Способ прогнозировании оценки эффективности терапии диазепамом для лечения пациентов с тревожными расстройствами Российский патент 2021 года по МПК C12Q1/68 C12N15/00 

Изобретение относится к медицинским наукам, а конкретно к психиатрии, наркологии, и может применяться для выбора дозы бензодиазепина пролонгированного действия диазепама у пациентов с тревожными расстройствами.

Диазепам применяется для лечения расстройств, сопровождающихся развитием тревожной клиники, и, кроме того, включен в стандарты лечения пациентов с таким диагнозом. Использование диазепама сопряжено с высоким риском развития нежелательных явлений (седация, головная боль, тошнота и др.), что может приводить к редукции показателей его эффективности и безопасности. На сегодняшний день есть достаточно большое количество данных о влиянии ,различных мутаций генов, кодирующих элементы биотрансформации диазепама, на показатели его эффективности и безопасности.

Главной задачей изобретения является разработка алгоритма, который будет способен прогнозировать и предупреждать появление нежелательных побочных реакций лечения диазепамом, либо, наоборот, отсутствие ожидаемой эффективности отлечения, посредством коррекции дозы препарата (либо рекомендации о его замене) , что зависит от наличия тех или иных полиморфизма в генах, кодирующих белки, принимающих участие в элиминации диазепама.

Сущность разработки состоит в расчете значения параметра P, который является оценочной величиной выраженности изменения скорости биотрансформации диазепама в зависимости от состояния полиморфизма генов у конкретного пациента. После генотипирования по точкам, входящим в нашу панель, разработанную на основании имеющихся на сегодня исследованиях уровня доказательства 3 и выше и находящихся в открытом доступе в системе индексирования Pubmed, производится расчет значения показателя параметра P.

В данном расчете используется следующий принцип: в случае если ген кодирует основной изоферментметаболизма диазепама CYP2C19 (Skryabin VYu, Zastrozhin MS, Torrado MV, et al. How do CYP2C19*2 and CYP2C19*17 genetic polymorphisms affect the efficacy and safety of diazepam in patients with alcohol withdrawal syndrome? Drug Metab Pers Ther. 2020 Mar 5;35(1):/j/dmdi.2020.35.issue-1/dmpt-2019-0026/dmpt-2019-0026.xml. doi: 10.1515/dmpt-2019-0026.), то у пациента-носителя гетерозиготного аллеля по полиморфному биомаркеру данного гена отклонение в скорости биотрансформации будет установлено на уровне 25%, а у гомозиготного носителя мутантного аллельного варианта 50%. Замедление метаболизма имеет знак «-», ускорение знак «+». Если получены данные генотипирования по нескольким полиморфизмам гена CYP2C19, то получаемые значения оценки степени изменения скорости элиминации складываются между собой. Данные соотношения в отклонении скорости метаболизма были выбраны на основании имеющихся в настоящее время выводов систематических обзоров международных консорциумов по другим лекарственным средствам (напр. антипсихотикам). По итогам данных вычислений вначале рассчитывается параметр A_i, представляющий из себя сумму величины отклонений в активности изофермента, кодируемого геном CYP2C19, получаемую по результатам генотипирования и перевода информации о полученных генотипов (одного или нескольких полиморфизмов) в числовое выражение. Таким образом, если по результатам генотипирования одного из замедляющих полиморфных маркеров гена CYP2C19 была получена информация о том, что испытуемый является гетерозиготой, то переменной A₁ присваивается значение 25 (отклонение активности CYP2C19 на 25%), а A_i = A₁ = 25. Если по данным генотипирования будет получена информация еще об одном полиморфизме CYP2C19 и, например, испытуемый будет являться мутантной гомозиготой по данному полиморфизму, то переменной A₂ будет присваиваться значение 50 (отклонение активности CYP2C19 на 50%), а A_i = A₁ + A₂ = 25 + 50 = 75.

