FARMAKOGENEETTISET TESTIT LÄÄKEHOIDON TUKENA
Elisa Pennanen Pro gradu -tutkielma
Proviisorin koulutusohjelma Farmakologia
Itä-Suomen yliopisto, farmasian laitos Helmikuu 2020
2 ITÄ-SUOMEN YLIOPISTO, Terveystieteiden tiedekunta
Farmasian laitos
Proviisorin koulutusohjelma Farmakologia
PENNANEN, ELISA A: Farmakogeneettiset testit lääkehoidon tukena Pro-gradu tutkielma, 85 s, 1 liite [2 s.]
Ohjaajat: FaT Kirsti Laitinen, proviisori Raimo Ojala Helmikuu 2020
Farmakogenetiikka, farmakogeneettinen testi, lääkevaste, yksilöllistetty lääkehoito
Perimän muutokset voivat selittää yksilöiden välisiä lääkevaste-eroja. Huomioimalla kliinisesti merkittävät perimän poikkeamat, farmakogeneettiset variantit, voidaan edistää rationaalista lääkehoitoa. Farmakogeneettinen testaaminen kliinisissä toimintaympäristöissä näyttää kuitenkin toteutuvan vaihtelevasti. Tämän tutkimuksen tavoitteina oli analysoida Kuopion yliopistollisessa sairaalassa (KYS) tehtyjen farmakogeneettisten testien tarkoituksenmukaisuutta ja vaikutuksia lääkehoitoihin. Tutkimustuloksia käytetään farmakogeneettisen testaamisen kehittämiseksi KYS:ssa.
Tutkimusaineiston muodostivat KYS:n potilaille Itä-Suomen Laboratoriokeskuksen (ISLAB) kautta sähköisillä pyynnöillä aikavälillä 1.1.2010–10.5.2019 teetetyt farmakogeneettiset testit (n=248).
Syöpäkudoksissa esiintyviin mutaatioihin liittyviä geneettisiä testejä, eikä kustannusvaikuttavuusnäkökulmaa tarkasteltu. Testimäärät, erikoisalat sekä testitulokset tilastoitiin. Osa testeistä (n=126) analysoitiin potilaskohtaisesti potilastietojärjestelmän avulla indikaatioiden, lääkeaineiden tai lääkeaineryhmien ja testitulosten vaikutusten määrittämiseksi.
Havainnot luokiteltiin merkintöjen perusteella ja frekvenssit laskettiin.
Otanta-aikavälillä KYS:ssa käyttöönotetut farmakogeneettiset testit (n=248) olivat yleisyysjärjestyksessä: B-TPMT-D (n=208), B-HLAAbac (n=19), B-CYP2D6 (n=16), B-SLCO1B1 (n=4) sekä B-Varfa-D (n=1). Testejä teetettiin viideltä eri erikoisalalta, lastentautien erikoisalalta eniten, eli 48 % (n=120) kaikista testeistä. Testit kohdentuivat pääsääntöisesti tarkoituksenmukaisiin lääkehoitoihin. Masennuslääkitys oli yleisimmin, 41 % (n=9) tapauksista, B-CYP2D6-testien aiheena.
Testien käyttöaiheet olivat niin ikään pääosin tarkoituksenmukaisia. Prospektiivisesti testatuilla esiintyi yleisväestöä mukaileva alleelifrekvenssien jakauma. Reaktiivisilla testeillä tavoitettiin vaihtelevasti poikkeavia genotyyppejä: 0 % B-CYP2D6, 26 % (n=5) B-TPMT-D, 100 % (n=4) B-SLCO1B1 ja 100 % (n=1) B-Varfa-D. Farmakogeneettiset testit näyttivät ohjaavan tarkoituksenmukaiseen lääkkeenmääräämiseen B-TPMT-D, B-HLAAbac- ja B-SLCO1B1-testatuilla. B-CYP2D6- ja B-Varfa-D- testien vaikutukset lääkehoitoihin jäivät määrittämättömiksi.
Tutkimustuloksia voidaan hyödyntää testaamisen ja testivalikoiman kehittämiseksi. B-CYP2D6- testeistä voisivat hyötyä useampien erikoisalojen potilaat ja B-SCLO1B1 ja B-Varfa-D-testien prospektiivisen testaamisen edellytyksiä kannattaa selvittää. Farmakogeneettisiin testeihin liittyvää kirjaamista tulisi tehostaa, jotta testituloksia voitaisiin hyödyntää potilaiden koko eliniän ajan.
3 UNIVERSITY OF EASTERN FINLAND, Faculty of Health Sciences
School of Pharmacy
Master of Science in Pharmacy programme Pharmacology
PENNANEN ELISA, A: Pharmacogenetic tests supporting medication Master’s thesis, 85 p, 1 appendix (2 p)
Supervisors: PhD (Pharm) Kirsti Laitinen and M.Sc (Pharm) Raimo Ojala February 2020
Keywords: pharmacogenetics, pharmacogenetic test, drug response, personalised medication
Genotype can explain inter-individual differences in drug responses. Therefore, taking into account clinically significant pharmacogenetic variations, rational pharmacotherapy can be improved.
However, it seems that the implementation of pharmacogenetic testing in clinical environments is variable. The objective of this study was to analyse the appropriateness and the effects on the medications of pharmacogenetic tests at Kuopio University Hospital (KUH). The test results will be utilised to develop pharmacogenetic testing at KUH.
The pharmacogenetic tests (n = 248) that applied to patients at KUH by electric orders via the Laboratory Centre of Eastern Finland (ISLAB) in 1.1.2010–10.5.2019 formed the research data.
Genetic tests relating to mutations in cancer cells and the cost-effectiveness of the tests were excluded. The number of tests, the specialties and the test results were compiled statistically. A proportion of the tests (n = 126) were analysed patient by patient from the electronic records in order to define the test indications, the medications or medication classes and the effects on the patients’ medications. Observations were classified based on the entries, and the frequencies were calculated.
The implemented pharmacogenetic tests (n = 248) at KUH on the sampling interval were in order of prevalence: B-TPMT-D (n = 208), B-HLAAbac (n = 19), B-CYP2D6 (n = 16), B-SLCO1B1 (n = 4) and B- Varfa-D (n = 1). The tests were done in five different specialities, the majority in childrens’ diseases, 48% (n = 120), out of all of the tests. The tests were allocated mainly to appropriate medications.
The most common medication related to the B-CYP2D6 tests was antidepressants (41%, n = 9). The indications for the tests were also reasonable. Among the patients who were tested prospectively, the allele frequency followed the allele frequency of the general population. Reactive tests reached variant genotypes variably: 0 % B-CYP2D6, 26 % B-TPMT-D, 100 % B-SLCO1B1 ja 100 % and B-Varfa- D. Pharmacogenetic tests seemed to guide towards appropriate medical ordering among the B- TPTM-D, B-HLAAbac and B-SLCO1B1 tested patients. The effects of the B-CYP2D6 and B-Varfa-D tests on medications remained indeterminate.
The results of this study can be utilised to improve pharmacogenetic testing and test selection. More patients in several specialities could benefit from B-CYP2D6 tests and it would be worth studying the possibilities of prospectively utilising B-SCLO1B1 and B-Varfa-D tests. Registering of the information relating to the pharmacogenetic tests should be enhanced in order to utilise the test results over the lifetime of the patients.
4 ESIPUHE
Tämä opinnäytetyö on tehty Itä-Suomen yliopistossa farmasian laitoksella, farmakologian oppiaineessa. Esitän suuret kiitokseni ohjaajilleni Kirsti Laitiselle ja Raimo Ojalalle saadessani tutkia kiinnostavaa aihetta heidän neuvojensa saattelemana. Opinnäytetyön tekemistä on motivoinut erityisesti tulosten sovellettavuus potilaiden yksilöllisten lääkehoitojen edistämiseksi. Kiitän myös ISLAB:n Kati Pulkkista ja HUSLAB:n Mari Korhosta tutkimusaineiston keruuseen tarvittavien taustatietojen selvittämisessä. Haluan kiittää myös Abomics Oy:n Juho Helistettä GeneRx- tietokantaan liittyvien tietojen avaamisesta. Olen kiitollinen myös Itä-Suomen Genomikeskuksen henkilökunnalle ikimuistoisesta ja opettavaisesta vierailusta. Kiitän myös professori Hannu Rauniota opinnäytetyöni tarkastamisesta.
Tutkimusprosessin aikana saamastani tuesta ja kannustuksesta erityiskiitokset kuuluvat perheelleni ja ystävilleni.
Siilinjärvellä 2.2.2020 Elisa Pennanen
5 LYHENTEET JA MÄÄRITELMÄT
Aktiivisuusluokittelujärjestelmä (engl. activity score, AS) Genotyypistä johdettava entsyymiaktiivisuuden teoreettinen, numeerinen arvo.
Alleeli Kromosomin tietyssä kohdassa (lokuksessa) sijaitseva geenin vaihtoehtoinen muoto (variantti). Yhdellä geenillä voi olla useita eri variantteja. Ihmisellä on kussakin geneettisessä lokuksessa kaksi alleelia, yksi kummaltakin vanhemmalta (ks. diplotyyppi).
Alleelifrekvenssi (engl. allele frequency) Alleelin kokonaisesiintyvyys väestössä.
Alleelin kantajat (engl. allele carriage rate) Niiden henkilöiden osuus väestöstä, joilla alleeli esiintyy.
CPIC (engl. Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium) Farmakogeneettisiä suosituksia tuottava asiantuntijaorganisaatio.
CPNDS Canadian Pharmacogenetic Network for Drug Safety.
CYP Ryhmä sytokromi P450 entsyymejä, jotka metaboloivat vierasaineita elimistössä.
Diplotyyppi Vastinalleelien yhdistelmä.
