1. Interazioni farmacologiche e
farmacogenetica
Diego Fornasari
Dipartimento di Farmacologia, Chemioterapia e Tossicologia
Medica, Università degli Studi di Milano

2. ADR come causa di morte
Le reazioni avverse ai farmaci (adverse drug reaction,
ADR) costituiscono la quarta causa di morte negli Usa
dopo l’infarto del miocardio, i tumori e l’ictus
Da Lazarou J, et al. JAMA 1998;279:1200-5.

3. Incidenza di ADR gravi negli USA
Tra il 1998 e il 2005 le segnalazioni di ADR gravi
raccolte dalla FDA sono aumentate di 2,6 volte
e il loro incremento è stato 4 volte più rapido
di quello del numero totale di prescrizioni
Da Moore TJ, et al. Arch Intern Med 2007;167:1752-9.

4. Cause più frequentemente responsabili di ADR
Le ADR riconoscono due cause principali
 variabilità individuale su base genetica nelle risposte ai farmaci
 interazioni tra farmaci (DDi)

5. Basi genetiche della risposta ai farmaci
La variabilità individuale nelle risposte ai farmaci
su base genetica

6. Basi genetiche della risposta individuale ai farmaci
risiede in variazioni di sequenza (genetic polymorphisms)
esistenti a carico dei geni codificanti per le proteine
coinvolte nella risposta a un determinato trattamento
farmacologico

7. Classificazione dei geni che codificano per proteine
rilevanti nella risposta ai farmaci
 Geni codificanti per il bersaglio terapeutico primario,
come per esempio recettori o enzimi
 Geni codificanti per proteine coinvolte nel metabolismo
del farmaco
 Geni codificanti per proteine coinvolte nell’assorbimento,
distribuzione ed escrezione del farmaco

8. Principali polimorfismi genetici di interesse
farmacologico
SNP
(single nucleotide polymorphisms)
CNV
(copy number variation)

9. Definizione di polimorfismo
a singolo nucleotide (SNP)
Che cos’è un SNP?
Individui diversi possono avere
un nucleotide diverso in una ...GGTAACTG...
determinata posizione
su un cromosoma ...GGCAACTG...
Che cos’è la mappatura degli SNP?
Posizione degli SNP
nel DNA umano DNA umano
Come può essere usata una mappatura degli SNP per predire la risposta farmacologica?
Sezione del profilo del genotipo del SNP
Pazienti con efficacia
in studi clinici
Pazienti senza efficacia
in studi clinici
Predittivo di efficacia
Predittivo di mancata efficacia
Roses AD Nature 2000, 405: 827-865

10. Presenza di un SNP nella regione codificante
di un gene: conseguenze molecolari
Codone di start Codone di stop
Codone di start Codone di stop

11. Aspetti farmacocinetici di un farmaco
assunto per via orale
Circolazione
sistemica
Interfaccia
circolazione-tessuto
(ad es., barriera
emato-encefalica)
Tessuto bersaglio
Bile
Fegato
Vena porta
Enterocita
Piccolo intestino
Rene
Farmaco Processi che riducono il trasporto del farmaco ai bersagli
Metabolita Processi che favoriscono il trasporto del farmaco ai bersagli
Wienkers LC Nature Reviews Drug Discovery 2005 4, 825-833

12. Metabolismo dei farmaci ed enzimi coinvolti
100
Percentuale di farmaci
75
50
25
0
Metabolismo CYP CYP3A
Renale UGT CYP2E1
Bile Esterasi CYP2D6
Altro CYP2C19
CYP2C9
CYP2B6
CYP1A
Wienkers LC Nature Reviews Drug Discovery 2005 4, 825-833

