Ген гликопротеина P ABCB1 (MDR1). Генотипирование по маркеру ABCB1 (С3435Т)

Маркер связан с особенностями всасывания некоторых лекарственных препаратов в кишечнике. Исследуется для выявления физиологической эффективности применения препаратов следующих групп:

• противоаритмические (дигокин и др.);*
• противоопухолевые (метотрексат, тамоксифен и др.);
• гиполипидемические (аторвастатин, ловастатин);
• иммуносупрессоры;
• психотропные, противоэпилептические (карбамазепин, фенитоин и др.);
• ингибиторы ВИЧ-протеазы;
• антиагреганты (клопидогрел);
• антибиотики;
• глюкокортикоиды и др.

Метод исследования

Полимеразная цепная реакция в режиме реального времени.

Название гена

MDR1 (АВСВ1).

OMIM

171050.

Локализация гена на хромосоме

7q21.12.

Функция гена

Ген ABCB1 кодирует клеточный трансмембранный транспортер Р-гликопротеин, который выводит из клеток широкий спектр ксенобиотических, в том числе лекарственных, соединений. ABCB1 экспрессируется в плазматических мембранах различных клеток и органов, включая эндотелий кишечника, гематоэнцефалического барьера, а также в клетках надпочечников, почечной ткани и других. 

Генетический маркер ABCB1 (С3435Т)

Замена нуклеотида цитозина (С) в позиции 3435 на тимин (Т) последовательности ДНК гена ABCB1 обозначается как генетический маркер ABCB1 (С3435Т).

Основной аллель (3435С).

Минорный аллель (3435Т).

Возможные генотипы

• С/С;
• С/Т;
• Т/Т.

Встречаемость в популяции

Частота основного аллеля ABCB1(3435С) в европейской популяции составляет примерно 50 %. У африканцев данный показатель доходит до 90 %, а в японской популяции – до 30 %.

Ассоциация маркера с эффективностью применения лекарственных препаратов

Исследуется для выявления физиологической эффективности препаратов, риска развития лекарственной устойчивости, риска нежелательных лекарственных реакций.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Буккальный (щечный) эпителий, венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Подготовки не требуется.

Общая информация об исследовании

Гликопротеин Р – крупный белок, представляющий семейство АВС-переносчиков. Участвует в трансмембранном транспорте различных веществ, включая токсины, пептиды и лекарственные препараты. Гликопротеин обнаружен во многих органах и тканях человека и животных: на поверхности эпителиальных клеток, выстилающих тонкий и толстый кишечник, мембране желчных канальцев печени, в эндотелиоцитах гистогематических барьеров (гематоэнцефалического, гематоовариального, гематотестикулярного и гематоплацентарного), в клетках иммунной системы, в эпителиальных клетках коры надпочечников.

Ген АВСВ1 кодирует гликопротеин Р. Так как впервые ген был идентифицирован в клетках опухолей, обладающих множественной лекарственной резистентностью, его назвали MDR1 (от англ. multidrug resistance). Он отвечает за связывание с лекарственным веществом, попавшим в клетку, и выведение его в межклеточное пространство. Ген имеет целый ряд аллельных форм, однако в фармакогенетических исследованиях в основном описываются нуклеотидные замены в 26-м экзоне (3435C>T), в 12-м экзоне (1236C>T) и в 21-м экзоне (2677G>T).

Установлено, что наибольшее клиническое значение имеет аллельный вариант С3435Т гена MDR1/ABCB1, представляющий собой замену в нуклеотидной последовательности в положении 3435 цитозина (С) на тимин (Т). Данный полиморфизм ассоциирован с изменением функциональной активности гликопротеина Р, ответственен за развитие нежелательных лекарственных реакций.

Частота аллельного варианта С3435Т, как и различия в его влиянии на экспрессию гена, варьируется в различных этнических группах. Это можно объяснить дополнительным влиянием на экспрессию продуктов других генов.

Наличие аллеля С в позиции 3435 коррелирует с популяционным "базовым" уровнем экспрессии гена и белка АВСВ1. Генотип TT обуславливает более чем двухкратное снижение экспрессии гена, что предрасполагает к уменьшению количества гликопротеина P в кишечнике, печени, почках и эндотелии гематоэнцефалического барьера. Следовательно, происходит замедленное выведение лекарственных средств, являющихся субстратами гликопротеина Р. В результате при назначении препаратов у пациентов, имеющих генотип 3435TT, возрастает риск развития нежелательных реакций (вероятно значительное повышение концентрации лекарств – субстратов гликопротеина Р в плазме крови).