DNA deoksiribonukleiinihappo. Nukleotideista koostuva ketju, jonka emäsjärjestykseen on tallennettu eliön geenit (ks. geeni) ja koko perintöaines.
Dominantti eli vallitseva periytymimen Ominaisuus ilmenee yksilössä geenimuodon esiintyessä vähintään toisessa vastinalleelissa.
DPD, DPYD Dihydroprimidiinidehydrogenaasi (DPD) ja sitä koodava geeni (DPYD).
DPWG (engl. Dutch Pharmacogenetics Working Group) Hollantilainen farmakogenetiikan asiantuntijajärjestö, joka tuottaa farmakogeneettisiä annossuosituksia.
EMA (engl. European Medicine Agency) Euroopan lääkevirasto, lääkeviranomainen.
Emäspari DNA:ssa on neljä emästä (adeniini A, guaniini G, tymiini T ja sytosiini C), joista muodostuu emäspareja (A-T tai G-C); DNA-molekyylin koko voidaan ilmaista emäspareina. Ihmisen genomi koostuu noin kolmesta miljardista emäsparista.
Epigenetiikka Tieteenala, joka tutkii geenien toimintaa sääteleviä tekijöitä. Nämä tekijät ovat periytyviä ja voivat muuttua ympäristön vaikutuksesta. Säätelytekijät eivät muuta DNA:n emäsjärjestystä.
Farmakogenetiikka Farmakogenomiikan alakäsite; lääkevasteisiin liittyvien DNA-variaatioiden tutkiminen.
Farmakogenomiikka Lääkevasteisiin liittyvien DNA:n ja RNA:n variaatioiden ominaisuuksien tutkiminen.
FDA (engl. Food and Drug Administration) Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkeviranomainen.
Fenotyyppi Yksilön ilmiasu, johon vaikuttaa muun muassa perimä, ympäristö ja fysiologiset tekijät.
Geeni DNA:n tai RNA:n tietyistä nukleotidisekvensseistä koostuva jakso, joka sisältää geenituotteen (proteiini tai RNA) synteesiohjeen.
Geenin ilmentyminen (ekspressio) Tapahtuma, jossa DNA:n emäsjärjestyksen perusteella muodostuu geenituote (RNA-molekyyli tai proteiini).
Geneettinen markkeri Mikä tahansa DNA-sekvenssi, joka voidaan paikantaa genomista; sijaitsee kromosomissa tutkittavan geenin läheisyydessä ja siten oletettavasti siirtyy sen mukana.
Genomi Lajin, yksilön tai solun koko perintöaines, joka on koodattu DNA:han. Genomi sisältää sekä proteiineja koodaavat geenit että proteiineja koodaamattomat alueet.
6 Genotyyppi Kahden vastinalleelin yhdistelmä, tai yleisemmin kaikkien geneettisten sijaintien koostumus. Laajimmillaan genotyyppi voi siis olla synonyymi sanalle genomi (ks. genomi).
Haplotyyppi Niiden geenien tai geenimuutosten joukko, joka periytyy jälkeläisille tavallisesti yhtenä kokonaisuutena.
HLA (engl. human leukocyte antigen) Se geenialue ihmisillä, joka koodaa lukuisia immunologisen järjestelmän pintatunnistusproteiineja.
Heterotsygootti Diploidilla normaalikaryotyyppisellä yksilöllä on kaksi erilaista alleelia (ks. alleeli).
Homotsygootti Diploidilla normaalikaryotyyppisellä yksilöllä on kaksi samanlaista alleelia (ks.
alleeli).
HCSC (engl. Health Canada (Santé Canada)) Kanadan lääkeviranomainen.
ISLAB Itä-Suomen Laboratoriokeskus.
Kodominantti eli yhteisvallitseva periytyminen (engl. co-dominant inheritance) Periytyvät ominaisuudet muodostuvat molempien vastinalleelien yhteisvaikutuksesta.
KYS Kuopion yliopistollinen sairaala.
MHC (engl. major histocompatibility complex) Geenialue, joka koodaa immunologisen järjestelmän pintatunnistusproteiineja. Ihmisillä tätä geenialuetta kutsutaan HLA-alueeksi (ks. HLA).
Mutaatio Pysyvä, periytyvä muutos DNA:n emäsjärjestyksessä, jonka esiintyvyys on alle 1 % ihmisväestössä.
Nukleotidi Nukleiinihappojen rakenneosa (sokeri-, emäs- ja fosfaattiosa). DNA:ssa sokeriosa on deoksiriboosi ja RNA:ssa riboosi, ja emäsosat ovat osittain erilaiset: molemmissa on adeniini, guaniini ja sytosiini, mutta vain DNA:ssa on tymiini ja vain RNA:ssa urasiili.
PharmGKB (engl. Pharmacogenomics Knowledge Base), farmakogenetiikan tietokanta.
PharmVar (engl. Pharmacogene Variation Consortium), tietokanta farmakogeneettisistä varianteista.
PMDA (engl. Pharmaceuticals and Medical Devices Agency), Japanin lääkeviranomainen.
Polymorfia Pysyvä, periytyvä muutos DNA:n emäsjärjestyksessä, jonka esiintyvyys on yli 1 % ihmisväestössä.
Rationaalinen lääkehoito Vaikuttava, turvallinen, taloudellinen, yhdenvertainen ja laadukas lääkehoito (Sosiaali- ja terveysministeriö 2018).
Resessiivinen eli peittyvä periytyminen Periytyvät ominaisuudet ilmenevät vain, mikäli geenimuoto tai -muutos esiintyy molemmissa vastinalleeleissa.
RNA ribonukleiinihappo. Nukleotideista koostuvia molekyylejä, joilla on useita eri tehtäviä soluissa, esimerkiksi lähetti-RNA (engl. messenger RNA, mRNA), siirtäjä-RNA (engl. transfer RNA, tRNA) ja ribosomaalinen RNA (engl. ribosomal RNA, rRNA).
Sekvenssi DNA:n tai RNA:n emäsjärjestys tai proteiinin aminohappojärjestys.
SNP, SNV (engl. single nucleotide polymorphism, single nucleotide variation) Yhden nukleotidin muutos DNA: tai RNA:n emäsjärjestyksessä.
Somaattinen solu Kaikki muut solut paitsi sukusolut tai sukusolujen kantasolut.
TPMT tiopuriini-S-metyylitransferaasi.
Variantti Geenin muutos vertailugenomiin nähden.
Vertailugenomi Nukleotidisekvenssi, joka edustaa lajin perimää ja geenejä, ja joka on koottu useiden yksilöiden DNA-sekvensseistä, eikä siten edusta yhtäkään yksittäistä yksilöä.
7
SISÄLLYS
1. Johdanto ... 9
2. Farmakogenetiikka ja yksilöllistetty lääkehoito ... 10
2.1 Farmakogenetiikka ja -genomiikka ... 10
2.2 Perimä ja poikkeavat lääkevasteet ... 12
2.3 Perimän määritys ja eettiset kysymykset ... 15
3. Farmakogeneettiset suositukset ja tietolähteet ... 18
3.1 Lääkeviranomaiset ja farmakogenetiikan asiantuntijaorganisaatiot ... 18
3.2 Suomalaiset farmakogeneettiset suositukset ... 20
3.3 Farmakogenetiikan termit, varianttien nimeäminen ... 21
3.4 Farmakogeneettiset testitulokset ... 22
4. Kliinisesti merkittäviä farmakogeneettisiä variantteja ... 25
4.1 CYP-entsyymit... 25
4.1.1 CYP-polymorfia ja klopidogreeli ... 28
4.1.2 CYP-polymorfia ja varfariini ... 30
4.1.3 CYP-polymorfia ja masennuslääkkeet ... 32
4.2 TPMT, NUDT15 ja tiopuriinit ... 33
4.3 OATP1B1 ja statiinit ... 36
4.4 HLA-alleelit yliherkkyysreaktioissa: abakaviiri, epilepsialääkkeet ja allopurinoli ... 37
4.5 DPD ja dihydropyrimidiinit ... 42
5. Farmakogeneettisten testien hyödyntäminen kliinisissä toimintaympäristöissä ... 43
5.1 Farmakogeneettisiä testejä hyödyntävät erikoisalat ... 44
5.2 Farmakogeneettisten varianttien esiintyminen ... 46
5.3 Farmakogeneettisten testitulosten vaikutus lääkkeen määräämiseen ... 47
5.4 Farmakogeneettisen testaamisen osoitetut hyödyt ... 49
5.5 Farmakogeneettiseen testaamiseen liitetyt ongelmat ... 53
6. Yhteenveto kirjallisuudesta ... 56
7. Tutkimuksen tausta ja tavoitteet ... 57
7.1 Tutkimuksen tausta ... 57
7.2 Tutkimuksen tavoitteet ... 57
8. Tutkimusaineisto ja menetelmät ... 58
8
8.1 Tutkimusaineisto ... 58
8.2 Aineiston analysointi ... 60
8.3 Tietojen keruu potilastietojärjestelmästä ... 61
9. Tulokset... 64
9.1 Teetetyt farmakogeneettiset testit KYS:ssa ... 64
9.2 Farmakogeneettisiä testejä teettäneet erikoisalat KYS:ssa ... 64
9.3 Farmakogeneettisiin testeihin liittyneet lääkeaineet tai lääkeaineryhmät ... 66
9.4 Farmakogeneettisten testien käyttöaiheet KYS:ssa ... 68
9.5 Farmakogeneettisten testien tulokset ... 70
9.6 Farmakogeneettisten testien vaikutukset potilaiden lääkehoitoihin KYS:ssa ... 72
10. Pohdinta ... 75
10.1 Tutkimuksen rajoitukset ... 81
10.2 Tulosten hyödynnettävyys ... 83
11. Päätelmät ... 84
12. Yhteenveto ... 85
Kirjallisuus ... 86
LIITTEET ... i
9 1. JOHDANTO
Jo antiikin kreikkalaiset havaitsivat yksilöiden välisiä vierasainemetabolian eroja, kun härkäpapujen syömisen havaittiin aiheuttavan hemolyyttistä anemiaa osalle ihmisistä (Lauschke ja Ingelman- Sundberg 2019). Varsinaisia perimästä johtuvia yksilöiden välisiä lääkevaste-eroja kuvattiin tieteellisessä kirjallisuudessa ensimmäisiä kertoja 1950-luvulla, jolloin myös termi
”farmakogenetiikka” luotiin (Clayman ym. 1952, Hughes 1953, Lehman ja Ryan 1956, Motulsky 1957, Vogel 1959, Lauschke ja Ingelman-Sundberg 2019). Farmakogenetiikan käsitteellä tavallisesti viitataan lääkevasteisiin liittyvien geenien ja farmakogenomiikan termillä lääkevasteiden ja koko genomin välisen yhteyden tutkimiseen (Scott 2011). Ihmisen genomin ja sen monimuotoisuuden selvittämiseen liittyneiden projektien myötä 2000-luvulla ihmisen genomi tunnettiin yhä paremmin ja samalla genomiikan menetelmät kehittyivät (Scott 2011, 1000 Genomes Project Consortium 2012). Ihmisen perimän muutosten selvittäminen mahdollistui myös kliinisissä toimintaympäristöissä.