13. Varianti alleliche di CYP2C19 clinicamente
più rilevanti
CYP23C19 Cambio di nucleotide Effetto Caucasici Neri Asiatici
*1 - Wild type 0.844 0.823 0.65
*2 681G → A Proteina tronca 0.147 0.173 0.30
*3 681G → A Proteina tronca 0.0004 0.004 0.05
*4 1A → G Cambio del codone di inizio 0.006 - 0.002
*5 1297C → T 433Arg → Trp 0.000 - 0.001
*6 395G → A 132Arg → Gln 0.000 - -
*7 T→A Difetto di splicing dell’introne 5 0.000 - -
Inversionenel sito di splicing 5’
*8 358T → C 120Trp → Arg 0.000 - -
*9 108296G → A 144Arg → His - - -
*10 101927C → T 227Pro → Leu - - -
*11 108278G → A 150Arg → His - - -
*12 30871A → C 491Stop → Cys - - -
*13 33790C → T 1324C → T - - -
*14 120829T → C 17Leu → Pro - - -
*15 120824A → C 19IIe → Leu - - -
*16 1324C → T 442Arg → Cys - - -
*17 -806C → T Aumento della traduzione 0.18 - 0.04
-3402C → T
*18 986G → A 329Arg → His - - 0.002
991A → G 331IIe → Val
*19 151A → G 51Ser → Gly - - 0.002
991A → G 331IIe → Val
*Alleli di CYP2C19.
Yang JC & Lin CJ Expert Opin Drug Metab Toxicol 2010, 6: 29-41

14. SNP e produzione di una proteina tronca
Codone di stop
Codone di start Codone di stop
Codone di start Codone di stop Codone di stop

15. Principali genotipi e relativi fenotipi di CYP2C19 e loro
distribuzione nella popolazione caucasica
Polimorfismi del CYP2C19
Tipo metabolizzatore Veloce Intermedio Lento
Genotipo di CYP2C19 *1/*2 *2/*2
*1/*1
*1/*3 *3/*3
Frequenza della popolazione ≈ 65%
≈ 30% ≈ 3-5%
Livello enzimatico normale ridotto minimo/nullo
Desta Z et al. Clin Pharmacokinet 2002 41: 913-958

16. Distribuzione dei principali genotipi di CYP2C19
in popolazioni diverse
Prevalenza dei polimorfismi di CYP2C19
Metabolizzatore omozigote o veloce
Metabolizzatore eterozigote o intermedio
Metabolizzatore omozigote o lento
100
80
Prevalenza (%)
60
40
20
0
Svizzero Francese Afro- Coreano Giapponese
americano (B)
Svedese Caucasico Cinese Giapponese
USA (A)
Ishizaki T, Horai Y. Aliment Pharmacol Ther 1999;13(suppl.3):27-36.

17. Metabolismo di omeprazolo
OCH3
? Omeprazolo
H3C CH3 OCH3 solfuro
O N
CH2 S
CYP2C19 N N
CYP3A4
H
Omeprazolo (OPZ)
O
5-idrossiomeprazolo (5-OH-OPZ) Omeprazolo solfone
(-CH2OH) (OPZ-SFN) S
O
CYP3A4 CYP2C19
Omeprazolo acido 5-idrossiomeprazolo solfone
(O-COOH) (5-OH-OPZ-SFN)
Furuta et al Drug Metab Pharmacokinet 2005, 20: 153-167

18. Effetti del genotipo di CYP2C19 sulla
farmacodinamica di omeprazolo
homEM (n=5) hetEM (n=4) PM (n=6)
8.0 OPZ 20mg Pranzo Cena Colazione
7.0
6.0
pH intragastrico
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00 1:00 3:00 5:00 7:00 9:00
Ora
Ishizaki T & Horai Y Aliment Pharmacol Ther 1999 13 (Suppl 3) 27.-36

