Pag. 1di27 Il test di screening neonatale non invasivo che rileva la presenza di mutazioni correlate a oltre 200 patologie, e al metabolismo di più di 30 farmaci Cos’è lo sceening neonatale? La maggior parte dei bambini sono sottoposti a screening subito dopo il parto. Comunemente noto come screening neonatale, questo programma della sanità pubblica aiuta a identificare i neonati ad alto rischio di gravi, ma trattabili, patologie metaboliche ereditarie subito dopo la nascita. Molte di queste patologie hanno un esordio silente, quindi senza uno screening precoce potrebbero non essere diagnosticate finché i sintomi non appaiono, e potrebbe essere troppo tardi per prevenire delle gravi conseguenze per la salute del bambino. Uno screening proattivo può aiutare i genitori e i pediatri a identificare patologie nelle prime fasi della vita, in modo che il trattamento possa essere iniziato immediatamente. Lo screening neonatale è attualmente eseguito solo per alcune patologie selezionate che possono essere analizzate mediante test biochimici da sangue e per le quali esistono opzioni di trattamento 1 . Ogni Paese determina per quali patologie i neonati saranno sottoposti a screening, pertanto diversi Paesi potrebbero esaminare diverse malattie. Generalmente, molti Paesi esaminano le 34 patologie consigliate nel Recommended Uniform Screening Panel (RUSP) 2,3 . In Italia lo Screening Neonatale Esteso (SNE) per la diagnosi precoce di malattie metaboliche ereditarie è uno dei più importanti programmi di medicina preventiva pubblica. Mediante indagini biochimiche effettuate su un semplice prelievo di sangue dal tallone del neonato, lo screening neonatale esteso identifica precocemente 40 gravi patologie in epoca neonatale. BabyNEXT™ è un test neonatale molto più esteso che esamina tutte le patologie presenti nel RUSP e nel SNE, e altre patologie aggiuntive (+ 53 nel BabyNEXT™ Standard panel, +188 nel BabyNEXT™ Extended panel) che possono beneficiare della diagnosi precoce. BabyNEXT™ è un test genetico che analizza il DNA per verificare la presenza di mutazioni che possono causare determinate malattie. Poiché molte malattie non possono essere rilevate mediante l’analisi biochimica da sangue, BabyNEXT™ è in grado di esaminare un range più ampio di patologie rispetto agli screening neonatali del Sistema Sanitario Nazionale. BabyNEXT™ Test BabyNEXT™ è un accurato test di screening neonatale che analizza il DNA del neonato per mutazioni correlate a più di 200 patologie (Extended Panel), e fornisce informazioni genetiche personalizzate sul metabolismo di più di 30 farmaci. Il test genetico BabyNEXT ™ rileva mutazioni associate a patologie che possono essere trattate con farmaci, cambiamenti nella dieta, o altre terapie. L’identificazione precoce di una mutazione correlata ad una patologia
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BabyNext Relazione Tecnica ITA con tabelle farmacogenetica ... · Title: Microsoft Word - BabyNext Relazione Tecnica_ITA con tabelle farmacogenetica rev 05 Author: belperio Created
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Il test di screening neonatale non invasivo che rileva la presenza di mutazioni correlate a oltre 200 patologie, e al metabolismo di più di 30 farmaci
Cos’è lo sceening neonatale?
La maggior parte dei bambini sono sottoposti a screening subito dopo il parto. Comunemente noto come screening neonatale, questo programma della sanità pubblica aiuta a identificare i neonati ad alto rischio di gravi, ma trattabili, patologie metaboliche ereditarie subito dopo la nascita. Molte di queste patologie hanno un esordio silente, quindi senza uno screening precoce potrebbero non essere diagnosticate finché i sintomi non appaiono, e potrebbe essere troppo tardi per prevenire delle gravi conseguenze per la salute del bambino. Uno screening proattivo può aiutare i genitori e i pediatri a identificare patologie nelle prime fasi della vita, in modo che il trattamento possa essere iniziato immediatamente. Lo screening neonatale è attualmente eseguito solo per alcune patologie selezionate che possono essere analizzate mediante test biochimici da sangue e per le quali esistono opzioni di trattamento1. Ogni Paese determina per quali patologie i neonati saranno sottoposti a screening, pertanto diversi Paesi potrebbero esaminare diverse malattie. Generalmente, molti Paesi esaminano le 34 patologie consigliate nel Recommended Uniform Screening Panel (RUSP)2,3. In Italia lo Screening Neonatale Esteso (SNE) per la diagnosi precoce di malattie metaboliche ereditarie è uno dei più importanti programmi di medicina preventiva pubblica. Mediante indagini biochimiche effettuate su un semplice prelievo di sangue dal tallone del neonato, lo screening neonatale esteso identifica precocemente 40 gravi patologie in epoca neonatale. BabyNEXT™ è un test neonatale molto più esteso che esamina tutte le patologie presenti nel RUSP e nel SNE, e altre patologie aggiuntive (+ 53 nel BabyNEXT™ Standard panel, +188 nel BabyNEXT™ Extended panel) che possono beneficiare della diagnosi precoce. BabyNEXT™ è un test genetico che analizza il DNA per verificare la presenza di mutazioni che possono causare determinate malattie. Poiché molte malattie non possono essere rilevate mediante l’analisi biochimica da sangue, BabyNEXT™ è in grado di esaminare un range più ampio di patologie rispetto agli screening neonatali del Sistema Sanitario Nazionale.