Kliinisissä toimintaympäristöissä farmakogeneettinen testaaminen on kuitenkin otettu hitaasti käyttöön. Testaamisen tueksi lääkeviranomaiset ja farmakogenetiikan asiantuntijakonsortiot ovat tuottaneet farmakogeneettisiä ohjeistuksia. Suomessakin kansallisen genomistrategian toimeenpano oletettavasti lisää farmakogeneettistä ohjausta jatkossa. Testaamisen mahdollistavia ja estäviä tekijöitä olisi kuitenkin tärkeä tutkia lisää, jotta ohjeistus kohdentuisi tarkoituksenmukaisesti.
Tämän pro gradu -tutkielman kirjallisuuskatsauksessa kuvataan farmakogenetiikan merkitystä yksilön lääkehoidossa, huomioiden farmakogeneettisten testien hyödyntämismahdollisuudet kliinisissä toimintaympäristöissä. Katsauksessa tarkastellaan farmakogeneettisiä suosituksia sekä kliinisesti merkittävinä pidettyjä farmakogeneettisiä poikkeamia. Somaattisissa soluissa eli syöpäsoluissa muodostuneisiin perimän muutoksiin kohdennettuja lääkehoitoja ei käsitellä.
Myöskään kustannusvaikuttavuusnäkökulmaa ei tarkastella. Tutkimusosiossa analysoitiin Kuopion yliopistollisessa sairaalassa (KYS) 1.1.2010–10.5.2019 tehtyjä farmakogeneettisiä testejä.
Tavoitteina oli tutkia, hyödynnetäänkö KYS:ssa farmakogeneettisiä testejä tarkoituksenmukaisesti, ja millaisia vaikutuksia testeillä oli potilaiden lääkehoitoihin. Tutkimustuloksia käytetään farmakogeneettisen testaamisen kehittämiseksi KYS:ssa.
10 2. FARMAKOGENETIIKKA JA YKSILÖLLISTETTY LÄÄKEHOITO
2.1 Farmakogenetiikka ja -genomiikka
Ihmisen genomin, eli kromosomeihin pakattujen geenien kokonaisuuden, ensimmäisen luonnoksen julkaisemisen jälkeen vuonna 2001, ja vertailugenomin muodostamisen myötä, ihmisgenomin monimuotoisuutta tutkittiin runsaasti lukuisissa projekteissa (ks. esim. Lander ym. 2001, 1000 Genomes Project Consortium 2010, International HapMap 3 Consortium 2010). Ihmisen genomin monimuotoisuuden selvittämisen myötä muotoutui samalla tavoite yksilöllistetystä lääkehoidosta (engl. personalized medicine, individualized medicine), jonka keskeisenä ajatuksena oli räätälöidä kunkin potilaan lääkehoito perimän, ympäristötekijöiden ja yksilön elämäntyylin perusteella (Korngiebel ym. 2017). Farmakogenetiikka liittyi siten keskeisesti yksilöllistettyyn lääkehoitoon (Johnson ja Weitzel 2016). Lääkevasteiden muodostavat tekijät ovat usein proteiineja (esimerkiksi entsyymit, kalvokuljetinproteiinit, antigeenit), mistä syystä geneettinen monimuotoisuus voi vaikuttaa yksilöiden välisiin lääkevaste-eroihin.
Yhden nukleotidin tai emäksen monimuotoisuudella, eli polymorfismilla, (SNP engl. single nucleotide polymorphism), tarkoitetaan yhden nukleotidin (emäksen) vaihdosta DNA-ketjussa (sekvenssissä) vertailugenomiin nähden (Sachidanandam ym. 2001, 1000 Genomes Project Consortium 2010). Näitä pieniä muutoksia, ”snippejä”, on todettu olevan valtaosa, jopa 90 %, kaikista ihmisten välisistä perimän eroista (1000 Genomes Project Consortium 2010). Snippejä tiedetään esiintyvän genomissa niin proteiineja koodaavilla alueilla (eksoneissa) kuin proteiineja koodaamattomillakin alueilla (introneissa) (Sachidanandam ym. 2001). Yhden emäksen muutokset eivät välttämättä johda aminohapon muuttumiseen; tällöin puhutaan synonyymisesta muutoksesta. Kun nukleotidin muutos johtaa lopetuskodoniin (engl. non-sense) tai aminohappomuutokseen proteiinissa (engl. missense) kyseessä ovat ei-synonyymiset muutokset.
Ihmisen genomissa esiintyy suuriakin rakenteellisia muutoksia, joita on löydetty myös lääkevasteisiin vaikuttavista geeneistä eli ”farmakogeeneistä” (Zhou ym. 2017). Esimerkiksi sytokromi 450-järjestelmän (CYP) 2D6-entsyymiä koodaavan geenin on todistettu kopioituneen jopa 13 kertaa yksilöllä (Johansson ym. 1993). Geenin kahdentuminen (duplikaatio), poistuminen (deleetio) ja toistojaksot (engl. variable number tandem repeat, VTNR) voivat niin ikään
11 merkittävästi vaikuttaa geenituotteen määrään (den Dunnen ym. 2016, Kettunen ja Palotie 2016).
Yhden tai useamman emäksen lisäys (insertio) tai poistuminen (deleetio) geenistä johtavat lukukehyksen muutokseen (engl. frameshift mutation), eli virheelliseen luentaan jäljellä olevissa sekvenssin kodoneissa. Eräistä geeneistä tunnetaan proteiinia koodaamattomia valegeenejä, pseudogeenejä, joiden DNA-sekvenssi läheisesti muistuttaa toimivaa geeniä ja ne voidaankin virheellisesti tulkita toimivaksi geeniksi (Lauschke ja Ingelman-Sundberg 2019). Esimerkiksi CYP2D6- geenistä tunnetaan pseudogeenit CYP2D7 ja CYP2D8.
Edellä mainitut variantit eli geenimuutokset periytyvät vanhemmilta jälkeläisille Mendelin sääntöjen mukaisesti, kuten muutkin geenimuodot eli alleelit. Haplotyypit ovat geenejä tai geenimuutoksia, jotka periytyvät tavallisesti yhtenä kokonaisuutena. Haplotyyppejä on tutkittu useissa laajamittaisissa projekteissa (International HapMap 3 Consortium 2010). Variantit ovat muodostuneet DNA:n kopioinnin (replikaation) virheinä. Mikäli yksilö perii molemmilta vanhemmiltaan samanlaiset geenimuodot, häntä kutsutaan homotsygootiksi. Keskenään erilaiset geenimuodot perinyt on puolestaan geenin osalta heterotsygootti. Sukupuoleen sitoutumattomassa eli autosomissa, dominantissa (vallitsevassa) periytymisessä vain yksi alleeli saa aikaan fenotyypin ilmenemisen yksilössä. Sen sijaan resessiivisessä (peittyvässä) periytymisessä molemmissa vastinalleeleissa tulee olla ominaisuuden määrittävä geenimuoto, jotta ominaisuus ilmenisi. Yhteisvallitsevasti (engl. co-dominant) periytyvät ominaisuudet muodostuvat molempien vastinalleelien vaikutuksesta, mitä on havaittu lääkevasteisiin liittyvien geenien periytymistavoissa (Zhang ja Nebert 2017). Diplotyyppi viittaa yksilön vastinalleellipariin, mikä voidaan ilmaista esimerkiksi merkinnällä CYP2D6*1/*2. Lääkevasteiden ja perimän yhteyttä arvioitaessa on huomioitava, että usein lopulliseen lääkevasteeseen osallistuu monta geeniä yksittäisten geenien sijaan (Zhang ja Nebert 2017).
Ihmisgenomin monimuotoisuus vaihtelee väestökohtaisesti, myös lääkevasteisiin osallistuvien geenien osalta (1000 Genomes Project 2012, Kozyra ym. 2017, Zhou ym. 2017). Esimerkiksi suomalaisilla on erityisen paljon harvinaisia variantteja, minkä ajatellaan johtuvan niin sanotuista pullonkaulailmiöstä, harvoista perustajayksilöistä ja erkaantumisesta muista väestöistä (1000 Genomes Project 2012, Kettunen ja Palotie 2016). Harvinaisten varianttien on arvioitu selittävän huomattavan osan lääkevasteiden kannalta merkityksellisten geenien monimuotoisuudesta (Kozyra
12 ym. 2017, Lauschke ja Ingelman-Sundberg 2019, Lauschke ym. 2019). Esimerkiksi lääkeaineiden farmakokineettisiin ominaisuuksiin vaikuttavien geenien monimuotoisuudesta 30–40 % on arvioitu selittyvän harvinaisilla varianteilla (Kozyra ym. 2017). Harvinaisten varianttien toiminnallisuudesta ei yleensä ole tietoa.