19. Strategie terapeutiche convenzionali o personalizzate sulla base
del genotipo e della resistenza di H. pylori a claritromicina
Strategia di eradicazione di H. pylori standard versus personalizzata
sulla base dei genotipi di CYP2C19 e del rRNA di H. pylori
Positivi per H. pylori
Gruppo di trattamento standard Gruppo di trattamento personalizzato
Cam-sensibili Cam-resistenti
LPZ 30 mg x 2 RM: LPZ 30 mg x 3 RM: LPZ 30 mg x 4
IM: LPZ 15 mg x 3 IM: LPZ 15 mg x 4
PM: LPZ 15 mg x 2 PM: LPZ 15 mg x 2
CAM 400 mg x 2 CAM 200 mg x 2
AMPC 500 mg x 4
AMPC 750 mg x 2 AMPC 500 mg x 3
1 settimana 1 settimana 2 settimane
AMPC: amoxicillina; CAM: claritromicina; IM, metabolizzatore intermedio;
LPZ: lansoprazolo; PM, metabolizzatore lento; RM: metabolizzatore veloce.
Furuta T et al. Per Med 2007;4:321-8.

20. Risultati clinici dei diversi protocolli terapeutici
in termini di eradicazione di H. pylori
Tassi di eradicazione di H. pylori con regimi standard e personalizzati
in funzione del genotipo di CYP2C19 nella terapia di prima linea
 Sono illustrati i tassi di eradicazione dei ceppi di H. pylori sia claritromicina-sensibili (A)
sia claritromicina-resistenti (B).
Metabolizzatore veloce Metabolizzatore intermedio Metabolizzatore lento
A
p<0.001
73.2% (30/41) 100.0% (37/37)
p=0.32 p=0.27
p=0.07
p=0.048 82.4% (42/51) 94.3% (50/53) p=0.29
p=0.19 p>0.99 p>0.99
100.0% (14/14) 93.3% (14/15)
B
p<0.001
0.0% (0/11) 100.0% (17/17)
p=0.006 p>0.99
p<0.001
p<0.001 47.8% (11/23) 95.0% (19/20) p=0.32
p=0.13 p=0.50
p>0.99
80.0% (8/10) 87.5% (7/8)
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Tasso di eradicazione nel gruppo Tasso di eradicazione nel gruppo
in regime standard (%) in regime personalizzato (%)
Furuta T et al. Per Med 2007;4:321-8.

21. Effetti del genotipo di CYP2C19 sul metabolismo
di diversi IPP
Metabolizzatori veloci Metabolizzatori lenti
7
6,3
6
6
5 4,7
AUC (Rapporto*)
4
3
1,8
2
1 1 1 1
1
0
Omeprazolo Rabeprazolo Lansoprazolo Pantoprazolo
Yasuda S et al. Clin Pharmacol Ther. 1995;58:143-154.
Tanaka M et al. Clin Pharmacol Ther. 1997;62:619-628.
Sohn D-R et al. Clin Pharmacol Ther. 1997;61:574-582.

22. Metabolismo di clopidogrel (1)
Simon T et al N Engl J Med 2009 4: 363-375

23. Metabolismo di clopidogrel (2)
O O HO O
hCE1 N
S S
CI CI
Clopidogrel Acido carbossilico di clopidogrel
(inattivo) 2C19, 1A2, 2B6
(inattivo)
O O HO O
N hCE1 N
O O
S CI S
CI
Tiolattone 3A4/5, 2B6 Acido carbossilico di tiolattone
(inattivo) 2C9, 2C19 (inattivo)
O O
N
O
CI SH
hCE1 = carbossil-esterasi umana di tipo 1. Metabolita attivo
Laizure SC & Parker RB Expert Opin Drug Metab Toxicol 2010, 6: 1417-1424

24. Ruolo dei polimorfismi di CYP2C19
sull’attivazione di clopidogrel
The Influence of CYP2C19*2 polymorphism on platelet function testing during
single antiplatelet treatment with clopidogrel
Bio Medical Central, The Open Access Publisher
Thromb J 2011;9:4; pubblicato online il 22 marzo 2011

25. Effetti del genotipo di CYP2C19 sulla reattività
piastrinica
CYP2C19 GG (wild-type) CYP2C19*2 GA/AA
60
54
Frequenza della resistenza (%)
50 46 p<0.001
p<0.003
40
30
22 22
20
10
0
VASP PRI VerifyNow PRU
Pettersen AR et al. Thrombosis Journal 2011, 9:4

26. Ruolo del genotipo di CYP2C19 nella risposta
terapeutica a clopidogrel
Mega JL et al. N Engl J Med 2009;360:354-62.
Simon T et al. N Engl J Med 2009;360:336-75.