BabyNEXT™ Test
BabyNEXT™ è un accurato test di screening neonatale che analizza il DNA del neonato per mutazioni correlate a più di 200 patologie (Extended Panel), e fornisce informazioni genetiche personalizzate sul metabolismo di più di 30 farmaci. Il test genetico BabyNEXT ™ rileva mutazioni associate a patologie che possono essere trattate con farmaci, cambiamenti nella dieta, o altre terapie. L’identificazione precoce di una mutazione correlata ad una patologia
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grazie a BabyNEXTTM permette un intervento terapeutico farmacologico e/o dietetico finalizzato alla prevenzione delle possibili conseguenze sulla salute del neonato. Il test è presente in due versioni: Standard – Analizza 86 geni per 87 malattie (tra cui le 34 patologie del Recommended Uniform Screening Panel RUSP) e 12 geni per oltre 30 farmaci. Extended – Analizza 220 geni per 222 malattie (tra cui le 34 patologie del Recommended Uniform Screening Panel RUSP) e 12 geni per oltre 30 farmaci. Indicazioni relative al test BabyNEXT™ Il test BabyNEXT™ è indicato per:
Bambini che presentano i sintomi più comuni di una sindrome metabolica (solitamente sintomi neurologici quali ritardo dello sviluppo, convulsioni, letargia, atassia, disturbi comportamentali, sordità, cecità, riscontro di organomegalia e di difetti oftalmici).
Bambini con anamnesi familiare positiva per sindromi metaboliche 4,5 (nelle famiglie con individui affetti sono consigliate le analisi prenatali).
Bambini con anamnesi familiare negativa, ma con sintomi associabili alla specifica malattia. Bambini con anamnesi familiare negativa ma sospetta, al fine di fornire un’adeguata consulenza
genetica familiare. Qual è la procedura del test BabyNEXT™? Il DNA viene isolato dalle cellule raccolte mediante tampone buccale per poi essere amplificato tramite PCR. Attraverso un processo tecnologico avanzato di sequenziamento parallelo massivo (Massive parallel sequencing MPS), che impiega tecniche di NEXT Generation Sequencing (NGS) mediante l’utilizzo di sequenziatori ILLUMINA/Thermo Fisher, i geni inclusi nei pannelli BabyNEXT si sequenziano completamente (esoni e regioni introniche adiacenti ± 5 nucleotidi) (Tabella 1 e 2) ad un’elevata profondità di lettura. Le sequenze geniche ottenute vengono analizzate attraverso un’avanzata analisi bioinformatica per determinare la presenza di eventuali mutazioni nei geni in esame. Risultati del test BabyNEXT™
“POSITIVO“
Patogenetico/ Probabile patogenetico
Un referto positivo indica che il test ha identificato una mutazione correlata a una patologia, o a probabile significato patogenetico. Tale risultato può dare indicazioni per migliorare l’appropriatezza terapeutica.
Nel referto sono riportate solo le mutazioni con significato patogenetico noto o probabile patogenetico.
“NEGATIVO“
Non patogenetico / Rilevate mutazioni con probabile significato patogenetico
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Un referto negativo indica che non è stata rilevata nessuna mutazione con significato patogenetico noto o probabile patogenetico nei geni esaminati.
Un risultato negativo riduce, ma non elimina, il rischio per il neonato di essere affetto da queste malattie genetiche o altre malattie genetiche non coperte da BabyNEXT™. Il test è destinato esclusivamente all’identificazione delle mutazioni nel DNA che causano malattie genetiche (patogenetiche o probabili patogenetiche). Le varianti con significato clinico incerto (VOUS), ovvero le varianti per le quali non esistono ancora sufficienti conoscenze per la determinazione inequivocabile del significato clinico, non sono riportate nel test BabyNEXT ™.
Nessun test genetico può rilevare tutte le possibili varianti geniche che potrebbero causare una malattia.
