CYP2C19 – genvariant CYP2C19*17 og rask omsetting av legemidler

Abstract

Mutasjoner i genene som koder for CYP-enzymene med klinisk betydning, påvirker aktiviteten til enzymet. Doseringen av legemidler må tilpasses for å oppnå den ønskede responsen på legemiddelbehandlingen. Genet CYP2C19 koder for et av de viktigste enzymene som er involvert i metabolismen av legemidler som er klinisk anvendt. CYP2C19-substrater omfatter protonpumpehemmere, antidepressiva, antimalariamiddel, antikonvulsive, hypnosedativer og muskelavslappende midler.

Det har lenge vært kjent at enkelte genvarianter av CYP2C19 gir nedsatt eller fraværende CYP2C19. Nylig er det oppdaget en ny variant, CYP2C19*17, som gir klinisk relevant høy CYP2C19-aktivitet. Personer som har denne genvarianten, metaboliserer medikamenter ultraraskt, og trenger derfor høyere dose av legemiddelet som er substrat for CYP2C19.

Målet med denne masteroppgave var å utforme et diagnostisk verktøy for identifisering av mutasjoner i CYP2C19*17-genvarianten dersom denne genvarianten opptrer hyppig nok i prøvematerialet til å rettferdiggjøre et diagnostisk tilbud. Prøvematerialet besto av 100 nomalprøver (blodbankprøver) som også skulle undersøkes for de inaktiverende variantene CYP2C19*2, *3 og *4 ved bruk av metoder som allerede var etablert og i bruk ved Seksjon for medisinsk genetikk ved St. Olavs Hospital. Genvariantene som ble undersøkt ble oppformert ved hjelp av PCR, og PCR-genproduktene ble påvist ved elektroforese. For å oppnå et tilfredstillende PCR-produkt ble PCR-betingelsene optimalisert. Detekterte mutasjoner ble sekvensiert med ABI PRISM® ABI3130x1 Genetic Analyzer.

Prosjektet har bidratt til utformingen av med et diagnostisk verktøy for pasienter som har dårlig effekt eller lave serumnivåer av legemidler som er substrat for CYP2C19.

Mutations in the genes encoding the CYP enzymes of clinical significance, leads to altered activity of the enzyme. The standard dose of drugs must be adjusted to achieve the desired response to drug treatment. CYP2C19 gene codes for one of the most important enzyme involved in the metabolism of drugs that are clinically applied. CYP2C19 substrates include proton pump inhibitors, antidepressants, anti-malaria agent, anticonvulsant, and muscle relaxants.

It has been known for a while that certain gene variants of CYP2C19 can cause a reduced or absent activity of CYP2C19. There has been discovered recently a novel variant, CYP2C19*17, which causes a clinically relevant high CYP2C19 activity. People who have this gene variant will metabolize drugs ultra fast, and therefore will need a higher dose of the drug that is a substrate for CYP2C19.

The aim of this thesis was to establish a diagnostic tool for identifying mutations in the CYP2C19*17 gene variant if this gene variant occurs frequently enough sample to justify diagnostic offers.

Sample material consisted of 100 blood bank samples collected from normal blood donors which were also examined for the rendering inactive variants CYP2C19*2, *3 and *4 by methods that were already established and in use at the Division of Medical Genetics, St. Olav's Hospital. Gene variants that were examined were enrichment by means of PCR and PCR gene products were detected by electrophoresis. PCR conditions were optimized in order to achieve a satisfactory PCR product. Detected mutations were sequenced with ABI PRISM ® Genetic Analyzer ABI3130x1.

The project has contributed to creating a diagnostic tool for patients who have low efficacy or low serum levels of drugs that are substrates of CYP2C19.