27. Farmacocinetica e farmacodinamica di clopidogrel a dosaggi
diversi in volontari sani stratificati per genotipo
A. Risposta farmacocinetica
Clopidogrel, 300 mg Clopidogrel, 600 mg Clopidogrel, 75 mg
0.5 0.5 0.5
Log [(AUCo-t)(µMxhr)]
0.0 0.0 0.0
-0.5 -0.5 -0.5
-1.0 -1.0 -1.0
-1.5 -1.5 -1.5
UM EM IM PM UM EM IM UM EM IM PM
(n=20) (n=31) (n=30) (n=80) (n=19) (n=14) (n=9) (n=36) (n=28) (n=20) (n=3)
B. Risposta farmacodinamica
Clopidogrel, 300 mg Clopidogrel, 600 mg Clopidogrel, 75 mg
100 100 100
80 80 80
∆MPA a 24 ore
60 60 60
40 40 40
20 20 20
0 0 0
UM EM IM PM UM EM IM UM EM IM PM
(n=20) (n=31) (n=30) (n=80) (n=19) (n=14) (n=9) (n=36) (n=28) (n=20) (n=3)
Mega JL et al. N Engl J Med 2009;360:354-62.

28. Effetti di polimorfismi inattivanti di CYP2C19
sulla risposta terapeutica a clopidogrel
Mega JL et al. JAMA 2010;304:1821-30.

29. Forest plot per valutare l’insorgenza di eventi
cardiovascolari maggiori
Morte cardiovascolare, infarto del miocardio o ictus ischemico in base
al genotipo di CYP2C19
Portatori di uno o due alleli di CYP2C19 con funzionalità ridotta vs non portatori Portatori di un allele di CYP2C19 con funzionalità ridotta vs non portatori
A Alleli di CYP2C19 con funzionalità ridotta
N. di eventi/N. di individui a rischio
B Alleli di CYP2C19 con funzionalità ridotta
N. di eventi/N. di individui a rischio
Rapporto di rischio Rischio aumentato Rischio aumentato Rapporto di rischio Rischio aumentato Rischio aumentato
1o2 Nessuno (IC 95%) nei non portatori nei portatori 1 Nessuno (IC 95%) nei non portatori nei portatori
Totale Totale
Rapporto di rischio (IC 95%) Rapporto di rischio (IC 95%)
Portatori di due alleli CYP2C19 con funzionalità ridotta vs non portatori
C Alleli di CYP2C19 con funzionalità ridotta
N. di eventi/N. di individui a rischio
Rapporto di rischio Rischio aumentato Rischio aumentato
2 Nessuno (IC 95%) nei non portatori nei portatori
Totale
Rapporto di rischio (IC 95%)
Fra i pazienti trattati con clopidogrel, sono riportati i rapporti di rischio (HR) per morte cardiovascolare, infarto del miocardio o ictus ischemico tra
i portatori di uno o due (A), uno (B) o due (C) alleli di CYP2C19 con funzionalità ridotta vs i non portatori. La dimensione dei marcatori di dati
riflette il peso statistico dello studio all’interno della metanalisi. Il marcatore di dati per la categoria “Totale” indica un intervallo di confidenza (IC)
al 95% per l’HR complessivo. Per ogni studio è presentato il numero di eventi e di individui a rischio di eventi. Riquadro C. Gli studi che non
hanno riscontrato eventi avversi cardiovascolari tra i portatori di due alleli di CYP2C19 con funzionalità ridotta sono stati esclusi dall’analisi.
. ega JL et al. JAMA 2010;304:1821-30.
M