Далее подсчитывается общее количество полиморфизмов, данные о которых вносились в анализ (W_g). Если вносилась информацию об одном полиморфизме, то переменной W_g присваивается значение 1, если о двух, то переменной Wg присваивается значение 2, если о трех, то W_g = 3.

На следующем этапе рассчитывается значение параметра P путем вычисления частого от деления значения переменной A_i на значение переменной W_g.

Если значение параметра P равно 50 и выше(то естьизменение скорости метаболизма диазепама на 50% и более) формируется рекомендация о том, что необходима замена лекарства на то, в метаболизме которого не принимают участие белки, активность которых изменена. Если значение параметра P будет в интервале (-50;0) (замедлении скорости элиминации диазепама меньше, чем на 50%) , то выдается рекомендация о снижении дозы. Если значение параметра P будет в интервале (0;50) (ускорение скорости элиминации диазепама , но менее чем на 50%) формируется рекомендация об увеличении дозировки.

Использование изобретения дает возможность достичь следующего технического результата.

Разработанный способ оптимизации дозирования диазепама, базирующийся на анализе данных генотипирования по полиморфным маркерам, способным оказывать влияние на отклонение активности генов, кодирующих белки биотрансформации диазепама, обладает высокой точностью и объективностью, ввиду того, что в основе заложен метод достоверной оценки генетического аппарата и заключениях систематических обзоров авторитетных консорциумов при оценке аналогичных показателей в отношении иных лекарственных средств.

Предложенный способ является доступным и простым и может быть использован в медицинских организациях разного типа без задействования специализированного оборудования, за исключением приборов и расходных материалов для генотипирования.

Положительный результат достигается за счет того, что авторами впервые определены степени выраженности изменения в скорости фармакокинетики диазепама в зависимости от изменений генетического аппарата, установлена достоверная зависимость между степенью выраженности данного отклонения и изменением индивидуального ответа на диазепам, и разработаны рекомендации по оптимизации подбора дозы диазепама в зависимости от степени выраженности данного изменения.

Степени выраженности отклонения в скорости метаболизма диазепама в зависимости от состояния генетического аппарата определены на основании анализа литературных данных, а также статистикого анализа больших объемов клинических данных.

Способ осуществляется следующим образом: после того, как были получены результаты генотипирования по любым полиморфным биомаркерам CYP2C19 данные заносятся в таблицу XLSX. После этого запускается разработанное нами программное обеспечение, в него загружается база данных и программное обеспечение автоматически рассчитывает показатели с помощью следующей формулы:

где:

W_g – количество полиморфных маркеров гена CYP2C19 (основного пути биотрансформации диазепам), данные которых были внесены в таблицу Excel;

A_i – изменение скорости биотрансформации диазепама в зависимости от генотипа по каждому внесенному в таблицу .XLS полиморфизму гена CYP2C19.

По полученному значению параметра «Результирующее изменение скорости биотрансформации делают выводы о рисках развития нежелательных лекарственных реакций и отсутствия эффективности терапии диазепамом.

Если значение параметра P 50+ (то есть отклонение скорости элиминации диазепама на 50% и более) формируется рекомендация о необходимости замены лекарственного средства на то, в биотрансформации которого не принимают участие ферменты, активность которых изменена. При значении параметра P в интервале от -50 до 0 (замедлении скорости фармакокинетики диазепама меньше чем на 50%) , то выдается рекомендация о понижении дозировки. При значении параметра P в интервале (0;50)(ускорение скорости метаболизма диазепама меньше чем на 50%) формируется рекомендация о повышении дозировки.

Разработанный способ апробирован на 87 больных c тревожными расстройствами. Больные находились на стационарном лечении в ГБУЗ «МНПЦ наркологии» ДЗМ в 2019 г. Возраст больных колебался от 22 до 52 лет; средний возраст - 37,16±8,92 лет. Все пациенты были мужского пола.

Для терапии тревожной симптоматики пациентам давался диазепам в форме таблеток. Подбор терапевтической дозы диазепама осуществлялся на основании оценки тяжести клинической картины тревожной симптоматики в соответствии со стандартами оказания медицинской помощи. Суточная доза не менялась в период проведения лечения, основным компонентом которой был диазепам. Дневные дозировки диазепама представлены в таблице 1.