Parametri utilizzati per la refertazione delle varianti genetiche
Il test analizza solo i geni riportati nella Tabella 1 e 2. Verranno refertate solo le mutazioni classificate come “patogenetiche note” sulla base dei dati della letteratura scientifica e della classificazione presente nel database di riferimento Human Gene Mutation Database (HGMD), aggiornato alla data del prelievo. Inoltre, seguendo le indicazioni dell’American College of Medical Genetics (ACMG)6, sono state considerate come patogenetiche solo le mutazioni con un valore di Minor Allele Frequency (MAF) <5% (1000 Genomes Project), riferibile come la frequenza di ricorrenza dell’allele meno comune all’interno della popolazione. Target Coverage
BabyNEXT™ è un esame di screening postnatale altamente accurato che offre una conoscenza precoce della salute del bambino. BabyNEXT™ impiega una tecnologia avanzata di sequenziamento del DNA chiamata Next Generation Sequencing (NGS), abbinata ad una avanzata analisi bioinformatica, per rilevare mutazioni in 86 geni correlate a 87 patologie per il pannello Standard e in 220 geni correlate a 222 malattie genetiche per il pannello Extended, con un’accuratezza >99%. Molte di queste malattie non possono essere rilevate da un test del portatore, test standard prenatali o gli screening neonatali statali.
Accuratezza del test BabyNEXT™
Le tecniche attuali di sequenziamento del DNA producono risultati con un’accuratezza superiore al 99%. Benché questo test sia molto accurato bisogna sempre considerare i limiti dell’esame, di seguito descritti.
Limiti del test BabyNEXT™
Questo esame valuta solo le malattie genetiche ed i geni elencati nella Tabella 1 e 2. Il test non evidenzia altre malattie genetiche o mutazioni in geni non specificatamente investigati.
L’esame inoltre non è in grado di evidenziare
Mutazioni localizzate nelle regioni introniche oltre +/- 5 nucleotidi dai breakpoints Delezioni, inversioni, duplicazioni maggiori di 20 pb Mosaicismi della linea germinale (cioè mutazioni presenti solo nei gameti)
Limite intrinseco della metodologia NGS utilizzata è la mancanza di uniformità di coverage per ciascuna regione
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genica analizzata. Tale limite si traduce nella possibilità, insita nelle metodiche NGS, che specifiche mutazioni dei geni selezionati potrebbero non essere state rilevate dal test. Alcune di queste varianti possono non essere ancora state identificate o validate dalla comunità scientifica e quindi non essere riportate come patogenetiche al momento dell’analisi. Per una corretta interpretazione dei risultati, è fondamentale avere informazioni accurate sulla salute del paziente e su qualsiasi patologia nella storia clinica dei genitori e dei loro parenti. Queste informazioni permettono ai nostri genetisti di interpretare meglio i risultati genetici.
Screening per l’identificazione delle più gravi patologie neonatali
Il vero obiettivo dello screening neonatale è quello di rilevare malattie gravi, diffuse e curabili; motivo per il quale il test BabyNEXT™ è stato metodicamente ideato dagli esperti di genetica per massimizzare il tasso di rilevamento per le malattie più importanti.
Il test BabyNEXT™ esamina i geni per le malattie genetiche più importanti e di impatto che generalmente interessano la salute durante la prima fase dell’infanzia e dell’adolescenza. Le malattie incluse nel pannello del test BabyNEXT™ sono state accuratamente selezionate basandosi sulla frequenza del portatore, la gravità clinica, e disponibilità delle opzioni di trattamento. Questo test include solo malattie che possono essere trattate con farmaci o cambiamenti nella dieta, in modo che possano essere assunte delle misure proattive con un pediatra per prendersi cura della salute del bambino. Inoltre tutti i test BabyNEXT™ comprendono un’ulteriore analisi farmacogenetica della risposta del bambino a più di 30 farmaci consentendo un trattamento personalizzato per tutta la vita. L’analisi farmacogenetica è offerta senza alcun costo aggiuntivo e può essere eseguita usando lo stesso campione di DNA raccolto per BabyNEXT™. Lista dei geni e delle malattie genetiche investigate
BabyNEXT™ include tutti i geni per lo studio dei fenotipi analizzati nel pannello principale dell’ACMG per lo screening neonatale
Tabella 1: Lista dei geni analizzati nei pannelli BabyNEXT™ Standard e Extended
