Способ прогнозирования риска развития гематотоксических, гепатотоксических, желудочно-кишечных и сердечно-сосудистых нежелательных побочных реакций у больных туберкулезом легких, принимающих бедаквилин Российский патент 2025 года по МПК G01N33/50 C12Q1/6827 C12Q1/6883 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для прогнозирования нежелательных лекарственных реакций (НЛР) у больных туберкулезом легких, принимающих Бедаквилин, с помощью генетического маркера.

В Российской Федерации заболеваемость туберкулезом снизилась с 90,4/100 тыс.в 2000 году до 31,1/100/тыс.населения в 2022 году, а смертность за этот же период - с 20,6/100 тыс.до 3,8/100 тыс.населения.

Вместе с тем, на этом фоне резко возросла доля больных туберкулезом с множественной лекарственной устойчивостью микобактерий туберкулеза (МЛУ-МБТ) - с 7,1% до 31,5% среди впервые выявленных и с 11,2% до 56,9% среди состоящих на диспансерном учете. В структуре множественной лекарственной устойчивости (МЛУ) возбудителя продолжается рост доли МБТ с широким спектром лекарственной устойчивости (ШЛУ) - с 20,6% в 2019 году до 22,3% в 2021 году. По данным Глобального отчета ВОЗ (2022), эффективность лечения МЛУ туберкулеза в мире и РФ составляет соответственно 60% и 50%, а ШЛУ - 60% и 28%. Таким образом, проблема лечения МЛУ/ШЛУ туберкулеза имеет мировой приоритет.

Современные режимы химиотерапии МЛУ/ШЛУ туберкулеза предполагают использование новых химиопрепаратов, базовым из которых в настоящее время является бедаквилин.

В соответствии с этим, несмотря на обширную мировую и отечественную литературу по современным режимам химиотерапии, сохраняет актуальность вопрос безопасности применения этих препаратов и прогнозирования нежелательных лекарственных реакций (НЛР).

Таким образом, риски НЛР возрастают, в том числе у больных, имеющих широкий коморбидный фон.

По данным разных авторов, доля НЛР на фоне противотуберкулезной химиотерапии наблюдается от 42,9% [О.Н. Дейкина, В.Ю. Мишин, О.В. Демихова. Дифференциальная диагностика туберкулеза легких и внебольничной пневмонии. Проблемы туберкулеза и болезней легких. -2007. - Т. 84, №1. - С.39-42. - EDN MWDBBF]. до 90,7% [Zhang Y. Advances in the treatment of tuberculosis. Clin Pharmacol Ther. 2007;82(5):595-600. doi: 10.1038/sj.clpt.6100362.Y. Zhang, 2007].

Многочисленными исследованиями доказано, что НЛР являются одним из главных факторов, влияющим на проведение и реализацию режима лечения. По оценкам разных авторов НЛР сопровождаются коррекцией и отменой всего режима химиотерапии не чем у 45-50% больных.

Наиболее эффективной технологией профилактики НЛР является прогнозирование их развития с учетом коморбидного профиля и состояние органов детоксикации пациента.

Достижением последнего времени является фармакогенетическая оценка больного на основании изучения полиморфных вариантов генов, ассоциированных с метаболизмом тех или иных химиопрепаратов, потенциально являющихся причиной развития НЛР.

Изучение индивидуальных генетических биомаркеров, определяющих особенности фармакологического ответа каждого пациента, позволяет прогнозировать риски развития нежелательных лекарственных реакций и эффективность химиотерапии.

Установлено [Ahmed S. et.al. Pharmacogenomics of Drug Metabolizing Enzymes and Transporters: Relevance to Precision Medicine. Genomics Proteomics Bioinformatics. 2016;14(5):298-313. doi: 10.1016/j.gpb.2016.03.008.], что характер и интенсивность фармакологического ответа на лекарственное средство не менее чем на 50% связан с генетическими особенностями пациента.

В основе генетических особенностей фармакологического ответа лежат так называемые полиморфизмы генов, кодирующих ферменты биотрансформации, транспортеры лекарственных средств, молекулы-мишени. Более 90% этих полиморфизмов носят характер однонуклеотидных замен (SNP-Singl Nucleotide Polymorphism). Цитохромы Р450 (CYP450), локализованные преимущественно в печени, являются основными ферментами биотрансформации, при этом, количественно наиболее важным у взрослых является CYP3A4, на долю которого приходится по данным разных авторов не менее 30-50% метаболизируемых лекарственных препаратов [Chamboko CR. et. al. Human Cytochrome P450 1, 2, 3 Families as Pharmacogenes with Emphases on Their Antimalarial and Antituberculosis Drugs and Prevalent African Alleles. Int J Mol Sci. 2023;8;24(4):3383. doi: 10.3390/ijms24043383].