Ihmisgenomin monimuotoisuus siis tunnetaan yhä paremmin, myös lääkevasteiden kannalta merkityksellisten geenien osalta. Geenien ja lääkevasteiden välisten yhteyksien tutkimisessa on kuitenkin haasteensa: lääkevasteeseen osallistuu usein lukuisia geenejä, jolloin yksittäisen geenin vaikutus voi olla vaikea osoittaa. Ihmisillä esiintyy lisäksi aiemmin luultua yleisemmin harvinaisia variantteja, joiden vuoksi osa perimän vaikutuksesta lääkevasteeseen voi jäädä todentamatta.
2.2 Perimä ja poikkeavat lääkevasteet
Eräiden tutkimusten mukaan ainakin 95 %:lla ihmisistä on perimässään merkittävä lääkevasteeseen vaikuttava muutos, kun määritetään vähintään viiden farmakogeenin genotyyppi (Dunnenberger ym. 2015, Bush ym. 2016, Ji ym. 2016). On arvioitu, että 50–75 % saavuttaa tavoitellun lääkevasteen ja 25–50 % kokee lääkehaitan tai lääke ei tehoa (kuva 1) (Lauschke ja Ingelman-Sundberg 2019).
Niillä 25–50 %:lla lääkkeiden käyttäjistä, jotka eivät saavuta tavoiteltua lääkevastetta, on arvioitu, että poikkeava vaste johtuu 70–80 %:ssa tapauksista joko lääke–lääke-yhteisvaikutuksista, fysiologisista tai patofysiologisista tekijöistä, ympäristöstä ja potilaan hoitoon sitoutumisesta.
Perimän puolestaan on arvioitu selittävän 20–30 % lääkkeiden aiheuttamista poikkeavista vasteista.
Näin ollen perimän sisältämien muutosten määrittämisellä on potentiaalia ennustaa merkittävä osa yksilöllisistä lääkevasteista.
13 Kuva 1. Yleinen lääkevasteiden arvioitu jakautuminen ja poikkeavan vasteen selittäviä tekijöitä (mukaillen: Lauschke ja Ingelman-Sundberg 2019).
Tiedetään, että geenivariantit (tai: alleelivariantit, varianttialleelit), farmakokinetiikkaan vaikuttavissa proteiineissa, lääkevaikutuksen kohteissa, tai MHC-alueella (engl. major histocompatibility complex) voivat vaikuttaa poikkeavan lääkevasteen syntyyn (Lauschke ja Ingelman-Sundberg 2019). Näistä parhaiten tunnetaan farmakokinetiikkaan eli imeytymiseen, jakautumiseen, metaboliaan ja erittymiseen vaikuttavien geenivarianttien merkitys. Myös eräitä kliinisesti merkittäviä lääkevaikutuksen kohdereseptorien geenivariantteja tunnetaan, kuten varfariinin farmakologisesta vaikutuskohteen VKORC1-entsyymin geenistä (Yuan ym. 2005).
Ei-synonyymiset ja suuret muutokset geenissä voivat johtaa lääkevasteisiin osallistuvien proteiinien toiminnan muutokseen, mikäli muuttunut aminohappojärjestys vaikuttaa proteiinin rakenteeseen.
Samoin esimerkiksi muutokset geenin luennan aloituskohdassa, promoottorialueella, voivat joko tehostaa tai heikentää transkriptiotekijöiden sitoutumista geeniin ja siten lisätä tai vähentää geenin luentaa, mikä vaikuttaa muodostuvan geenituotteen määrään. Esimerkiksi variantti G3673A on VKORC1-geenin promoottorialueella sijaitseva SNP, joka muuttaa transkriptiotekijän sitoutumiskohtaa, mikä vähentää geenin ilmenemistä ja VKORC1-entsyymiaktiivisuutta (Yuan ym.
2005). Tällainen muutos perimässä pienentää varfariinin annostarvetta.
Metaboliaentsyymiä koodaavan geenin muutos voi siis lisätä tai vähentää lääkeaineen metaboliaa.
Lopullisen vaikutuksen lääkevasteeseen määrittelee muun muassa vaihtoehtoisten
14 metaboliareittien osuus ja se, muodostuuko metabolian seurauksena aktiivista vai inaktiivista aineenvaihduntatuotetta (metaboliittia) (taulukko 1). Esimerkiksi nortriptyliini metaboloituu lähes yksinomaan CYP2D6-entsyymin kautta, mistä syystä CYP2D6-entsyymin toiminnalliset muutokset vaikuttavat merkittävästi nortriptyliinin plasmapitoisuuksiin (Hicks ym. 2017). Kuljetinproteiinin kuljetustoiminta voi lisääntyä tai heikentyä geneettisen variaation vuoksi, mutta lopullisen vaikutuksen määräävät muun muassa proteiinin sijainti kalvolla, kuljetussuunta ja muut vaihtoehtoiset kuljetusreitit sekä lääkeaineen passiivisen diffuusion määrä (Niemi ym. 2011, König ym. 2013). Proteiinin substraatin sitomiskyky voi muuttua vaihtelevasti eri lääkeaineiden kohdalla, mistä syystä variantin vaikutuksia lääkevasteeseen tulisi tarkastella lääkeainekohtaisesti (Kirchheiner ym. 2004, Isvoran 2017, Marcath ym. 2019).
Taulukko 1. Esimerkkejä metaboliaentsyymin aktiivisuuden muuttumisen vaikutuksista lääkevasteissa.
SEURAUS LÄÄKEVASTEESSA SUBSTRAATTI REAKTION
TUOTE
METABOLIA: NOPEUTUNUT METABOLIA: HEIKENTYNYT Inaktiivinen
aihiolääke
Aktiivinen metaboliitti
Aktiivisen metaboliitin plasmapitoisuus suurenee ja haittavaikutusten riski kasvaa.
Aktiivisen metaboliitin plasmapitoisuus jää alhaiseksi ja teho voi heiketä.
Aktiivinen lääkeaine
Inaktiivinen metaboliitti
Aktiivisen lääkeaineen
plasmapitoisuus laskee nopeasti, mikä voi johtaa heikentyneeseen tehoon.
Aktiivisen lääkeaineen plasmapitoisuus jää korkeaksi ja haittavaikutusten riski suurenee.
Proteiinia koodaavan geenin DNA:n (engl. deoxyribonucleic acid) emäsjärjestys eli sekvenssi on vain yksi tekijä lopullisen proteiinin laadullisessa ja määrällisessä ilmentämisessä (Peltomäki ja Paunio 2016). Esimerkiksi RNA:n (engl. ribonucleic acid) vaihtoehtoisen silmikoinnin kautta ja translaation jälkeisen muokkauksen vuoksi samasta geenistä voi muodostua erilaisia proteiineja. Myös epigeneettisten säätelytekijöiden, esimerkiksi histonien muokkauksen ja DNA:n metylaation, tiedetään ohjaavan geenien ilmentymistä kudoskohtaisesti. Epigeneettisten tekijöiden merkitys yksilöiden välisen lääkevasteiden eroavaisuuksissa tunnetaan kuitenkin vielä puutteellisesti (Lauschke ym. 2019). Yksilössä havaittavaan ilmiasuun, eli fenotyyppiin, vaikuttaa muuttumattoman genotyypin lisäksi aina myös ympäristötekijät ja elimistön fysiologiset muutokset (Ingelman- Sundberg 2019, Zhang ja Nebert 2017).
15 Aiemmin geenien vaikutusta yksilössä ilmeneviin ominaisuuksiin tutkittiin tarkastelemalla yksittäisiä geenivariantteja (Zhang ja Nebert 2017). Ongelmana näissä assosiaatiotutkimuksissa kuitenkin oli se, ettei aina välttämättä tiedetty mikä variaatio liittyi tutkittavaan ominaisuuteen. Tällöin saattoi jäädä havaitsematta jokin tärkeä ominaisuuteen liittyvä geeni tai geenimuutos. 2000-luvun alkupuolella siirryttiin koko genomin kattaviin tutkimuksiin, joissa oli mahdollista tutkia koko genomissa esiintyviä muutoksia ja niiden mahdollista yhteyttä tutkittaviin ominaisuuksiin.
Lähestymistapaa on hyödynnetty esimerkiksi lääkkeiden aiheuttamien haittavaikutusten (Daly 2013), ja lääkevasteiden sekä geenien välisten yhteyksien tutkimisessa kansainvälisissä projekteissa (taulukko 2) (Giacomini ym. 2017). Yhdistämällä usean toimintayksikön potilasnäytteet on mahdollista tutkia varianttien yhteyttä harvinaisempiin päätetapahtumiin, tai harvinaisten varianttien merkitystä lääkevaste-eroissa, kun otoskoko on riittävän suuri.
Taulukko 2. Genominlaajuisia tutkimuksia hyödyntäviä kansainvälisiä tutkimusprojekteja.
KONSORTIO TUTKIMUSAIHE
ISPC International SSRI
Pharmacogenomics Consortium
SSRI-lääkkeiden perimästä johtuvat vaste-erot.
ICPC International Clopidogrel Pharmacogenomics Consortium
Klopidogreelin perimästä johtuvat vaste-erot.