Таблица 1. Суточные дозы диазепамa

Группа Группа CYP2C19 -806C>T (генотип CC), M [Q1;Q3] Группа CYP2C19 -806C>T (генотип CT), M [Q1;Q3] Группа CYP2C19 -806C>T (генотип TT), M [Q1;Q3] p Доза диазепама у больных с тревожными расстройствами, мг/сут 20 [10; 30] 20 [10; 30] 20 [10; 30] >0,999

С целью генoтипирования использовали слюну, собранную на 14-е сутки после начала лечения в вакуумные пробирки VACUETTE® (Greiner Bio-One, Австрия) с К3 ЭДТА (этилендиаминтетраацетат). Для определения однонуклеотидного генетического полиморфного маркера -806C>T гена CYP2C19 использовался ПЦР в режиме реального времени на ДНК-амплификаторах «Dtlite» кoмпaнии «ДHК-Технoлогия» (Рoссия) и CFX96 Touch Real Time System с ПО CFX Manager компании BioRad (США). Выделение ДНК осуществлялось с использованием набора реагентов “ДНК-Экстpaн-1” (ЗАО «Синтoл», Рoссия).

Носительство полиморфного биомаркера -806C>T гена CYP2C19 определяли с помощью коммерческих наборов «TaqMan®SNP Genotyping Assays» и TaqMan Universal Master Mix II, без UNG Applied Biosystems (Foster City, California, USA). Программа амплификации включала этап инкубации при 95°C в течение 2 минут, затем денатурацию при 95°C - 15 секунд и отжиг при 56°C - 1 секунд в течение 39 циклов. Сигнал флуоресценции проходил по соответствующему кaнaлу: FAM, VIC или FAM и VIC. В коммерческих наборах задействовалось два аллельспeцифичных зонда, которые позволяли раздельно детектировать сразу два аллеля исследуемого полиморфного биомаркера на двух каналах флуоресценции, что позволяло более точно определить наличие каждого из аллелей изучаемого полиморфного маркера.

По результатам генотипирования CYP2C19 по полиморфному биомаркеру -806C>T у 87 больных с тревожными расстройствами получены следующие данные:

Число пациентов, являющихся носителями не мутантного аллеля CC по полиморфному маркеру -806C>T гена CYP2C19 составило – 64 (74%);

Число больных, являющихся гетерозиготным носителем не мутантного аллеля CT), составило – 22 (25%);

Количество больных, являющихся носителями мутантного аллеля TT) составило – 1 (1%);

За все время проведения исследования (14 суток терапии диазепамом) у 34 пациентов было замечено развитие нежелательных явлений типа А (седация, головная боль, тошнота), при чем распределение по частоте встречаемости нежелательных лекарственных реакций типа А было следущим:

в группе больных с генотипом CC – 17 дозозависимых нежелательных лекарственных реакций типа А (27%);

в группе больных с генотипом CT – 16 нежелательных побочных реакций (73%);

в группе пациентов с генотипом TT – 1 нежелательных явлений типа А (100%);

Статистический анализ, проведенный в программе SPSS20 (IBM, USA) при помощи теста Хи-квадрат Пирсона показал наличие статистически значимой разницы в частоте встречаемости нежелательных явлений у пациентов с различными генотипами по полиморфному биомаркеру -806C>T гена CYP2C19 (Chi2 = 16,233; p-value < 0,001).

Расчет показателя P у больных с генотипом CT показал, что скорость фармакокинетики диазепама у данных пациентов замeдлeна нa 25%, поэтому фoрмировалась рекoмендация о снижении дозы лекарства. Расчет осуществлялся по предложенной формуле: P = A_i / W_g = A₁ / 1 = 25 / 1 = 25.