30. Forest plot per valutare l’insorgenza di trombosi
dello stent
Trombosi dello stent in base al genotipo di CYP2C19
Portatori di uno o due alleli di CYP2C19 con funzionalità ridotta vs non portatori Portatori di un allele di CYP2C19 con funzionalità ridotta vs non portatori
A Alleli di CYP2C19 con funzionalità ridotta
N. di eventi/N. di individui a rischio
B Alleli di CYP2C19 con funzionalità ridotta
N. di eventi/N. di individui a rischio
Rapporto di rischio Rischio aumentato Rischio aumentato Rapporto di rischio Rischio aumentato Rischio aumentato
1o2 Nessuno (IC 95%) nei non portatori nei portatori 1 Nessuno (IC 95%) nei non portatori nei portatori
Totale Totale
Rapporto di rischio (IC 95%) Rapporto di rischio (IC 95%)
Portatori di due alleli CYP2C19 con funzionalità ridotta vs non portatori
C Alleli di CYP2C19 con funzionalità ridotta
N. di eventi/N. di individui a rischio
Rapporto di rischio Rischio aumentato Rischio aumentato
2 Nessuno (IC 95%) nei non portatori nei portatori
Totale
Rapporto di rischio (IC 95%)
Fra i pazienti trattati con clopidogrel, sono riportati i rapporti di rischio (HR) per trombosi dello stent tra i portatori di uno o due (A), uno (B) o
due (C) alleli di CYP2C19 con funzionalità ridotta vs i non portatori. La dimensione dei marcatori di dati riflette il peso statistico dello studio
all’interno della metanalisi. Il marcatore di dati per la categoria “Totale” indica un intervallo di confidenza (IC) al 95% per l’HR complessivo. Per
ogni studio è presentato il numero di eventi e di individui a rischio di eventi. Riquadro C. Gli studi che non hanno riscontrato eventi di trombosi
dello stent tra i portatori di due alleli di CYP2C19 con funzionalità ridotta sono stati esclusi dall’analisi.
Mega JL et al. JAMA 2010;304:1821-30.

31. Varianti alleliche clinicamente più rilevanti di
CYP2C19
CYP23C19 Cambio di nucleotide Effetto Caucasici Neri Asiatici
*1 - Wild type 0.844 0.823 0.65
*2 681G → A Proteina tronca 0.147 0.173 0.30
*3 681G → A Proteina tronca 0.0004 0.004 0.05
*4 1A → G Cambio del codone di inizio 0.006 - 0.002
*5 1297C → T 433Arg → Trp 0.000 - 0.001
*6 395G → A 132Arg → Gln 0.000 - -
*7 T→A Difetto di splicing dell’introne 5 0.000 - -
Inversionenel sito di splicing 5’
*8 358T → C 120Trp → Arg 0.000 - -
*9 108296G → A 144Arg → His - - -
*10 101927C → T 227Pro → Leu - - -
*11 108278G → A 150Arg → His - - -
*12 30871A → C 491Stop → Cys - - -
*13 33790C → T 1324C → T - - -
*14 120829T → C 17Leu → Pro - - -
*15 120824A → C 19IIe → Leu - - -
*16 1324C → T 442Arg → Cys - - -
*17 -806C → T Aumento della traduzione 0.18 - 0.04
-3402C → T
*18 986G → A 329Arg → His - - 0.002
991A → G 331IIe → Val
*19 151A → G 51Ser → Gly - - 0.002
991A → G 331IIe → Val
*Alleli di CYP2C19.
Yang JC & Lin CJ Expert Opin Drug Metab Toxicol 2010, 6: 29-41

32. Evidenze di un effetto protettivo della variante
CYP2C19*17
Tiroch KA et al. Am Heart J 2010;160:506-12.

33. Effetti protettivi della variante CYP2C19*17
 Incidenza di eventi avversi cardiaci rispettivamente nei portatori e nei non portatori
dell’allele T CYP2C19*17 a 1 anno
Nessun allele T protettivo Allele T protettivo
40
TLR MACE
p= 0.002 p= 0.04
(%)
20
0
Nessun allele T protettivo = wild-type
TLR = rivascolarizzazione della lesione bersaglio
MACE = eventi avversi cardiaci maggiori
Tiroch KA et al. Am Heart J 2010;160:506-12