ITPC International Tamoxifen Pharmacogenomics Consortium
Tamoksifeenin perimästä johtuvien vaste-erot ja niihin liittyvien päätetapahtumien esiintyvyys.
IWPC-GWAS International Warfarin Pharmacogenetics Consortium - Genome Wide Association Studies
Varfariinivasteeseen vaikuttavien perintötekijöiden etsiminen ja tutkiminen.
Lähde: Pharmacogenomics Knowledge Base 2019b
Merkittävä osa yksilöiden välisistä lääkevaste-eroista voi siis selittyä perimällä, joskin yksilön fenotyyppiin vaikuttavat aina samanaikaisesti muitakin tekijöitä. Perimän muutokset voivat johtaa epästabiilin proteiinin syntymiseen, mikä voi vaikuttaa eri tavoin eri lääkeainesubstraattien sitoutumiseen tai vuorovaikutukseen kohdeproteiinin kanssa. Tästä syystä varianttien merkitystä lääkevasteeseen tulisi tarkastella lääkeainekohtaisesti.
2.3 Perimän määritys ja eettiset kysymykset
Ihmisgenomin monimuotoisuutta selvittäneiden projektien myötä geenivarianttien tutkimusmenetelmät ovat kehittyneet voimakkaasti 2000-luvulla (Horelli-Kuitunen ja Orpana 2016).
16 Yleisesti ottaen pienten DNA-muutosten tutkiminen on yksinkertaisempaa kuin suurien DNA- muutosten tutkiminen. Tutkittava alue DNA:sta voidaan monistaa polymeraasiketjureaktiolla (PCR, engl. polymerase chain reaction), kun tutkittava alue on muutamien tuhansien nukleotidien pituinen. Monistuksen jälkeen DNA-sekvenssin emäsjärjestys voidaan selvittää sekvensointimenetelmillä. Nykyään voidaan rinnakkaisesti sekvensoida kymmeniä tuhansia, jopa miljoonia kohteita uuden polven sekvensointimenetelmillä (engl. next-generation sequencing).
Mikrosirutekniikassa hyödynnetään tunnettujen varianttien yksinkertaisten DNA-juosteiden ja tutkittavan näytteen DNA-juosteiden välisiä hybridisaatioreaktioita, jotka tunnistetaan erilaisin analyysimenetelmin. Saatavilla on myös mikrosirualustoja, joilla voidaan tutkia samanaikaisesti satojen tuhansien, jopa miljoonien, tunnettujen geenivarianttien esiintyminen tutkittavalla potilaalla.
Kohdennettuihin variantteihin perustuvan mikrosirutekniikan lisäksi voidaan käyttää kohdentamatonta uuden polven sekvensointitekniikkaa, jossa voidaan määrittää koko genomin muutokset (van El ym. 2013). Tällainen tekniikka tuottaa valtavasti informaatiota, jolloin analysointivaiheessa voidaan keskittyä esimerkiksi koko genomiin (WGA, whole genome analysis) tai pelkästään geenejä koodaaviin alueisiin (WEA, whole exome analysis). Koko genomin määritystä voidaan hyödyntää niin potilaiden diagnoosien selvittämisessä, tutkimuksessa, farmakogenetiikassa kuin väestöjen seulontakokeissakin. Koko genomin määritykseen liittyy useita eettisiä kysymyksiä.
Esimerkiksi yksilöltä saatetaan löytää variantti, jonka toiminnallisuudesta ei ole tietoa. Kuinka tällaisesta variantista tulisi keskustella potilaan kanssa? Tulisiko potilaalle ylipäätään kertoa löydöksestä? Mikäli koko genomia käsitellään myös farmakogeneettisten poikkeamien selvittämisen yhteydessä, eettiset, lailliset ja sosiaaliset kysymykset saattavat tulevaisuudessa koskettaa myös farmakogeneettistä tietoa käsitteleviä terveydenhuollon ammattilaisia nykyistä enemmän. Eettisiä kysymyksiä pohdittaessa on huomioitava, että periytymisen vuoksi geenien määrittäminen koskettaa yksilön lisäksi myös hänen sukulaisiaan. Kansallisessa genomistrategiassa (ks. kappale 3.2) mainitaan muun muassa, että kansalaisten tulisi saada halutessaan tietoa perimästään suostumuksen kautta ja jakaa tietoa muille (Sosiaali- ja terveysministeriö 2015).
Samaten strategian yksi tavoite on tarjota tasapuoliset mahdollisuudet perimän määritykseen.
Potilaan tietoinen suostumus geeniperimänsä selvittämisestä voi edellyttää potilaiden
17 tiedottamista testaamiseen liittyvistä hyödyistä ja rajoituksista (Bielinski ym. 2014, Korngiebel ym.
2017).
Suoraan kuluttajille myytävät farmakogeneettiset testit
Nykyään markkinoilla on useita kuluttajille myytäviä geenitestejä, joista osa on farmakogeneettisiä testejä (Filipski ym. 2017). Suoraan kuluttajille myytäviä geenitestejä ei ole hyväksytty lääketieteellisten hoitopäätösten muodostamiseksi ja testeihin liittyy viranomaisvaatimuksia (Borry 2010, Kalokairinou ym. 2018, U.S. Food and Drug Administration 2020b). Suoraan kuluttajille myytävien geenitestien tuloksiin voi liittyä väärintulkintoja, jotka voivat johtaa ylimääräisiin terveydenhuollon palvelujen käyttöön, tutkimuksiin, stressiin sekä lähiomaisten testaamiseen (Bloss ym. 2014, Tandy-Connor ym. 2018). Erään tutkimuksen mukaan suoraan kuluttajille myytävien geenitestien kliinisesti merkittäviä testituloksia ei voitu varmistaa toisessa laboratoriossa peräti 40 %:ssa tapauksista (Tandy-Connor ym. 2018). Nämä 40 % ilmoitetuista merkittävistä varianteista olivat todellisuudessa siis vääriä positiivisia testituloksia.
Kuluttajien terveydenhuollon palveluiden käyttöä ja farmakogeneettisten testien käytön yhteyttä on selvitetty muutamissa tutkimuksissa (Bloss ym. 2014, Carere ym. 2017). Kuluttajat, jotka teettivät itselleen farmakogeneettisen testin ja saivat varoituksen lääkehoitoon liittyvistä riskeistä, käyttivät terveydenhuollon palveluita useammin kuin ne, joilla riskiä ei todettu, ja myös keskustelivat lääkärinsä kanssa testituloksista (Bloss ym. 2014). Tutkimusten mukaan kuluttajat, joiden farmakogeneettiset testitulokset ovat poikkeavia, kuitenkin muuttavat lääkitystään harvoin ilman terveydenhuollon ammattilaisen ohjausta (Carere ym. 2017). Naiset ja 40–49-vuotiaat näyttäisivät yleisimmin teettävän itselleen geneettisiä testejä (Tandy–Connor ym. 2018). Tämä kuluttajajoukko poikkeaa yleisimmin lääkkeitä käyttävien ryhmästä.
18 3. FARMAKOGENEETTISET SUOSITUKSET JA TIETOLÄHTEET
3.1 Lääkeviranomaiset ja farmakogenetiikan asiantuntijaorganisaatiot
Lääkeviranomaiset, Euroopassa EMA (engl. European Medicines Agency) ja Yhdysvalloissa FDA (engl.
Food and Drug Administration), hyväksyvät lääketehtaiden toimittamat lääkevalmisteiden valmisteyhteenvedot. Valmisteyhteenvetojen tarkoituksena on muun muassa ohjata lääkkeiden määrääjiä sekä potilaita tavoista, joilla lääkehoitojen hyötyjen ja riskien suhdetta tai lääkeannosten optimointia voi parantaa (Gage ja Lesko 2008, Ehmann ym. 2015). Viranomaiset voivat edellyttää valmisteyhteenvetojen sisältävän tietoa esimerkiksi farmakogeneettisten variaatioiden vaikutuksista lääkkeiden farmakokineettisiin ominaisuuksiin tai potilaiden riskiin kokea lääkkeiden aiheuttamia haittavaikutuksia. Viranomaiset voivat myös ohjeistaa kliinisissä kokeissa vaadittavista farmakogeneettisistä tutkimuksista (ks. esim. EMA/CHMP/37646/2009, U.S. Food and Drug Admistration 2019a). Viranomaisten lisäksi kansainväliset asiantuntijaorganisaatiot ja -konsortiot, kuten CPIC (engl. Clinical Pharmacogenomic Implementation Consortium) ja DGPW (engl. Dutch Pharmacogenetics Working Group), tuottavat vertaisarvioituja ja tieteelliseen näyttöön pohjautuvia farmakogeneettisiä suosituksia ja ohjaavat farmakogeneettisten testitulosten kliinisen merkittävyyden tulkinnassa (taulukko 3).
FDA:n ja EMA:n hyväksymissä lääkevalmisteiden valmisteyhteenvedoissa on yli 130 farmakogeneettistä merkintää (Ehmann ym. 2015, U.S. Food and Drug Administration 2019b).
Valtaosa merkinnöistä koskee syöpäsoluihin kohdennettuja lääkehoitoja. Muista merkinnöistä valtaosa koskee farmakogeneettisen variaation vaikutusta lääkeaineiden farmakokineettisiin ominaisuuksiin (imeytyminen, jakautumien, metabolia tai erittyminen) ja vain pienessä osassa näistä merkinnöistä suositellaan teettämään farmakogeneettinen testi. Liitteessä 1 on esimerkkejä lääkeaineista, joiden valmisteyhteenvedoissa on EMA:n tai FDA:n edellyttämää tietoa farmakogeneettisestä variaatiosta.