Gene Disease Panel
ABCD1 Adrenoleukodystrophy Standard Panel
ACAD8 Isobutyryl-CoA dehydrogenase deficiency Standard Panel
ACADM Acyl-CoA dehydrogenase, medium chain, deficiency of Standard Panel
ACADS Acyl-CoA dehydrogenase, short-chain, deficiency of Standard Panel
ACADSB 2-methylbutyrylglycinuria Standard Panel
ACADVL very long-chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency Standard Panel
ACAT1 Alpha-methylacetoacetic aciduria Standard Panel
ADA Severe combined immunodeficiency due to ADA deficiency Standard Panel
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ADK Hypermethioninemia due to adenosine kinase deficiency Standard Panel
AHCY Hypermethioninemia with deficiency of S-adenosylhomocysteine hydrolase Standard Panel
ARG1 Argininemia Standard Panel
ASL Argininosuccinic aciduria Standard Panel
ASS1 Citrullinemia Type 1 Standard Panel
AUH 3-methylglutaconic aciduria, type I Standard Panel
BCKDHA Maple syrup urine disease, type Ia Standard Panel
BCKDHB Maple syrup urine disease, type Ib Standard Panel
BTD Biotinidase deficiency Standard Panel
CBS Homocystinuria, B6-responsive and nonresponsive types Standard Panel
CFTR Cystic fibrosis Standard Panel
CPS1 Carbamoylphosphate synthetase I deficiency Standard Panel
CPT1A Carnitine palmitoyltransferase type I deficiency Standard Panel
CPT2 Carnitine palmitoyltransferase type II deficiency Standard Panel
CYP21A2 Adrenal hyperplasia, congenital, due to 21-hydroxylase deficiency Standard Panel
DBT Maple syrup urine disease, type II Standard Panel
DNAJC19 Hyperphenylalaninemia, mild, non-BH4-deficient Standard Panel
ETFA Glutaric acidemia IIA Standard Panel
ETFB Glutaric acidemia IIB Standard Panel
ETFDH Glutaric acidemia IIC Standard Panel
FAH Tyrosinemia, type I Standard Panel
G6PD Hemolytic anemia, G6PD deficient (favism) Standard Panel
GAA Glycogen storage disease II - Pompe disease Standard Panel
GALC Krabbe disease Standard Panel
GALE Galactose epimerase deficiency Standard Panel
GALK1 Galactokinase deficiency with cataracts Standard Panel
GALT Galactosemia Standard Panel
GBA Gaucher disease, type I Standard Panel
GCDH Glutaricaciduria, type I Standard Panel
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GCH1 Hyperphenylalaninemia, BH4-deficient, B Standard Panel
GJB2 Deafness, autosomal recessive 1A Standard Panel
GJB3 Deafness, digenic, GJB2/GJB3 Standard Panel
GJB6 Deafness, digenic GJB2/GJB6 Standard Panel
GLA Fabry disease Standard Panel
GSS Glutathione synthetase deficiency - 5-oxoprolinuria Standard Panel
HADH Short-chain hydroxyacyl-coenzyme A dehydrogenase deficiency Standard Panel
HADHA long-chain hydroxyacyl-CoA dehydrogenase deficiency Standard Panel
HADHB Trifunctional protein deficiency Standard Panel
HBA1 Thalassemia, alpha- Standard Panel
HBA2 Thalassemia, alpha- Standard Panel
HBB Sickle cell anemia Standard Panel
HLCS Holocarboxylase synthetase deficiency Standard Panel
HMGCL HMG-CoA lyase deficiency Standard Panel
HPD Tyrosinemia, type III Standard Panel
IDUA Mucopolysaccharidosis type Ih Standard Panel
IL2RG Severe combined immunodeficiency, X-linked Standard Panel
IVD Isovaleric acidemia Standard Panel
LMBRD1 Methylmalonic aciduria and homocystinuria, cblF type Standard Panel
MAT1A Hypermethioninemia, due to methionine adenosyltransferase I/III deficiency Standard Panel
MCCC1 3-Methylcrotonyl-CoA carboxylase 1 deficiency Standard Panel
MCCC2 3-Methylcrotonyl-CoA carboxylase 2 deficiency Standard Panel
MLYCD Malonyl-CoA decarboxylase deficiency Standard Panel
MMAA Methylmalonic aciduria, vitamin B12-responsive Standard Panel
MMAB Methylmalonic aciduria, vitamin B12-responsive, due to defect in synthesis of adenosylcobalamin, cblB complementation type
Standard Panel
MMACHC Methylmalonic aciduria and homocystinuria, cblC type Standard Panel
MMADHC Methylmalonic aciduria and homocystinuria, cblD type Standard Panel
MUT Methylmalonic aciduria, mut(0) type Standard Panel
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NADK2 2,4-dienoyl-CoA reductase deficiency Standard Panel
NAGS N-acetylglutamate synthase deficiency Standard Panel
OAT Gyrate atrophy of choroid and retina with or without ornithinemia Standard Panel
OPA3 3-methylglutaconic aciduria, type III Standard Panel
OTC Ornithine transcarbamylase deficiency Standard Panel