34. FARMACOGENETICA CLINICA DEL CLOPIDOGREL (1)

35. FARMACOGENETICA CLINICA DEL CLOPIDOGREL (2)

36. FARMACOGENETICA CLINICA DEL CLOPIDOGREL (3)

37. Un nuovo enzima partecipa all’attivazione
di clopidogrel
Bouman HJ et al. Nat Med 2011;17(1):110-6.

38. Ruolo della paroxonasi-1 nell’attivazione
di clopidogrel
Trombosi dello stent
Cuore
Arteria coronaria Placca
Clopidogrel localizzata sulla compressa
(inattivo) superficie del cuore
Ossidazione
Trombo
da parte dei
citocromi
Arteria dilatata
Nessuna
inibizione Stent
piastrinica
2-oxo-clopidogrel
(inattivo) Trombo
Clivaggio per
idrolisi da parte Placca
dell’esterasi PON-1 Arteria dilatata compressa
Inibizione
piastrinica
Metabolita tiolo Stent
(attivo)
Prevenzione della trombosi dello stent
PON: paroxonasi.
Bouman HJ et al. Nat Med 2011;17(1):110-6.

39. Classificazione delle interazioni farmacologiche
sulla base del meccanismo responsabile
Interazioni fra farmaci
Su base farmacodinamica
Assorbimento
Distribuzione
Su base farmacocinetica
Metabolismo
Eliminazione

40. Classificazione delle interazioni
farmacologiche su base farmacocinetica
Interazioni fra farmaci
Assorbimento
Distribuzione
Su base farmacocinetica
Metabolismo
Eliminazione

41. Esempi di farmaci ritirati dal mercato a causa di interazioni
farmacocinetiche di tipo metabolico a carico di CYP
Principio attivo Uso terapeutico Problema correlato alla sicurezza Anno del ritiro
Tertenadina Allergia Prolungamento del QTc 1998
Mibefradil Ipertensione Prolungamento del QTc 1998
Antinfiammatorio
Bromfenac Tossicità 1998
non steroideo
Astemizolo Allergia Prolungamento del QTc 1999
Cisapride Pirosi Prolungamento del QTc 2000
Sindrome dell’intestino
Alosetron Tossicità 2000
irritabile
Cerivastatina Iperlipidemia Tossicità 2001
Nefazodone Antidepressivo Prolungamento del QTc 2003
CYP, ccitocromo P450
Wienkers LC Nature Reviews Drug Discovery 2005 4, 825-833.

42. Differenti modalità di interazione
farmacocinetica su base metabolica
Interazioni fra farmaci
su base farmacocinetica
Metabolismo
Induzione Inibizione

43. Effetti farmacologici dell’induzione
farmaco-metabolica
Enzima
Induttore
Enzima

44. Induzione farmaco-metabolica
Farmaco
A PXR RXR
CYP3A
Enzima
CYP3A
Fegato, intestino
Etinilestradiolo Efavirenz Warfarin
Eritromicina Ciclosporina Tamoxifene Esempi Farmaco Farmaco
Atorvastatina Carbamazepina Doxorubicina B HO B
Indinavir
Wilson TM & Kliever SA Nat Rev Drug Discov 2002, 1:259-266