Farmakogeneettisten suositusten tueksi on odotettu esitettävän vahvempaa tieteellistä näyttöä, esimerkiksi variaatioiden kliinisen merkittävyyden osoittamista satunnaistetuissa prospektiivisissa tutkimuksissa (Ehmann ym. 2015, Hafner ym. 2016, Drozda ym. 2018). Heikompaa tieteellisempää näyttöä pidetään hyväksyttävämpänä, mikäli farmakogeneettisen variaation seuraus
19 lääkevasteeseen on erityisen merkittävä tai luonteeltaan vakava (Hafner ym. 2016). Esimerkiksi TPMT-entsyymin (tiopuriini S-metyylitransferaasin) genotyypin määritys on otettu rutiinikäyttöön lasten akuutin leukemian hoitoon liittyvien tiopuriinihoitojen vakavien hematologisten haittojen estämiseksi, vaikka yhteys perimän ja haittavaikutuksen välillä on osoitettu pelkästään retrospektiivisissä tutkimusasetelmissa (Caudle ym. 2016). Satunnaistetut kliiniset kokeet eivät välttämättä sovellukaan kaikkien farmakogeneettisten variaatioiden ja lääkevasteiden välisten yhteyksien tutkimiseen, johtuen muun muassa tarvittavasta suuresta otoskoosta, eettisistä kysymyksistä ja kustannuksista (Caudle ym. 2016, Zhang ja Nebert 2017).
Tieteellisen näytön puute tai tutkimustulosten ristiriitaisuus koskee erityisesti jo myyntiluvan saaneita valmisteita (Ehmann ym. 2015, Schuck ym. 2016). Esimerkiksi varfariinivasteen ennustamiseen tarkoitettuja farmakogeneettisiä testejä ei ole yleisesti ottaen otettu kliiniseen käyttöön, sillä tieteellistä näyttöä pidetään ristiriitaisena (Korngiebel ym. 2017). Jatkossa yhä useampi myyntiluvan saaneista valmisteista on joko tutkittu jo kliinisten kokeiden aikana tai ne on suunniteltu tietylle geneettisesti valikoidulle joukolle. EMA on esimerkiksi asettanut raja-arvoja, milloin koehenkilöiltä tulisi määrittää genotyyppi kliinisten kokeiden aikana (EMA/CHMP/37646/2009). Markkinoilla olevista lääkevalmisteista esimerkiksi eliglustaatti tulee annostella potilaalle CYP2D6-metabolianopeuden perusteella, ja ennen abakaviirihoitoa tulee määrittää HLA-B*57:01-varianttialleeli (Balwani ym. 2016, Belmatoug ym. 2017, Duodecim- lääketietokanta 2019). Vaikka tieteellinen näyttö farmakogeneettisen variaation ja lääkevasteen välillä olisikin vahvaa, farmakogeneettinen testaaminen ei silti välttämättä toteudu käytännössä.
Tämä voi johtua monista syistä, kuten vaihtoehtoisten lääkehoitojen saatavuudesta, ohjeistuksen puutteellisuudesta tai osoittamattomasta kustannusvaikuttavuudesta (Schuck ym. 2016, Korngiebel ym. 2017).
Farmakogenomisten sovellusten käyttöönoton tueksi Euroopan komissio rahoittaa parhaillaan käynnissä olevan U-PGx-työryhmän (engl. Ubiquitous Pharmacogenomics Consortium) toimintaa (van der Wouden ym. 2017). Työryhmällä on Euro Horizon 2020-ohjelma, jonka tavoitteena on poistaa farmakogenomisten sovellusten käyttöönoton ja hyödyntämisen esteitä Euroopan unionin alueella. Ohjelman yhteydessä esimerkiksi hollantilaisen asiantuntijaorganisaation DGPW:n (engl.
20 Dutch Pharmacogenetics Working Group) farmakogeneettiset annostelusuositukset käännetään kaikille EU:n jäsenmaiden kielille ja saatetaan suositukset kliinikkojen käyttöön.
3.2 Suomalaiset farmakogeneettiset suositukset
Suomessa sosiaali- ja terveysministeriö on luonut ehdotuksen kansallisesta genomistrategiasta, jonka keskeisenä tavoitteena on tuoda genomitieto osaksi terveydenhuoltoa, terveyden edistämiseksi (Sosiaali- ja terveysministeriö 2015). Ehdotukseen sisältyvät muun muassa esitykset kansallisen genomikeskuksen perustamisesta ja genomilain muodostamisesta. Eräs genomistrategiaa tukeva toimenpide on kansallisen genomitiedon kokoaminen. Kansainvälisten genomikeskusten yhteistyön tuloksena on käynnistetty Sisu-projekti (engl. Sequencing Iniative Suomi), jonka tavoitteena on kerätä biopankeissa olevien 200 000 suomalaisen näytteen sekvenssitieto yhteen tietokantaan (Sequencing Initiative Suomi–tietokanta 2019). Tällaista tietokantaa pidetään viitetietokantana suomalaisväestössä esiintyvästä genomivariaatiosta, mikä puolestaan luo edellytykset genomitiedon kliiniselle soveltamiselle Suomessa (Palotie ja Ripatti 2017).
Duodecimin Terveysportissa on saatavilla suomeksi farmakogenetiikan sovellus, GeneRx-tietokanta, jonka sisällöstä vastaa Abomics Oy (GeneRx-tietokanta 2019, Abomics 2020). Tietokanta sisältää tiedot yli 190 lääkeaineesta, joiden vasteiden yksilöiden väliset erot liittyvät potilaiden perimän muutoksiin. Tietokannassa myös tietoa myös geenitesteistä, joista on tieteellisen näytön perusteella hyötyä kliinisessä päätöksenteossa. Tietokannan arvioissa hyödynnetään viimeisintä tieteellistä näyttöä ja muun muassa CPIC:n suosituksia. Yhteenveto farmakogeneettisistä tietolähteistä on esitetty taulukossa 3.
Suomessa on muutamia farmakogeneettisiä suosituksia, mutta esimerkiksi lääkeviranomainen, Lääkealan turvallisuus- ja kehittämiskeskus Fimea, ei tuota erillisiä farmakogeneettisiä ohjeistuksia.
Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen julkaisemassa Antikoagulaation käsikirjassa on huomioitu varfariinivasteeseen vaikuttavat perintötekijät (VKORC1 ja CYP2C9) (Niemi ja Backman 2011).
Tiettyjen varianttien testaamisesta todetaan käsikirjassa olevan hyötyä erityisesti suuren vuotoriskin potilailla (akuutin laskimotukoksen tai systeemisen embolian hoidossa) tai ennen elektiivistä toimenpidettä (eteisvärinä, tekoläppäleikkaus). Käsikirja sisältää myös ohjeet siitä, miten
21 antikoagulaatiohoito toteutetaan tukoksen hoidossa fondaparinuksilla tai pienimolekyylisellä hepariinilla ennen geenitestin tuloksen saapumista.
Ruokoniemi ja Standberg (2017) ovat koonneet Dyslipidemiat Käypä Hoito -suosituksen liitteeksi tietoa statiinien lihashaittavaikutuksista. Kirjoittajat toteavat, että muiden vaihtoehtojen ollessa saatavilla, suuriannoksista simvastatiinihoitoa ei ole perusteltua käyttää, muiden statiinien käyttö voi olla turvallista, ja ettei rutiininomaisen geenitestauksen perusteeksi ole vielä riittävästi näyttöä.
Taulukko 3. Farmakogenetiikan tietolähteitä.
TIETOLÄHDE INTERNET-LÄHDE SISÄLTÖ
GeneRx terveysportti.fi Genotyyppiin perustuvia lääkkeiden annostelusuosituksia suomeksi.
CPIC cpicpgx.org Genotyyppiin perustuvia lääkkeiden annostelusuosituksia englanniksi.
CPDNS cpnds.ubc.ca Järjestön tavoitteena vähentää lasten kokemia lääkkeiden haittavaikutuksia.
PharmGKB pharmgkb.org Laaja tietokanta geeni–lääke-yhteisvaikutuksista.
PharmVar pharmvar.org Tietokanta farmakogeneettisistä varianteista ja niiden nimeämisestä.
DGPW knmp.nl Genotyyppiin perustuvia lääkkeiden annostelusuosituksia.
3.3 Farmakogenetiikan termit, varianttien nimeäminen
Yhdysvaltalaiset genetiikan asiantuntijajärjestöt The Human Genome Variation Society (HGVS), The Human Variome Project (HVP) ja The Human Genome Organization (HUGO) ovat vahvistaneet virallisen kansainvälisen nimeämisjärjestelmän DNA:n, RNA:n ja proteiinien sekvenssivarianteille (den Dunnen ym. 2016). Aiemmin periytyvää muutosta DNA:n emäsjärjestyksessä, jonka esiintyvyys oli alle 1 % ihmisväestössä, kutsuttiin mutaatioksi. Puolestaan niitä muutoksia, joiden esiintyvyys oli 1 % tai enemmän, kutsuttiin polymorfiaksi. HGVS-nimeämisjärjestelmän mukaisesti ei kuitenkaan suositella enää käyttämään näitä termejä, sillä näihin voidaan yhdistää kielteinen sävy. HGVS:n nimeämisjärjestelmä suositteleekin käyttämään neutraaleina pidettyjä termejä variantti, vaihtelu ja muutos. Geenit merkitään tekstiin tavallisesti kursivoituna.
Joidenkin farmakogeenien nimeämistä varten on perustettu komiteoita (Kalman ym. 2016).