PAH Phenylketonuria Standard Panel
PAX8 Hypothyroidism, congenital, due to thyroid dysgenesis or hypoplasia Standard Panel
PCBD1 Hyperphenylalaninemia, BH4-deficient, D Standard Panel
PCCA Propionic acidemia Standard Panel
PCCB Propionic acidemia Standard Panel
PTS Hyperphenylalaninemia, BH4-deficient, A Standard Panel
QDPR Hyperphenylalaninemia, BH4-deficient, C Standard Panel
SLC22A5 Carnitine deficiency, systemic primary Standard Panel
SLC25A13 Citrullinemia, type II, adult-onset - neonatal-onset Standard Panel
SLC25A15 Hyperornithinemia-hyperammonemia-homocitrullinemia syndrome Standard Panel
SLC25A20 Carnitine-acylcarnitine translocase deficiency Standard Panel
SLC37A4 Glycogen storage disease Ib Standard Panel
SMPD1 Niemann-Pick disease, type A Standard Panel
TAT Tyrosinemia, type II Standard Panel
TAZ 3-methylglutaconic aciduria, type II - Barth syndrome Standard Panel
TSHR Hypothyroidism, congenital, nongoitrous, 1 Standard Panel
WT1 Wilms tumor, type 1 and other WT1-related disorders Extended panel
Analisi farmacogenetica aggiuntiva
Ogni test BabyNEXT™ comprende un’analisi di farmacogenetica aggiuntiva della risposta del bambino a più di 30 farmaci che potrebbero essere prescritti durante l'infanzia. Quest’analisi può aiutare il medico a personalizzare i trattamenti durante tutta la vita del bambino. L’analisi farmacogenetica è offerta senza alcun costo aggiuntivo e può essere eseguita usando lo stesso campione di DNA raccolto per BabyNEXT™, ed è incluso in entrambi i pannelli di analisi. Tabella 2: lista dei farmaci più comuni e dei geni analizzati coinvolti nella relativa via metabolica.
Si prega di notare che quasi tutte le persone risulteranno positive per una variazione in almeno uno dei 12 geni su questo pannello.
Refertazione analisi farmacogenetica.
Gli enzimi codificati dai geni in tabella 2 sono enzimi farmaco-metabolizzanti (drug-metabolizing enzymes, DMEs) poiché coinvolti nelle reazioni metaboliche attraverso le quali vengono biotrasformati ed eliminati i farmaci correlati. Diversi polimorfismi rilevanti sono stati identificati nelle sequenze dei geni codificanti per questi enzimi, e molti di essi possono dare origine a un mancato effetto terapeutico o a un’esagerata risposta clinica al farmaco.
La presenza di una variante non wild-type nei geni che codificano per enzimi farmaco-metabolizzanti suggerisce l’appartenenza ad uno dei seguenti sottogruppi di individui:
- metabolizzatori poveri o lenti (Poor Metabolizer - PMs): persone con deficienze nel metabolismo del farmaco (capacità d’attivazione dei farmaci estremamente ridotta o assente). I PM presentano mutazioni inattivanti in entrambi gli alleli di uno dei geni che codifica i DMEs e pertanto sono più frequentemente esposti ad effetti indesiderati se trattati con dosi standard di questi farmaci.
- metabolizzatori intermedi (Intermediate Metabolizer - IM) presentano un allele normale e uno con ridotta funzionalità e possono richiedere, per un’azione terapeutica ottimale, un dosaggio farmacologico inferiore alla norma.
- metabolizzatori estesi (Extensive Metabolizer - EMs): sono persone dotate di un normale metabolismo farmacologico. Di solito presentano due alleli normalmente attivi del gene.
- ultra-metabolizzatori (Ultrarapid-Metabolizer - UMs): sono persone con un’aumentata espressione dei geni coinvolti nel metabolismo dei farmaci, a causa della quale possono richiedere, per un’azione terapeutica ottimale, un dosaggio farmacologico superiore alla norma. Gli UM possono presentare tre o più alleli attivi, a causa di una duplicazione di un allele normalmente funzionante. Alternativamente un allele (o più raramente ambedue gli alleli) conterrà una mutazione che ne aumenterà l’attività.
GENOMA Group referterà il sottogruppo di appartenenza per l’enzima farmaco-metabolizzante codificato dal gene identificato come polimorfico.
Dosi di assunzione dei farmaci in base al sottogruppo di appartenenza.
In base ai polimorfismi identificati con il test di farmacogenetica BabyNEXT™ il medico può orientarsi rispetto alle dosi farmacologiche adeguate ed efficaci da prescrivere al il paziente sulla base del suo profilo metabolico per il farmaco specifico. A tale scopo è importante che il medico conosca le vie metaboliche specifiche del farmaco di interesse e le incroci con il profilo genetico del paziente relativo alle stesse.
