is overlijden, ritmestoornis en onverwachte
beenmergdepressie
Let op, Clopidogrel is een prodrug. Is dus niet meteen actief. Versnelt
metabolism moet juist de dosis verlagen.
Let op! Clopidogrel is een prodrug, een trager metabolisme zorgt dus voor
lagere blootstelling
Bij een normale drug (dus geen prodrug), moet je juist de dosis verhogen zoals we zagen in het begin van het
lecture.
Samenvatting Lecture 2 Klinische chemische testen in diagnostiek, behandeling, follow-up en prognose
• Introductie klinische chemie
• Een juiste uitslag: belang van goede pré-analyse
• Korte samenvatting referentiewaarden
• Bespreking aantal bepalingen en hun toepassing in de klinische chemie
- Hartinfarct
- Hartfalen
- Ontsteking
- Acute pancreatitis
, Klinische chemie→bezig met lichaamseigen stoffen
Samenstelling bloed
- Bloed→ volbloed, plasma/serum
- Urine
- Minder frequent: feces, liquor, speeksel, zweet,
traanvocht, gal, pleuravocht, synoviaal vocht,
ascites etc.
Plasma:
Voordelen:
- Antistolling->halfuur wachten->voordeel plasma werkt sneller(hoeft niet te stollen)
- Geen risico op na stolling
Nadeel:
- Additieven kunnen assay storen,
- Fibrinogeen kan assay verstoren. Adjutieven die
stolling veroorzaken moeten weg gaan.
Serum:
Voordeel:
- Geen additieven
- Schoner materiaal, minder eiwitten
Nadeel:
- na stolling kan apparatuur/assay verstoren (dat kan
storen!)
1 buisje bloed afnemen is eenvoudig, je kunt aan de hand van het buisje heel veel duiden over lichaamziekte
process
Biomarkers in plasma/serum
1. Plasma/serum specifieke eiwitten (e.g. albumine)
2. Enzymen van exocriene klieren (e.g. amylase, lipase)
3. Cellulaire enzyme (e.g. transaminases ALAT, ASAT)
Waarom komen niet-plasma specifieke biomarks in het plasma voor?
→Alles lekt (fysiologisch, referentiewaarden)
1. Opname door weefsel (voor verder katabolisme)
2. Uitscheiding door de nieren (vrnl ‘low moleculair’)
➔ Halfwaarde tijd
In verhoogde concentraties:
3. Verhoogde permeabiliteit van cel membranen zoals bijvoorbeeld bij cel schade/necrose
4. Blokkade van secretie routes
5. Inductie/overproductie van eiwitten
De sensitiviteit voor orgaan-schade hangt af van de
concentratie biomarker in dat specifieke orgaan, vergeleken
met normaal plasma.
De specificiteit voor orgaan-schade hangt af van de concentratie biomarker in andere organen