Esimerkiksi tiopuriini S-metyylitransferaasientsyymin (TPMT) haplotyyppien nimeämiselle on oma komiteansa (Appell ym. 2013). Ne farmakogeenit, joille tällaista nimeämiskomiteaa ole, haplotyyppien nimet on voitu julkaista yhteenvetona tieteellisessä artikkelissa (esimerkiksi VKORC1, SLCO1B1). Vuonna 1996 luotiin tähtialleeli-nimeämisjärjestelmä CYP2D6-geenin varianttien
22 erottamiseksi toisistaan, ja vuonna 2000 järjestelmä laajennettiin koskemaan muitakin polymorfisia metaboliaentsyymejä (Daly ym. 1996, Ingelman-Sundberg ym. 2000). Taulukkoon 4 on koottu eräitä farmakogeneettisten varianttien nimeämisjärjestelmiä esimerkkeineen.
Taulukko 4. Farmakogeenien ja -varianttien nimeämisjärjestelmiä.
NIMEÄMIS- JÄRJESTELMÄ
YLLÄPITÄJÄ JA TIETOLÄHDE ESIMERKKI NIMEÄMISESTÄ DNA:n, RNA:n ja
proteiinien
sekvenssivarianttien kansainvälinen standardoitu
nimeämisjärjestelmä
HGVS-tietokanta (engl. Human Genome Variation Society nomenclature for the description of sequence variants)
www.hgvs.org/varnomen
SLCO1B1-geenin variantin nimessä c.521T>C
“c” coding (koodaava DNA)
”521” sijainti, jossa nukleotidi on vaihtunut T tymiini on vertailugenomin nukleotidi
“>” substituutio
“C” sytosiini on nukleotidi, joka on korvannut vertailugenomissa olevan nukleotidin.
Proteiinien nimet muodossa
”etuliite””aminohappo””sijainti””uusi_aminohappo”
(p.Val174Ala on variantin c.521T>C vastaavan proteiinin nimi) Pienten genomisten
muutosten (SNP) tietokanta
dBSNP-tietokanta (engl. database for Short Genetic Variation)
www.ncbi.nlm.nih.gov/snp
rs4149056 tarkoittaa SLCO1B1-geenin varianttia c.521T>C
Tähtialleeli-
nimeämisjärjestelmä
PharmVar-tietokanta www.pharmvar.org
Tyypillisesti vertailualleeli (villi tyyppi, täysin toimiva alleeli) saa merkinnän *1 (Kalman ym. 2016). Haplotyypit, joissa on yksi tai useampia variantteja, nimetään vastaavasti
numerojärjestyksessä löytämishetken perusteella (esimerkiksi CYP2C9*2). Vastaavasti proteiinit voidaan merkitä pisteellä;
esimerkiksi CYP2D6.2 on variantin CYP2D6*2 koodaama proteiini.
HLA-alleelien nimeämisjärjestelmä
IPD-IMGT/HLA-tietokanta (engl. WHO Committee for Factors of the HLA System) www.ebi.ac.uk/ipd/imgt/hla
Nimetään paitsi HLA-alueen mukaisesti (esimerkiksi A tai B), myös neljällä numerolla, joista kaksi ensimmäistä kuvaavat alleeliryhmää ja kaksi viimeistä numeroa yksilöivät alleelin (esimerkiksi HLA-A*15:02). Tarvittaessa käytetään lisäkirjaimia ja -numeroita variaation yksilöllistämiseksi.
3.4 Farmakogeneettiset testitulokset
Eräät DNA-analyysitekniikat ovat alttiita virheille. Esimerkiksi kopioluvun muutosten analysointi voi johtaa virheelliseen tulkintaan potilaan genotyypistä (Wu 2013, Kalman ym. 2016). Laboratoriot voivat myös ilmaista potilaan genotyypin vaihtelevasti, riippuen käytetystä menetelmästä ja ilmenneistä tuloksista. Esimerkiksi CYP2D6-geenin monistuma voidaan tulkita tietyllä menetelmällä normaaliksi, mutta tarkemmalla menetelmällä metabolianopeus määriteltäisiin erittäin nopeaksi (Wu 2013). Laboratoriot voivat ilmaista määritellyn geenin *1 (villityypiksi), mikäli potilasnäytteessä
23 ei todeta tutkittavia variantteja (Kalman 2016). Potilas voi kuitenkin olla harvinaisen variantin kantaja, mitä testillä ei voida todentaa.
Farmakogenetiikan asiantuntijajärjestö CPIC on yhdessä alan asiantuntijoiden kanssa luonut ehdotuksen farmakogeneettisten testitulosten termien standardoinnista (Caudle ym. 2017).
Standardoinnin tavoitteena on vähentää eri laboratorioiden välisten tulosten tulkinnanvaraisuutta ja lisäämään tulosten vertailtavuutta sekä mahdollistamaan tiedon jakamisen sekä siirron eri tietojärjestelmien välillä. CPIC:n ehdotus alleelien toiminnallisuuden kuvauksista on esitetty taulukossa 5.
Taulukko 5. Alleelien toiminnallisuuden termit ja kuvaukset.
TERMI TOIMINNALLINEN KUVAUS ESIMERKKI
Lisääntynyt toiminta Toiminta lisääntynyt normaaliin verrattuna CYP2C19/*17
Normaali toiminta Täysin toimiva / villityyppi CYP2C19/*1
Alentunut toiminta Vähäisempi toiminta normaaliin verrattuna CYP2C19/*9
Ei toimintaa Toimimaton CYP2C19/*2
Tuntematon toiminta Kirjallisuudessa ei kuvausta toiminnasta / uusi alleeli CYP2C19/*29 Epävarma toiminta Kirjallisuuden kuvaus toiminnasta ristiriitaista tai heikkoa CYP2C19/*12
Lähde: Caudle ym. 2017
Taulukossa 6 puolestaan on esitetty diplotyypeistä johdettavien fenotyyppien nimeämiseen ehdotetut termit. Taulukossa esitettyjen termien lisäksi saatetaan käyttää esimerkiksi termejä
”mahdollisesti pienentynyt metabolianopeus” tai ”mahdollisesti osittain pienentynyt metabolianopeus” (GeneRx-tietokanta 2019).
24 Taulukko 6. Fenotyyppejä kuvaavien termien määritelmiä.
TERMI/GEENI/
KATEGORIA
TERMI TOIMINNALLINEN
KUVAUS
GENEETTINEN KUVAUS ESIMERKKI DIPLOTYYPPI / ALLEELI Fenotyyppi:
lääkeaineita metaboloivat entsyymit (CYP2C19, CYP2D6, CYP2C9, CYP3A5, TPMT, DPYD, UGT1A1)
Erittäin suuri metabolianopeus (engl. ultrarapid metabolizer)
Lisääntynyt entsyymiaktiivisuus nopeaan verrattuna
Kaksi lisääntyneeseen toimintaan johtavaa alleelia tai enemmän kuin kaksi normaalisti toimivaa alleelia
CYP2C19*17/*17 CYP2D6*1/1*XN
Suurentunut metabolianopeus (engl. rapid metabolizer)
Lisääntynyt entsyymiaktiivisuus normaaliin verrattuna, vähäisempi
entsyymiaktiivisuus erittäin nopeaan verrattuna
Yhdistelmä normaalin toiminnan alleelista ja lisääntyneen toiminnan alleelista
CYP2C19*1/*17
Normaali
metabolianopeus (engl. normal metabolizer)
Täysi
entsyymiaktiivisuus
Yhdistelmät normaalin toiminnan alleeleista ja alentuneen toiminnan alleeleista
CYP2C19*1/*1
Osittain pienentynyt metabolianopeus (engl.
intermediate metabolizer)
Vähentynyt entsyymiaktiivisuus (aktiivisuus normaalin ja pienentyneen välillä)
Yhdistelmä normaalin toiminnan alleelista, alentuneen toiminnan alleelista ja/tai
toimimattomasta alleelista
CYP2C19*1/*2
Pienentynyt metabolianopeus (engl. poor metabolizer)
Vähän tai ei ollenkaan entsyymiaktiivisuutta
Yhdistelmä kahdesta toimimattomasta alleelista ja/tai heikentyneen toiminnan alleelista
CYP2C19*2/*2
Fenotyyppi:
transportterit (SLCO1B1)
Lisääntynyt toiminta
Lisääntynyt kuljetustoiminta verrattuna normaaliin toimintaan
Yksi tai useampia lisääntyneen toiminnan alleelia
SLCO1B1*1/*14
Normaali toiminta Täysi kuljetustoiminta Yhdistelmä kahdesta normaalin toiminnan alleelista ja/tai alentuneen toiminnan alleeleista
SLCO1B1*1/*1
Osittain heikentynyt toiminta
Heikentynyt kuljetustoiminta (toiminta normaalin ja heikentyneen välillä)
Yhdistelmä normaalin toiminnan alleelista, alentuneen toiminnan alleelista ja/tai
toimimattomasta alleelista
SLCO1B1*1/*5
Heikentynyt toiminta
Vähän tai ei ollenkaan kuljetustoimintaa
Yhdistelmä kahdesta toimimattomasta alleelista ja/tai heikentyneen toiminnan alleelista
SLCO1B1*5/*5
Fenotyyppi:
korkean riskin genotyyppi (HLA-B)
Positiivinen Korkean riskin geenin tunnistaminen
Homo- tai
heterotsygoottinen tunnistetun alleelin suhteen
HLA-B*15:02
Negatiivinen Korkean riskin geeniä ei tunnisteta
Ei kopioita korkean riskin alleelista
-
Lähteet: Caudle ym. 2017; suomennokset soveltuvin osin GeneRx-tietokannasta, haettu 7.5.2019.