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Polimorfismi investigati:
Mutazioni del gene CYP2D6 investigate
CYP2D6 Allele Esone/introne Mutazione Effetto sulla
Proteina Effetto sull’attività enzimatica
*1 Nessuna (wild type) Nessuno Normale
*2 6 2850 C-T R296C Normale
*3 5 2549delA frameshift Nessuna attività
*3B 3 5
1749A>G 2549delA
N166D, frameshift Nessuna attività
*4 4 1846G>A splicing defect Nessuna attività *5 Delezione del gene Assena di proteina Nessuna attività
*6 3 1707delT frameshift Nessuna attività
*7 6 2935A>C H324P Nessuna attività
*8 3 1758G>T Stop codon Nessuna attività *9 5 2613-2615delAGA K281del Attività Diminuita
*10 1 100C>T Pro34Ser Attività Diminuita
*11 intr. 2 883G>C Nessuna attività
*12 1 124G>A Glu42Arg Nessuna attività *14 3 1758G>A G169R Nessuna attività
*17 2 6
1023C>T 2850C>T
T107I, R296C Attività Diminuita
*20 4 1973insG frameshift Nessuna attività
*21 5 2573insC frameshift Nessuna attività
*24 6 2853A>C I297L
*38 5 2587-2590delGACT frameshift Nessuna attività *44 intron 6 2950G>C splicing defect Nessuna attività
*XN gene amplification increased protein Attività aumentata
*3, *4, *5, *6, *7, *8, *9, *14
Metabilizzatori lenti
*XN (Gene Duplication) Metabilizzatori rapidi Gli alleli *1 e *2 del gene CYP2D6 determinano un’attività enzimatica normale; gli alleli 3, *4, *5, *6, *7, *8, *9, *10, *11, *12, *14, *17, *20, *21, *38, *44, contribuiscono a determinare un’attività enzimatica ridotta o assente. I polimorfismi che determinano gli alleli CYP2D6*3, CYP2D6*4, CYP2D6*5, CYP2D6*6 si riscontrano nel 97% dei PM. L’allele più comune è il CYP2D6*4 (21.5-28.6%), segue il CYP2D6*3 (2.7%) e il CYP2D6*5 (2.6%). Altri alleli (CYP2D6*6, CYP2D6*7, CYP2D6*8, CYP2D6*11, CYP2D6*12, CYP2D6*14, CYP2D6*20, CYP2D6*31, CYP2D6*38, CYP2D6*44), sebbene rari, sono anch’essi associati ad un’assenza di attività enzimatica.
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Mutazioni del gene CYP2C19 investigate
CYP2C19 Allele Esone/introne Mutazione Effetto sulla Proteina
Effetto sull’attività enzimatica
*1 Nessuna (wild type) Nessuno Normale
*2 5 681G>A splicing defect Nessuna attività
*3 4 636G>A W212X Nessuna attività
*4 1 1A>G start codon mutation
Nessuna attività
*5 9 1297G>A R433W Nessuna attività
*6 3 395G>A R132Q Nessuna attività *7 5 1VS5+2T>A splicing defect Nessuna attività
*8 3 358T>C W120R Nessuna attività
*9 3 431G>A R144H Attività Diminuita *10 5 680C>T P227L Attività Diminuita
*11 3 449G>A R150H
*2, *3, *4, *5, *6, *7, *8, *9, *10, *11
poor metaboliser
L’allele *1 del gene CYP2C19 determina un’attività enzimatica normale; soggetti omozigoti per quessto allele sono metabolizzatori estesi (EM). Gli alleli *2,*3, *4, *5, *6, *7, *8, *9, *10, *11, contribuiscono a determinare un’attivita’ enzimatica ridotta o assente (metabolizzatori lenti – PM). I polimorfismi che determinano gli alleli CYP2C19*2, CYP2C19*3, CYP2C19*4, CYP2C19*5, CYP2C19*6 e CYP2C19*7 si riscontrano in oltre il 98% dei PM. Gli alleli più comuni sono il CYP2C19*2 (75-85% degli asiatici e circa il 15% degli europei e degli afro-americani), ed il CYP2C19*3 (6-10% degli asiatici, raro negli europei ed afro-americani).