Установлено, что N-деметилирование через CYP3A4 является основным путем метаболизма бедаквилина [Liu К. et.al. Bedaquiline metabolism: enzymes and novel metabolites. Drug Metab Dispos. 2014;42(5):863-6. doi: 10.1124/dmd.113.056119].

Таким образом, оценивая характер полиморфизмов гена данного цитохрома, можно прогнозировать тип метаболизма бедаквилина и риски развития НЛР, связанных с данным препаратом.

Известен способ определения генетических детерминант резистентности возбудителя туберкулеза к бедаквилину и линезолиду [RU 2677293, C1, G01N 33/58, 16.01.2010], включающий:

(а) мультиплексную амплификацию генов Rv0678, atpE, 23S pPHK, rp1C с одновременным флуоресцентным маркированием при использовании геномной ДНК микобактерий туберкулезного комплекса в качестве матрицы и набора праймеров, последовательности которых представлены SEQ ID NO: 1-12, с получением флуоресцентно-меченных фрагментов микобактериального генома;

(б) обеспечение олигонуклеотидного микрочипа для установления наличия/отсутствия точечных мутаций, инсерций, делеций заранее неизвестной локализации в последовательности гена Rv0678, а также идентификации мутаций в генах atpE, 23S рРНК, rp1C, ассоциированных с резистентностью к бедаквилину и линезолиду, представляющего собой подложку, содержащую множество дискретных элементов, в каждом из которых иммобилизован уникальный олигонуклеотидный зонд, имеющий последовательность, комплементарную последовательности одноцепочечного фрагмента, полученного на стадии (а), и выбранную из группы, включающей: а) соответствующие последовательности гена Rv0678 дикого типа таким образом, что совпадение последовательности 5'-концевой части каждого следующего зонда составляет не менее 75% с последовательностью предыдущего, при этом зонды длиной 20 нуклеотидов каждый полностью перекрывают последовательность кодирующей области гена Rv0678; б) соответствующие последовательности фрагмента гена atpE дикого типа; в) соответствующие последовательности фрагмента мутантного варианта гена atpE, приводящего к резистентности микроорганизма к бедаквилину; г) соответствующие последовательности фрагмента гена rplC дикого типа; д) соответствующие последовательности фрагмента мутантного варианта гена rplC, приводящего к резистентности микроорганизма к линезолиду; е) соответствующие последовательности фрагмента гена 23S рРНК дикого типа; ж) соответствующие последовательности фрагмента мутантного варианта гена 23 S рРНК, приводящего к резистентности микроорганизмов к линезолиду; при этом последовательности иммобилизованных олигонуклеотидных зондов представлены SEQ ID NO: 13-140;

(в) гибридизацию амплифицированных флуоресцентно-меченных продуктов, полученных на стадии (а), на олигонуклеотидном микрочипе с образованием дуплексов с иммобилизованными зондами в условиях, обеспечивающих разрешение в один нуклеотид между образующимися в результате гибридизации совершенными и несовершенными дуплексами;

(г) регистрацию результатов гибридизации на олигонуклеотидном микрочипе, проведенной на стадии (в), с использованием анализатора флуоресценции и программного обеспечения, что позволяет использовать программную обработку интенсивностей сигналов с последующей интерпретацией результатов, которую проводят в два этапа: на первом этапе анализируют сигналы в группах элементов, содержащих зонды, соответствующие последовательностям генов atpE, 23S рРНК, rplC; на втором этапе анализируют гибридизационный профиль, включающий интенсивности сигналов элементов, содержащих зонды, соответствующие последовательности гена Rv0678.

Недостатком этого технического решения является относительно узкая область применения, что не позволяет, в частности, прогнозировать нежелательные лекарственные реакций у больных туберкулезом легких, принимающих Бедаквилин, с помощью генетического маркера и вырабатывать рекомендации по их лечению.