Субстратами гликопротеина Р является ряд широко применяемых лекарственных средств: сердечные гликикозиды, блокаторы медленных кальциевых каналов, статины, антиагреганты, блокаторы Н1-гистаминовых рецепторов, препараты для лечения ВИЧ-инфекции, противоопухолевые, психотропные, противоэпилептические препараты, антибиотики и др.

В результате изучения взаимосвязи полиморфизма с фармакогенетикой дигоксина обнаружено, что у пациентов с генотипом ТТ снижение экспрессии гена MDR1 сопровождалось высокими уровнями препарата в плазме крови по сравнению с генотипом СС и отмечалось нарастание симптомов гликозидной интоксикации.

Хотя существуют работы, в которых авторы не обнаружили различий в экспрессии гена MDR1 в тканях, при выявлении генотипа ТТ по полиморфному маркеру С3435Т гена считается целесообразным снижать дозу лекарственных средств – субстратов гликопротеина-Р с узким терапевтическим диапазоном (дигоксин, циклоспорин, такролимус и т. д.).

Так, например, согласно одной из работ, было предложено начинать лечение с половины терапевтической дозы дигоксина у пациентов с генотипом ТТ во избежание интоксикации и мониторировать концентрации препарата в плазме крови.

А также не следует применять субстраты гликопротеина Р, нежелательные реакции которых связаны с проникновением через гистогематические барьеры (фексофенадин, лоперамид и т. д.).

Всасывание клопидогрела в желудочно-кишечном тракте лимитируется функционированием P-гликопротеина. При приеме клопидогрела у носителей генотипов CТ и ТТ отмечалось снижение клинической эффективности, его антитромбоцитарного действия. Это ассоциировалось с более высокой частотой тромботических осложнений по сравнению с носителями генотипа СС. Кроме того, несколько клинических испытаний показало, что при генотипе TT имеется повышенный риск неблагоприятных сердечно-сосудистых событий при лечении клопидогрелом острого коронарного синдрома или инфаркта миокарда (по сравнению с генотипами СС и СТ; уровень доказательности по данным PharmGKB.org – 3). Для персонализации терапии клопидогрелом ориентируются на рекомендации по фармакогенетическому тестированию по гену CYP2C19.

При использовании статинов (препаратов, нормализующих метаболизм липидов) возможно учитывать генотип локуса C3435T гена АВСВ1. Так, был показан положительный вклад генотипа TT полиморфизма C3435T в гиполипидемический эффект аторвастатина по сравнению с СС-генотипом, что оценивалось по более значительному снижению уровня холестерина ЛПНП или общего холестерина.

В центральной нервной системе (ЦНС) гликопротеин Р экспрессируется в астроцитах, эндотелиальных клеток и нейронах. Есть исследования, демонстрирующие, что носительство аллеля С повышает риск развития фармакорезистентности к противоэпилептическим препаратам, антипсихотикам и антидепрессантам. Применяемые в эпилептологии лекарственные средства, являющиеся субстратами гликопротеина Р: карбамазепин, фенобарбитал, фенитоин, ламотриджин.

Генотип TT ассоциирован с более чем двухкратным снижением экспрессии гликопротеина Р и повышением эффективности терапии. При этом происходит более интенсивное проникновение психотропных средств через гематоэнцефалический барьер и возрастает риск развития нежелательных побочных реакций.

* Больше информации об ассоциации полиморфизма с другими препаратами на сайте pharmgkb.org (обновляемый ресурс с результатами всех проведенных фармакогенетических исследований).

Таким образом, генетическое исследование может помочь определиться с дозировкой препаратов различных фармакологических групп, тактикой, продолжительностью лечения и, вероятно, не допустить нежелательных лекарственных реакций.

Важно знать, что исследование полиморфизма изолированно не определяет эффективность или безопасность терапии. На транспорт препаратов влияет множество факторов, которые следует учитывать: лекарственные ингибиторы или индукторы гликопротеина Р, функция печени, почек, лекарственное взаимодействие, другие генетические варианты.

Что означают результаты?

Возможные генотипы:

• С/С – нормальная экспрессия гена;
• С/Т – снижение экспрессии гена по сравнению с С/С;
• Т/Т – снижение экспрессии гена по сравнению с С/С, C/T.

Важные замечания

Для данного маркера не существует понятия "норма" или "патология", т. к. исследуется полиморфизм гена.