Mutazioni del gene CYP2C9 investigate
CYP2C9 Allele Esone/introne Mutazione Effetto sulla Proteina Effetto sull’attività enzimatica
L’allele *1 del gene CYP2C9 determina un’attività enzimatica normale; soggetti omozigoti per questo allele sono metabolizzatori estesi (EM). Esistono diverse varianti alleliche del CYP2C9, le più comuni sono CYP2C9*2 (R144C) e CYP2C9*3 (I359L), con una frequenza allelica nella popolazione caucasica rispettivamente del 8-18% e del 4-10%. Negli asiatici e negli afro-americani, la frequenza di questi alleli è invece molto ridotta (0.5 – 4%). L’allele CYP2C9*4 è stato identificato esclusivamente nella popolazione giapponese, mentre il CYP2C9*5 e il CYP2C9*6 sono stati riscontrati in circa il 2% degli afro-americani. Uno stato di omozigosità per gli alleli CYP2C9*2 e CYP2C9*3 è relativamente rara (circa 1-2%) negli europei. Gli alleli *2, *3, *4, *5, *6, *11, *14, *18, contribuiscono a determinare un’attività enzimatica ridotta o assente (metabolizzatori lenti – PM). Esistono correlazioni genotipo-fenotipo per una una migliore gestione del paziente:
soggetti con genotipo CYP2C9*1/*1 (frequenza del 70% nella popolazione Caucasica) sono considerati metabolizzatori normali.
individui CYP2C9*1/ *2 (frequenza del 16% nella popolazione Caucasica) e *1/*3 (frequenza del 10% nella popolazione Caucasica) sono considerati metabolizzatori lenti.
esiste infine una classe di metabolizzatori molto scarsi raggruppante i soggetti a genotipo *2/*2 (frequenza dell’1%), *2/*3 (frequenza dell’1%), *3/*3 (frequenza dello 0.3%).
I polimorfismi che determinano gli alleli CYP2C9 *2, CYP2C9 *3, CYP2C9 *4, CYP2C9 *5 e CYP2C9 *6 si riscontrano in oltre il 98% dei PM.
Mutazioni del gene CYP1A2 investigate
CYP1A2 Allele Esone/introne Mutazione Effetto sulla Proteina Effetto sull’attività enzimatica
*1A 1 Nessuna (wild type) Nessuno Normale
*1C 1 g.-3860G>A Attività Diminuita
*1F 1 g.-164C>A Elevata inducibilita’ L’allele CYP1A2*1A del gene determina un’attività enzimatica normale; soggetti omozigoti per questo allele presentano una induzione normale. Nell’ambito dell’allele CYP1A2*1 sono stato identificati due importanti polimorfismi che determinano variazioni funzionali dell’attività enzimatica del CYP1A2: l’allele CYP1A2*1C, che è il risultato di una mutazione puntiforme (-3860 G>A) ed è associato a una diminuita attività metabolica rispetto all’allele normale CYP1A2*1A; l’allele CYP1A2*1F, che è il risultato di una mutazione puntiforme (-163 C>A) ed è associato ad una aumentata induzione, particolarmente nei fumatori. La distribuzione dei genotipi CYP1A2 è la seguente: 1F/*1F ~ 46 %; *1A/*1F ~ 44%; *1A/*1A ~ 10%, indicando che un aumento dell’inducibilità rappresenta il più comune fenotipo.
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Alcuni dei farmaci influenzati dall’attività del sistema CYP450
CYP3A4 Allele Esone/introne Mutazione Effetto sulla
Proteina Effetto sull’attività enzimatica
*1A Wild-type Nessuno Normale *2 7 g.15713T>C S222P Attività Diminuita
*6
g.17662-17663insA
frameshift Precoce interruzione della trascrizione
*8 5 g.13908G>A R130Q Attività Diminuita
*11 11 g.21867C>T T363M Attività Diminuita
*12 11 g.21896C>T L373F Attività Diminuita
*13 11 g.22026C>T R416L Attività Diminuita *16 7 g.15603C>G T185S Attività Diminuita
*17 7 g.15615T>C F189S Attività Diminuita
*18 10 g.20070T>C L293P Attività Aumentata *20 25889_25890insA 488Frameshift Nessuna Attività
*26 17633C>T R268X Attività Diminuita
Farmaci metabolizzati attraverso l’attività del gene CYP3A4 Un elenco dei substrati, inibitori ed induttori dell’enzima, e di alcune comuni interazioni è presentato nelle tabelle di seguito:
La fluoxetina, attraverso la formazione del metabolita norfluoxetina, inibisce l’attività del CYP3A4, enzima che metabolizza molti calcio antagonisti.
Nausea, vampate, edema, mal di testa.
Fluoxetina-alprazolam
La fluoxetina, attraverso la formazione del metabolita, norfluoxetina, inibisce l’attività del CYP3A4, enzima che metabolizza l’alprazolam. L’interazione non è stata evidenziata con il triazolam, il quale viene metabolizzato principalmente a livello gastrointestinale.
Diminuzione delle capacità cognitive e dell’attività psicomotoria.
Astemizolo-ketoconazolo
Il ketoconazolo è un potente e selettivo inibitore del CYP3A4, utilizzato a tale scopo anche negli studi in vitro, e può inibire quasi completamente il metabolismo dell’astemizolo.