Наиболее близким о технической сущности к предложенному является способ прогнозирования риска развития нежелательных побочных реакций при лечении туберкулеза легких, [RU 2591615, С2, А61 В 5/00, 20.07.2016], включающий проведение клинического, медико-социального исследований пациента при поступлении в стационар, где в первые 3-6 дней проводят клиническое, медико-социальное и лабораторное исследования пациента, где в качестве факторов риска при балльной оценке определяют распространенность туберкулезного процесса в легких - менее 2 сегментов «+1 балл», более 2 сегментов «+2 балла»; категорию больного - впервые выявленный «+2 балла», с рецидивом процесса «+1 балл», злоупотребление алкоголем - нет «0 баллов», есть «+1 балл»; пол - мужской «+1 балл», женский «+2 балла»; возраст 18-30 лет «+2 балла», 31-40 лет «+1 балл», 41 год и более «0 баллов»; аллергию в анамнезе - есть «+2 балла», нет «+1 балл»; гетерозигота - S2/S3; S1/S2; S3/n; S2/n; S1/S3 медленные ацетилляторы «+2 балла», гомозигота - n/n, S1/S1 быстрые ацетилляторы «0 баллов», подсчитывают сумму баллов и при сумме 1-4 балла прогнозируют вероятность развития нежелательных побочных реакций на специфическую химиотерапию как низкую, 5-9 -умеренную, 10-13 - высокую.

Недостатком этого технического решения является относительно узкая область применения, что не позволяет, в частности, прогнозировать нежелательные лекарственные реакций у больных туберкулезом легких, принимающих Бедаквилин, с помощью генетического маркера для обеспечения более высокой эффективности прогнозирования нежелательных лекарственных реакций и их устранения.

В связи с изложенным выше, задачей настоящего изобретения является разработка способа прогнозирование нежелательных лекарственных реакций у больных туберкулезом легких, у больных туберкулезом легких, принимающих Бедаквилин, с помощью генетического маркера, обеспечивающего более высокую эффективность прогнозирования.

Результатом предполагаемого изобретения и требуемым техническим результатом является повышение эффективности прогнозирования нежелательных лекарственных реакций у больных туберкулезом легких, принимающих Бедаквилин, и лечения нежелательных лекарственных реакций

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, согласно изобретению, производят забор крови у больных перед началом лечения туберкулезом легких с введением в схему лечения бедаквилина и устанавливают вариант гена. При выявлении полиморфных вариантов гена CYP3A4 *lG(rs2242480), *1В (rs2740574) прогнозируют риск развития гематотоксических, гепатотоксических, желудочно-кишечных и сердечно-сосудистых нежелательных побочных реакций, а при выявлении дикого варианта гена CYP3A4*1 прогнозируют отсутствие риска развития указанных нежелательных побочных реакций.

Предложенный способ реализуется следующим образом

1 этап - комплексная диагностика стационарного пациента, которая включает ОДМ, оценка респираторных жалоб и интоксикационных симптомов. Проводится оценка степени тяжести пациента, выявление спектра лекарственной устойчивости возбудителя, наличие сопутствующих заболеваний.

2 этап - проводится МСКТ ОГК для определения клинической формы туберкулеза легких, распространенности поражения легочной ткани и наличия полостей распада.

3 этап - назначение противотуберкулезной химиотерапии с учетом данных ЛУ МБТ, индивидуальной непереносимости и наличия сопутствующих заболеваний согласно клиническим рекомендациям «Туберкулез у взрослых» 2022 года.

4 этап - производится забор крови у больных для генетического исследования. Далее проводится оценка полученных результатов, на основании которых определяется прогноз возможного развития нежелательных побочных реакций, с учетом полиморфных вариантов гена CYP3A4. Проводится сравнительный анализ влияния различных аллельных вариантов гена CYP3A4 на клиническое течение, эффективность химиотерапии и развитие нежелательных лекарственных реакций у больных туберкулезом легких. Исследуются полиморфные аллельные варианты гена CYP3A4 *1G(rs2242480), *1В (rs2740574) в сравнении с диким вариантом CYP3A4*1.

Преимущества предполагаемого способа прогнозирования нежелательных лекарственных реакций у больных туберкулезом легких с помощью генетического маркера

1) Определение риска возникновения нежелательных лекарственных реакций на прием бедаквилина у больных туберкулезом с полиморфными вариантами гена CYP3A4 *lG(rs2242480), *1В (rs2740574), CYP3A4*1;

2) Снижение риска развития нежелательных побочных реакций на прием бедаквилина среди больных с туберкулезом легких;

3) Повысить эффективность лечения больных с туберкулезом легких с помощью прогнозирования нежелательных побочных реакций;

Предложенный способ прогнозирования нежелательных лекарственных реакций с помощью генетического маркера может применяться среди больных с туберкулезом легких, принимающих бедаквилин.

Примером успешного применения данной методики служит результаты следующего исследования.