25 4. KLIINISESTI MERKITTÄVIÄ FARMAKOGENEETTISIÄ VARIANTTEJA
Lääkkeen farmakokineettisiin ominaisuuksiin eli lääkeaineiden imeytymiseen, jakautumiseen metaboliaan ja erittymiseen, vaikuttavat lääkeaineita solukalvojen läpi siirtävät kuljetinproteiinit sekä lääkkeitä metaboloivat entsyymit. Näiden proteiinien ilmenemiseen puolestaan vaikuttavat tumareseptorit. Sekä kuljetinproteiineihin, lääkeaineita metaboloiviin entsyymeihin sekä tumareseptoreihin on osoitettu liittyvän perimästä johtuvaa vaihtelua, niin eri väestöjen välillä kuin väestöjen sisälläkin (Zanger ja Schwab 2013, Hovelson ym. 2017, Kozyra ym. 2017, Zhou ym. 2017).
Farmakogenetiikan asiantuntijakonsortiot luokittelevat varianttien aiheuttaman kliinisen merkittävyyden omien luokittelujärjestelmiensä mukaisesti. Liitteessä 1 on esimerkkejä lääkeaineista, joihin on yhdistetty kliinisesti merkittävä luokitus farmakogeneettisessä tietokannassa sekä näihin lääkeaineisiin liittyvät EMA:n ja FDA:n hyväksymät farmakogeneettiset merkinnät valmisteyhteenvedoissa.
4.1 CYP-entsyymit
Faasin I entsyymeihin kuuluvat sytokromi P450 (CYP)-ryhmiin 1–3 kuuluvat entsyymit CYP3A, -2D6, -2C9 ja -2C19 vastaavat suurelta osin lääkeaineiden metaboliasta (Zanger ja Schwab 2013). Näillä entsyymeillä, CYP3A4-entsyymiä lukuun ottamatta, on useita polymorfisia muotoja, joista osa johtaa muutoksiin entsyymiaktiivisuuksissa ja osa myös kliinisesti merkittäviin seurauksiin lääkevasteissa. CYP-entsyymit 1A2, 2B6, 2C8, 2E1 ovat myös polymorfisia ja merkittäviä pienemmälle osalle lääkeaineita, mutta kliininen merkittävyys on nykytiedon mukaan heikompaa verrattuna ensiksi mainittuihin.
Farmakogeneettinen variaatio CYP2C9-, CYP2C19-, ja CYP2D6-entsyymejä koodaavissa geeneissä voi siis johtaa entsyymiaktiivisuuden muutokseen (ks. kappale 2.2). Entsyymiaktiivisuutta kuvaavat fenotyypit nimetään CPIC:n suosituksen mukaisesti pienentyneestä erittäin suureen metabolianopeuteen (taulukko 6, kappale 3.4). Näiden metabolianopeuksien jakaumat eri väestöissä vaihtelevat merkittävästi (taulukko 7). Suomalaisten CYP-metabolianopeuksien jakaumat osittain poikkeavat muiden eurooppalaista alkuperää olevien metaboliajakaumista. Suomalaisilla on esimerkiksi enemmän erittäin nopeita ja vähemmän pienentyneitä CYP2D6-metabolianopeuksia verrattuna muihin eurooppalaista alkuperää oleviin (Pietarinen ym. 2016).
26 Taulukko 7. CYP2C9-, CYP2C19- ja CYP2D6-metabolianopeuksien jakautuminen eri väestöissä.
CYP-ENTSYYMI PIENENTYNYT METABOLIA- NOPEUS (%)
OSITTAIN PIENENTYNYT METABOLIA- NOPEUS (%)
NORMAALI METABOLIA- NOPEUS (%)
SUURENTUNUT METABOLIA- NOPEUS (%)
ERITTÄIN SUURI METABOLIA- NOPEUS (%) CYP2C9
eurooppalaista alkuperää olevat
4,0 32,0 64,0 - -
afrikkalaiset 1,8 23,1 75,2 - -
aasialaiset (itä- ja etelä/
keskiaasialaiset)
0,12–4,45 6,6–33,3 62,3–93,3 - -
CYP2C19 eurooppalaista alkuperää olevat
2,5 26,8 39,2 26,9 4,6
afrikkalaiset 0,5 24,1 16,8 13,6 2,3
aasialaiset (itä- ja etelä/
keskiaasialaiset)
12–14 46–47 23–37 16–17 0–0,3
CYP2D6
suomalaiset* 2,3 3,0 87,3 - 7,2
muut eurooppalaista alkuperää olevat
6,0 37,9 51,1 - 1,3–3,55
afrikkalaiset 1,5 45,4 43,9 - 1,1–4,31
aasialaiset (itä- ja etelä/
keskiaasialaiset)
0,8–1,9 28,7–38,2 54,2–66,3 - 0,6–2,4
1 Eräissä afrikkalaisissa alapopulaatioissa erittäin nopea CYP2D6-metabolia voi esiintyä jopa 29,7
%:lla (Gaedigk ym. 2017).
Lähteet: Pharmacogenomics Knowledge Base -tietokanta 2019a, paitsi *lähde: Pietarinen ym. 2016.
CYP2C9-entsyymin substraatteina on heikosti happamia yhdisteitä: antikoagluantti varfariini, antikonvulsiivit fenytoiini ja valproiinihappo, angiotensiinireseptori II-salpaajat losartaani ja kandesartaani, osa oraalisista diabeteslääkkeistä kuten glibenklamidi sekä suurin osa ei-steroidisista tulehduskipulääkkeistä (Lee ym. 2002, Kirchheiner ym. 2004). CYP2C9-entsyymiä koodaavasta CYP2C9-geenistä tunnetaan useita entsyymin toimintaa muuttavia variantteja (Johnson ym. 2017).
Kliinisesti merkittäviä muutoksia on havaittu varfariinin, fenytoiinin ja selekoksibin vasteissa yksilöillä, joilla on puutteellisesti toimivaa entsyymiä koodaavia CYP2C9-variantteja (ks. liite 1).
Toisaalta myös ei-geneettiset tekijät voivat aiheuttaa yksilöiden välisiä eroja CYP2C9-entsyymin aktiivisuudessa, sillä CYP2C9-entsyymi on indusoituva (esimerkiksi rifampisiini) ja tietyt lääkeaineet myös voivat estää entsyymin toimintaa (esimerkiksi amiodaroni) (Zanger ja Schwb 2013).
CYP2C19-entsyymin polymorfia löydettiin CYP2C-entsyymeistä ensimmäisenä, kun tutkittiin S- mefenytoiinin yksilöiden välisiä metaboliaeroja (Küpfer ja Preisig 1984, Zanger ja Schwab 2013).
27 Nykyään tunnetaan useita CYP2C19-entsyymin toiminnalliseen muutokseen johtavia geenivariantteja, joiden kliinistä merkittävyyttä on laajalti tutkittu (ks. katsaus esim. Lee 2013).
CYP2C19-entsyymiaktiivisuuteen vaikuttaa geneettisen variaation lisäksi ympäristö: indusoivat lääkeaineet, kuten rifampisiini, ja inhiboivat lääkeaineet, kuten amiodaroni, voivat joko lisätä tai vähentää CYP2C19-entsyymin aktiivisuutta (Zanger ja Schwab 2013). CYP2C19-entsyymin substraatteina on heikosti emäksisiä yhdisteitä, esimerkiksi yleisesti käytössä olevia protonipumpun salpaajia, esimerkiksi omepratsoli ja pantopratsoli, trisyklisiä masennuslääkkeitä, kuten amitriptyliini, sekä verihiutaleiden aggregaation estäjä klopidogreeli (Zanger ja Schwab 2013).
Kaikkien näiden substraattien vasteissa on todettu kliinisesti merkittäviä muutoksia CYP2C19- entsyymin polymorfian seurauksena (liite 1).
CYP2D6-entsyymin on arvioitu metaboloivan noin 25 % tunnetuista lääkeaineista. CYP2D6- entsyymin substraatteihin kuuluu muun muassa psyykenlääkkeitä, opioideja, sekä rytmihäiriölääkkeitä (Zanger ja Schwab 2013). CYP2D6-entsyymiä pidetään kaikkein monimuotoisimpana CYP-perheen entsyyminä. CYP2D6-geenistä tunnetaankin yli 90 varianttialleelia, joiden toiminnallisuus vaihtelee täysin toimimatonta entsyymiä koodaavista varianteista (esimerkiksi CYP2D6*4) entsyymin toiminnan tehostumiseen johtaviin geenin monistumiin (CYP2D6*xN) (Johansson ym. 1993, Crews ym. 2014). CYP2D6-genotyyppistä johtuvia, kliinisesti merkittäviä, lääkevaste-eroja on havaittu usean lääkeainesubstraatin kohdalla (ks. liite 1).
CYP2D6-entsyymin vahvoja inhibiittoreita ovat esimerkiksi fluoksetiini, bupropioni, paroksetiini ja kinidiini (U.S. Food and Drug Administration 2019c). CYP2D6-entsyymi ei ole indusoituva (Zanger ja Schwab 2013). Useiden lääkeaineiden kohdalla CYP2D6 polymorfia johtaa kliinisesti merkittävään muutokseen lääkevasteessa, joista esimerkkejä on esitetty taulukossa 8. Erityisesti CYP2D6-metabolianopeuksien ääripäille suositellaan vaihtoehtoisia lääkityksiä tai annosmuutoksia.
Lukuisista CYP2D6-alleelien yhdistelmistä määritettävien CYP2D6-fenotyyppien helpottamiseksi on luotu aktiviisuusluokittelujärjestelmä (engl. acitivity score, AS) (Gaedikg ym. 2008). Järjestelmässä kullekin CYP2D6-varianttialleelille annetaan lukuarvo sen mukaan, miten toimivaa entsyymiä alleeli koodaa. Alleelien aktiivisuuden summa lasketaan yhteen ja summan perusteella määritellään yksilön fenotyyppi: mitä suurempi luku, sitä suurempi metabolianopeus. Asiantuntijat ovat olleet erimielisiä tietyistä fenotyyppiluokista (Crews ym. 2014, Gaedikg ym. 2018). Erilaiset tulkinnat