*3B c.719A>G Y240C Attività Diminuita *3C c.719A>G A154T Attività Diminuita
Circa 20 diverse mutazioni sono state riportate a tutt'oggi, 4 delle quali sono riconosciute come responsabili per una ridotta o assente attività enzimatica. I polimorfismi TPMT*3A e TPMT*3C (metabolizzatori lenti) sono i più diffusi e raggruppano circa il 90% degli alleli difettosi in Europa. Questi due polimorfismi vengono ereditati in maniera codominante e la loro combinazione determina quattro differenti alleli correlati a diversi gradi di funzionalità enzimatica.
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Allele CYP3A5
Polimorfismo genetico Effetto sulla proteina Effetto sull’attività enzimatica
CYP3A5*1A None Attività normale
CYP3A5*3A 6986A>G; 31611C>T Difetto di splicing Attività severamente diminuita
CYP3A5*3B 3705C>T;
3709_3710insG; 6986A>G; 31611C>T
H30Y; Difetto di splicing
Attività severamente diminuita
CYP3A5*3C 6986A>G Difetto di splicing Attività severamente diminuita
CYP3A5*3D 6986A>G; 7249T>G Difetto di splicing; L82R Attività severamente diminuita
CYP3A5*3E 6986A>G; 27050A>G; 31611C>T Difetto di splicing Attività severamente diminuita
CYP3A5*3F 6986A>G; 31551T>C; 31611C>T Difetto di splicing; I488T
Attività severamente diminuita
CYP3A5*3G 6986A>G; 12952T>C; 31611C>T Difetto di splicing Attività severamente diminuita
CYP3A5*3H 6986A>G; 13108T>C; 31611C>T Difetto di splicing Attività severamente diminuita
CYP3A5*3I 6986A>G; 16903A>G; 31611C>T Difetto di splicing Attività severamente diminuita
CYP3A5*3J 6986A>G; 29782A>G; 31611C>T Difetto di splicing; I456V
Attività severamente diminuita
CYP3A5*3K 6986A>G; 29753T>C; 31611C>T Difetto di
splicing; F446S Attività diminuita
CYP3A5*3L 3775A>G; 6986A>G Y53C; Difetto di
splicing Attività diminuita
CYP3A5*6 14690G>A Difetto di splicing Nessuna attività o severo decremento della stessa
Allele Esone/introne Mutazione Effetto sulla Proteina
Effetto sull’attività enzimatica
*1 promoter repeat [TA] 6 wild type
*28 promoter repeat [TA] 7 Attività Diminuita
*36 promoter repeat [TA] 5 Attivita’ aumentata
*37 promoter repeat [TA] 8 Attività Diminuita
Nella popolazione generale si osservano tre principali genotipi a livello del promotore di questo gene: il genotipo omozigote wild type, caratterizzato da 6 ripetizioni del dinucleotide timidina-adenina e denominato (TA) 6/6, il genotipo omozigote mutato con 7 ripetizioni del dinucleotide TA denominato (TA) 7/7, e il genotipo eterozigote denominato (TA) 6/7 che possiede su un cromosoma l’allele wild type e sull’altro cromosoma l’allele con la ripetizione extra. L’introduzione del dinucleotide extra determina una diminuzione dell’attività enzimatica. DPYD
Sono stati individuati numerosi polimorfismi del gene DPYD che possono portare a una ridotta o assente attività dell’enzima DPD, con conseguente aumento del rischio di tossicità grave anche potenzialmente fatale. Tra essi il più frequente è la mutazione puntiforme G→A in un sito di splicing dell’esone 14 (IVS14+ 1G>A), che risulta essere implicata del corretto splicing dell’esone 14. Se è presente questa sostituzione nucleotidica comporta la perdita dell’esone stesso e la formazione di un prodotto proteico incompleto e privo di attività enzimatica. La presenza di questa variante allelica (conosciuta anche come allele DPYD*2A) è presente in circa 1% della popolazione generale e rende conto di circa il 50% di tutte le deficienze di DPD. In particolare, pazienti eterozigoti per tali polimorfismi mostrano un’attività parziale dell’enzima DPD, mentre gli individui omozigoti mutati mostrano una deficienza dell’attività di DPD. Pertanto, nei pazienti portatori di queste varianti è consigliata una riduzione del dosaggio.
Il test riconosce un polimorfismo comune (-1639G>A) nel promotore del gene VKORC1, codificante la subunità 1 del complesso vitamina K epossido redattasi bersaglio della azione dei dicumarolici (warfarin et al), che si associa ad una ridotta espressione genica. Poiché i dicumarolici agiscono inibendo l’enzima vitamina K epossido redattasi, la presenza di una variante genica che comporta una minor produzione di enzima, implica maggiore sensibilità al farmaco e quindi la necessità di dosi mediamente più basse rispetto ai pazienti WT.
Bibliografia
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