Было проведено проспективное, обсервационное, когортное исследование в отделе фтизиатрии Лечебно-профилактического учреждения. При отборе участников исследования использовали следующие критерии включения: установленный диагноз туберкулеза легких; возраст пациента 18 лет и старше; подписание информированного согласия пациента на участие в исследовании, применение бедаквилина в схеме лечения. Критерии невключения: ВИЧ-инфекция, злокачественные новообразования, в т.ч. в анамнезе, беременность.

В исследование были включены 136 больных туберкулезом легких, в том числе мужчин - 41,2±4,2% (56/136), женщин-58,8±4,2% (80/136), медиана возраста составила 38 (Q1-Q3 32-44), в том числе, у мужчин - 39 (Q1-Q3 33-47), у женщин - 36 (Q1-Q3 31-42). Впервые выявленных было 73,5±3,8% (100/136), ранее леченных и больных с рецидивом заболевания -26,5±3,8% (36/136). В структуре выборки 72,1±3,8% (98/136) больных принадлежали к европеоидной расе.

Для отбора аллельных вариантов гена CYP3A4 использовали базу данных PharmGKB. На основании результатов генетического исследования были сформированы 3 группы наблюдения. В 1 группе (n=111/136-81,6±3,3%) пациенты имели дикий аллельный тип гена CYP3A4- *1, во 2 группе (n=8/136-5,9±2,0%) - полиморфный вариант*72?, в 3 группе (n=17/136-12,5±2,8%)-*1G.

Впервые выявленных пациентов по группам было: 76,6±4,0% (85/111); 50,0±17,7% (4/8); 64,7±11,6% (11/17); всего - 73,5±3,8% (100/136), ранее леченных и больных с рецидивами - 23,4±4,0 (26/111); 50,0±17,7% (4/8); 35,3±11,6% (6/17); всего -26,5%±3,8% (36/136).

Обследование и лечение больных проводили в соответствии с Федеральным клиническим рекомендациям «Туберкулез у взрослых» 2022 г. Ранее леченных и больных с рецидивами заболевания объединили в одну группу. Мониторинг и оценку нежелательных лекарственных реакций (НЛР) проводили с использованием клинических, лабораторных и инструментальных исследований в соответствии с Клиническими рекомендациями «Туберкулез у взрослых, 2022».

Эффективность химиотерапии оценивали к 6 месяцам лечения по критериям прекращения бактериовыделения и излечения полостей деструкции, включая использование хирургических методов.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Как видно из данных, представленных в таблице 1, наибольшие доли составили пациенты с инфильтративным (35,3±4,1%, 48/136) и фиброзно-кавернозным туберкулезом легких (22,1±3,6%, 30/136), при этом, статистически значимых различий по формам туберкулеза между наблюдаемыми группами не установлено (р>0,05).

Доли больных с полостями деструкции в группах были сопоставимы и составили в целом 67,6±4,9% (92/136), при этом среди впервые выявленных этот показатель составил 63,0±5,0% (63/100), а у ранее леченных и больных с рецидивами - 80,6±4,1% (29/36). Бактериовыделение наблюдалось у 64,7±4,1% (88/111) больных, при этом ранее леченные пациенты и больные с рецидивами значительно чаще выделяли возбудителя в сравнении с впервые выявленными - 83,3±6,2% (30/36) и 58,0±4,9% (58/100) соответственно. Доля МЛУ/РУ-МБТ среди всех бактериовыделителей составила 63,6±5,1% (56/88), в том числе среди впервые выявленных - 51,7±6,6% (30/58), среди ранее леченных и рецидивов - 86,7±6,2% (26/30). Статистически значимых отличий между больными наблюдаемых групп по указанным критериям бактериовыделения установлено не было (р>0,05).

Эффективность химиотерапии по критерию прекращения бактериовыделения оценивалась среди больных, получавших бедаквилин-содержащие режимы химиотерапии. Среди всех больных с МЛУ-МБТ прекращение бактериовыделения достигнуто у 82,1±5,1% (46/56) больных, в том числе по группам: 1 гр. - 79,2±5,2% (38/48), в т.ч. у 88,0±5,3% (22/25) - впервые выявленных, и 69,6±7,5% (16/23) - ранее леченных больных; 2 гр. и 3 гр. - у всех больных, включая впервые выявленных и ранее леченных было достигнуто 100% прекращение бактериовыделения. Однако, малая выборка не позволила обеспечить статистической значимости между показателями разных групп (р>0,05).

Эффективность излечение полостей деструкции туберкулезного генеза зависит не только от оптимального режима химиотерапии, но и характера морфологических изменений легочной ткани, что требует в ряде случаев применения хирургических методов лечения.

