Farmacogenética do tacrolimus em pacientes pediátricos de transplante hepático

Abstract

Introdução: tacrolimus (TAC) é uma droga imunossupressora amplamente utilizada após o transplante de órgãos sólidos para prevenir a rejeição. TAC tem uma janela terapêutica estreita entre subdose (que pode levar à rejeição de órgãos) e sobredose (que pode levar a efeitos adversos de toxicidade). A droga é absorvida no intestino pela membrana e bomba de efluxo MDR1 (codificada pelo gene ABCB1) e pré-metabolizada pelas enzimas CYP3A. Em seguida, atinge o fígado, onde a metabolização adicional ocorre principalmente pela ação das enzimas CYP3A4 e CYP3A5. Variantes genéticas nesses genes ajudam a explicar a ampla variação inter e intra-individual na dosagem. No transplante de fígado, é importante considerar o genótipo do receptor e do doador, pois o novo órgão também metabolizará o medicamento. Em crianças, o volume de distribuição de fármacos e status de desenvolvimento das enzimas são diferentes dos adultos, elucidando a importância de estudos específicos para essa faixa etária. Objetivo: analisar a influência de variantes nos genes CYP3A4, CYP3A5 e ABCB1 no nível sérico do tacrolimus em pacientes pediátricos que realizaram transplante de fígado e avaliar quais os fatores genéticos, clínicos e demográficos que influenciam na resposta ao tacrolimus. Metodologia: os pacientes foram convidados a participar e assinar um termo de consentimento informado. As informações clínicas e demográficas foram coletadas dos prontuários médicos com dados do fim de cada semana dos dois primeiros meses e no sexto mês pós transplante. O DNA foi obtido a partir de amostras de fígado armazenadas em parafina tanto do paciente quanto do doador. A genotipagem foi realizada através de sondas TaqMan para 8 alelos de interesse - CYP3A4 (*1B e *22), CYP3A5 (*3, *6 e *7) e ABCB1 (c.1236C>T, c.2677G>T e c.3435C>T). Resultados: os transplantes ocorreram entre 2002 e 2022, e apenas aqueles com material do doador foram incluídos neste estudo, totalizando 71 pacientes, sendo 54 deles com dados de prontuário. As frequências alélicas para as 8 variantes analisadas foram similares às descritas na literatura para a população brasileira, destacando-se como mais frequentes CYP3A5*3 (73%), ABCB1 c.3435C>T (38%) e ABCB1 c.1236C>T (32%). A maior parte dos pacientes necessitou ajustes de dose nas semanas analisadas, com uma tendência de menores trocas ao longo das semanas. Para as análises sobre medicamentos consumidos concomitantemente a TAC, o micofenolato gerou necessidade de maiores doses de TAC, enquanto anlodipina, menores. A presença de ao menos uma cópia de CYP3A5*3 em receptor foi associada a maiores níveis séricos e menores doses, sendo observado aumento de 136,36% no nível sérico na primeira semana pós transplante quando comparado à ausência da variante. O fenótipo inferido de metabolizador lento para CYP3A5 em receptor está associado à apresentação de reações adversas e persistência do nível sérico acima do alvo terapêutico, enquanto pacientes metabolizadores ultrarrápidos para CYP3A4 tiveram associação com níveis séricos abaixo do alvo terapêutico. Em relação ao haplótipo inferido a partir do genótipo do doador, diplótipos de ABCB1 (c.1236C>T, c.3435C>T, c.2677G>T) contendo CTG ou TTT apresentaram níveis séricos maiores do que aqueles sem variantes. Discussão e conclusões: os resultados convergem com os achados em demais estudos da literatura e a respeito de CYP3A5, estão de acordo com as recomendações de diretrizes para TAC como a do CPIC. Essa pesquisa contribui com dados brasileiros para a futura implementação clínica e tomada de decisões com base na farmacogenética e elucida o comportamento da variabilidade na resposta à TAC para o público infantil. Mais pacientes serão incluídos no estudo e mais dados serão coletados para análise multivariada com as principais variáveis demográficas, clínicas e genéticas, visando desenvolver um algoritmo para predição de dose de tacrolimus.

Introduction: tacrolimus (TAC) is an immunosuppressive drug widely used after solid organ transplantation to prevent rejection. TAC has a narrow therapeutic window between subdose (that may lead to organ rejection) and overdose (which can lead to adverse toxic effects). The drug is absorbed in the intestine by the membrane and efflux pump MDR1 (coded by ABCB1 gene) and pre-metabolized by CYP3A enzymes. It then reaches the liver, where further metabolization occurs mainly by the action of CYP3A4 and CYP3A5 enzymes. Genetic variants in these genes help to explain the wide inter and intra-individual variation in dosage. In liver transplantation, it is important to consider the genotype of the recipient and the donor, since the new organ will also metabolize the drug. In children, the volume of drug distribution and status of development of enzymes are different from adults, elucidating the importance of specific studies for this age group. Objectives: to evaluate the influence of variants in CYP3A4, CYP3A5 and ABCB1 at the serum level of TAC in pediatric patients who underwent liver transplantation and to assess the genetic, clinical, and demographic factors that affect the response to tacrolimus. Methodology: patients were invited to participate and signed an informed consent form. Clinical and demographic information were collected from medical records with end-of-week data for the first two months and a single date for the sixth month post-transplant. DNA was obtained from archival liver samples both from the patient and liver donor. Genotyping was performed through real-time PCR for 8 alleles of interest - CYP3A4 (*1B and *22), CYP3A5 (*3, *6, and *7) and ABCB1 (c.1236C>T, c.2677G>T, and c.3435C>T). Results: transplants took place between 2002 and 2022, and only those with material from the donor were included in this study, totalizing 71 patients, of which 54 of them had medical records data. The allele frequencies for the 8 analyzed variants were similar to those described in the literature for the Brazilian population, standing out as the most frequent CYP3A5*3 (73%), ABCB1 c.3435C>T (38%), and ABCB1 c.1236C>T (32%). Most patients required dose adjustments in the weeks analyzed, with a tendency for fewer changes over the weeks. For the analysis of drugs consumed concomitantly with TAC, mycophenolate generated the need for higher TAC doses, while amlodipine required lower doses. The presence of at least one copy of CYP3A5*3 in the receptor was associated with higher serum levels and lower doses, with an increase of 136.36% in the serum level in the first week after transplantation when compared to the absence of the variant. The inferred phenotype of poor metabolizer for CYP3A5 in receptor was associated with the presentation of adverse reactions and persistence of the serum level above the therapeutic target, while patients who are ultra-rapid metabolizers for CYP3A4 were associated with serum levels below the therapeutic target. Regarding the haplotype inferred from the donor genotype, diplotypes of ABCB1 (c.1236C>T, c.3435C>T, c.2677G>T) containing CTG or TTT showed higher serum levels than those without these variants. Discussion and conclusions: the results converge with the findings in other studies in the literature and, regarding CYP3A5, they are in accordance with the recommendations of guidelines for TAC such as the CPIC’s one. This research contributes with Brazilian data for future clinical implementation and decision-making based on pharmacogenetics and elucidates the behavior of variability in response to TAC for children. More patients will be included in the study and more data will be collected for further multivariate analysis with the main demographic, clinical and genetic variables, aiming to develop an algorithm for predicting tacrolimus dose.