Расчет показателя P для пациентов с генотипом TT показал, что скорость биотрансформации амитриптилина у данных пациентов замедлена на 50%, и была получены рекомендации о снижении дозы препарата. Расчет осуществлялся по предложенной формуле: P = A_i / W_g = A₁ / 1 = 50 / 1 = 50.

В данном исследовании, проведенном нами, чувствительность способа составила 73,91%, а специфичность 73,44%. Не максимальный показатель чувствительности обусловлен включением в исследование только одного полиморфизма. Вероятно, у больных с генотипом CC полиморфизму -806C>T, у которых отмечалось развитие нежелательных явлений, имели место быть иные изменения гена CYP2C19, которые могли привести к накоплению лекарства в плазме, что привело к развитию нежелательных побочных реакций. Включение в генетическую панель большего числа полиморфных биомаркеров обеспечит повышение показателя чувствительности методики.

Таким образом, расчет показателя Р при помощи разработанного алгоритма позволяет с 73,91% чувствительностью и 73,44% специфичностью получить рекомендацию по подбору наиболее эффективной и безопасной дозы диазепама. Расчет будет осуществляться на основании оценки генетического кода каждого конкретного пациента. Конкретно, будут оцениваться изменения в генетическом коде по определенным полиморфным маркерам, которые могут оказывать влияние на активность кодируемых белков – в первую очередь, ферментов цитохрома P-450 (для диазепама - CYP2C19). Соответственно, ввиду того что активность CYP2C19 зависит от генетических особенностей, у некоторых пациентов может быть снижение активности CYP2C19, а у других, наоборот, ускорение. Это будет приводить к тому, что ксенобиотики-субстраты, в том числе, лекарства-субстраты, включая диазепам, будут биотрансформироваться с измененной скоростью: у пациентов с низкой активностью CYP2C19 диазепам будет медленнее биотрансформироваться из организма, таким образом, в большем количестве будет доходить до мишеней, что в свою очередь будет повышать риск развития дозозависимых нежелательных явленийтипа А (седация, головная боль, тошнота и др.); у пациентов с высокой активностью CYP2C19 диазепам будет метаболизироваться быстрее, что будет приводить к тому, что до мишеней будет доходить меньше вещества, что, в свою очередь, может быть сопряжено с повышенными риском фармакорезистентности терапии.

Значения показателя параметра P позволит получить информацию о том, в каком направлении произошло отклонение скорости фармакокинетики лекарственного средства и сформировать рекомендацию о том, насколько необходимо скорректировать дозу лекарственного средства. Это позволит повысить эффективность и безопасность лечения диазепамом, снизив риск отсутствия эффекта терапии и развития дозозависимых нежелательных лекарственных реакций типа А.

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к фармакогенетике, клинической фармакологии, психиатрии, наркологии, и может быть использовано для подбора дозы бензодиазепина пролонгированного действия диазепама у пациентов с тревожными расстройствами. Сущность изобретения состоит в расчете значения параметра P, являющегося оценочной величиной выраженности изменения скорости биотрансформации диазепама, в зависимости от состояния генетического полиморфизма у каждого конкретного пациента. 1 табл., 1 пр.

Способ прогнозировании оценки эффективности терапии диазепамом для лечения пациентов с тревожными расстройствами, включающий проведение генотипирования CYP2C19, отличающийся тем, что полученные генотипы по каждому полиморфному маркеру гена преобразуются в числовые значения, а именно мутантная гомозигота в «-50» («50» для ускоряющего полиморфизма), гетерозигота в «-25» («25» для ускоряющего полиморфизма), нормальная гомозигота в «0», а затем полученные значения складываются и полученный результат интерпретируется следующим образом: при принадлежности вычисленного значения вычисленного показателя интервалу от -50 до 0 необходимо снижение дозы диазепама, в связи с наличием повышенного риска развития нежелательных реакций; при принадлежности вычисленного значения вычисленного показателя интервалу от 50 и выше необходима замена диазепама на лекарство, в метаболизме которого не принимает участие CYP2C19, в связи с повышенным риском отсутствия эффективности дизепама.