Результаты исследования среди больных с МЛУ-возбудителя, где использовались бедаквилин-содержащие режимы химиотерапии, свидетельствуют о значительно более предпочтительных показателях, достигнутых у больных 2-й и 3-й групп с полиморфными вариантами гена CYP3A4. Однако небольшая выборка пациентов во 2-й и 3-й группах вновь не позволила обеспечить статистическую значимость разницы показателей между группами (р>0,05).

Отдельно была изучена структура НЛР у больных, получавших бедаквилин-содержащие режимы химиотерапии (таблица 2).

Сравнивая показатели, представленные в таблице 2, по ряду видов НЛР наблюдалась статистически значимая разница показателей между группами больных. В частности, статистически значимые различия наблюдались по гематоксическим реакциям между 1-2 и 1-3 группами (р<0,05), гепатотоксическим НЛР между 1-2 и 1-3 группами (р<0,05), по нежелательным реакциям со стороны сердечно-сосудистой системы между 1 -2 и 1-3 группами (р<0,05), а также желудочно-кишечным нежелательным реакциям между 1-3 группами (р<0,05). Проводя анализ данных, представленных в таблице 2, обращает на себя внимание существенное увеличение доли НЛР среди больных 2-й и 3-й групп, что может быть связано с особенностями метаболизма бедаквилина у носителей полиморфных аллелей гена CYP3A4.

Таким образом, проведенное исследование демонстрирует, что носители полиморфных вариантов гена CYP3A4 *1G(rs2242480) и *1В (rs2740574) не отличались по клинико-рентгенологическим и бактериологическим особенностям течения туберкулеза легких.

Эффективность химиотерапии к 6 месяцам лечения по критериям прекращения бактериовыделения и излечения полостей деструкции в группах полиморфных вариантов гена имела 100% результат, при этом носители дикого типа гена CYP3A4 имели более низкие показатели, однако, статистически значимой разницы между показателями из-за малой выборки в группах полиморфных аллелей не наблюдалось. Установлены статистически значимые отличия по ряду НЛР между носителями дикого типа гена CYP3A4 и полиморфными аллелями *1G(rs2242480) и *1В (rs2740574). У больных с полиморфизмами гена значимо чаще развивались НЛР, связанные с отклонениями в гематологических показателях, нарушениями желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы и печени.

Основываясь на данных литературы и полученных результатах исследования можно предположить, что носители полиморфных аллелей гена CYP3A4 *1G(rs2242480) и *1В (rs2740574) ассоциированы с медленным типом метаболизма бедаквилина, что и объясняет более высокие показатели эффективности химиотерапии, но в тоже время и увеличение доли НЛР, характерных для бедаквилина. Таким образом, изучение генетических особенностей среди больных туберкулезом легких может позволить спрогнозировать развитие НЛР с помощью генетического маркера.

Изобретение относится к медицине, а именно к фтизиатрии, и может быть использовано для прогнозирования риска развития гематотоксических, гепатотоксических, желудочно-кишечных и сердечно-сосудистых нежелательных побочных реакций у больных туберкулезом легких, принимающих бедаквилин. Производят забор крови у больных туберкулезом легких перед началом лечения с введением в схему лечения бедаквилина и устанавливают вариант гена CYP3A4. При выявлении полиморфных вариантов гена CYP3A4*1G (rs2242480), *1В (rs2740574) прогнозируют риск развития гематотоксических, гепатотоксических, желудочно-кишечных и сердечно-сосудистых нежелательных побочных реакций. При выявлении дикого варианта гена CYP3A4*1 прогнозируют отсутствие риска развития указанных нежелательных побочных реакций. Способ обеспечивает повышение эффективности прогнозирования нежелательных лекарственных реакций у больных туберкулезом легких, принимающих бедаквилин, за счет определения полиморфных вариантов гена CYP3A4*1G (rs2242480), *1В (rs2740574), CYP3A4*1. 2 табл.

Способ прогнозирования риска развития гематотоксических, гепатотоксических, желудочно-кишечных и сердечно-сосудистых нежелательных побочных реакций у больных туберкулезом легких, принимающих бедаквилин, отличающийся тем, что производят забор крови у больных туберкулезом легких перед началом лечения с введением в схему лечения бедаквилина и устанавливают вариант гена CYP3A4; при выявлении полиморфных вариантов гена CYP3A4*1G (rs2242480), *1В (rs2740574) прогнозируют риск развития гематотоксических, гепатотоксических, желудочно-кишечных и сердечно-сосудистых нежелательных побочных реакций, а при выявлении дикого варианта гена CYP3A4*1 прогнозируют отсутствие риска развития указанных нежелательных побочных реакций.