45. Effetti di rifampicina sulle concentrazioni plasmatiche di farmaci
assunti per via orale e prevalentemente metabolizzati da
CYP3A4
Effetti di rifampicina su farmaci metabolizzati dal CYP3A4
AUC (ng h/mL) Numero di volte
Farmaco Tipo di clearance (CL)
a
Rifampicina (mg/die) Prima di RIF Dopo RIF di induzioneb
Ciclosporina Bassa 600 mg x 11 giorni 8986 2399 3.7
Tacrolimus Bassa 600 mg x 18 giorni 351 112 3.1
Metadone Bassa 600 mg x 5 giorni 1128 262 4.3
Alprazolam Bassa 450 mg x 4 giorni 224 28 8.0
Diazepam Bassa 600 mg x 7 giorni 4430 1040 4.2
Zolpidem Bassa 600 mg x 5 giorni 1202 336 3.6
Zopiclone Bassa 600 mg x 5 giorni 473 86 5.5
Chinidina Moderata 600 mg x 7 giorni 8000 910 8.8
Midazolam Moderata 600 mg x 5 giorni 612 25 24.0
Triazolam Moderata 600 mg x 5 giorni 14.8 0.74 20.0
Nifedipina Elevata 600 mg x 7 giorni 280 18 15.5
Indinavir Elevata 600 mg x 8 giorni 18.8 1.2 16.0
(S)-Verapamil Elevata 600 mg x 12 giorni 152 5 30.0
(R)-Verapamil Elevata 600 mg x 12 giorni 724 14 52.0
AUC: area sotto la curva concentrazione plasmatica-tempo; RIF: rifampicina.
a
Tipo di clearance: clearance bassa <200 ml/min; clearance moderata >500 ml/min; clearance elevata >1000 ml/min.
bNumero di volte di induzione della clearance: rapporto dell’AUC prima e dopo rifampicina.
c
µg h/ml.
Niemi M et al. Clin Pharmacokinet 2003, 42: 819-850

46. Meccanismi di inibizione dei CYP
A B
Substrato
I Sito attivo I
Gruppo eme
C D
I I
Wienkers LC Nature Reviews Drug Discovery 2005 4, 825-833

47. Principali citocromi coinvolti nel metabolismo
di farmaci, loro substrati, inibitori e induttori
Isoforma di CYP Substrato* Inibitore Induttore
Cimetidina,
Paracetamolo, antipirina, caffeina, clozapina,
CYP 1A2 ciprofloxacina, Fumo di sigaretta
imipramina, fenacetina, R-warfarin, tacrina, teofillina
enoxacina, fluvoxamina
Diclofenac, flurbiprofene, ibuprofene, losartan,
Sulfametossazolo, Rifampicina,
CYP2C9† naprossene, fenilbutazone, fenitoina, piroxicam,
sulfafenazolo fenobarbital
S-warfarin, tenoxicam, tolbutamide, torsemide
Clomipramina, diazepam, esobarbital, imipramina,
Fluvoxamina,
CYP2C19† lansoprazolo, moclobemide, omeprazolo, Rifampicina
omeprazolo
pantoprazolo, proguanil, R-warfarin, S-mefenitoina
Amitriptilina, amfetamina, bufuralolo, clomipramina,
codeina, debrisoquin, desipramina, destrometorfano, Amiodarone,
CYP2D6† flecainide, aloperidolo, imipramina, metoprololo, aloperidolo, chinidina, Nessuno
nortriptilina, ondansetron, perfenazina, propafenone, tioridazina
propranololo, sparteina, tioridazina, timololo
Paracetamolo, clorzossazone, enflurano, etanolo,
CYP2EI Disulfiram Etanolo
alotano, isoflurano
Alprazolam, astemizolo, bromocriptina,
Claritromicina,
carbamazepina, cisapride, cortisolo, ciclosporina,
eritromicina, frutto di
dapsone, destrometorfano, diltiazem, disopiramide,
pompelmo, indinavir,
eritromicina, etoposide, felodipina, imipramina, Carbamazepina,
itraconazolo,
CYP3A4 indinavir, itraconazolo, lidocaina, lovastatina, fenobarbital,
ketoconazolo,
midazolam, nicardipina, nifedipina, estrogeni, fenitoina, rifampicina
miconazolo, pimozide,
pimozide, prednisolone, prednisone, ritonavir,
ritonavir,
sequinavir, tacrolimus, terfenadina, triazolam,
troleandomicina
troleandomicina, verapamil, vinblastina, vincristina
*Alcuni farmaci sono substrati di più di un’isoforma dei CYP. †Correlato al polimorfismo genetico.
Ishizaki T, Horai Y. Aliment Pharmacol Ther 1999;13(suppl.3):27-36

48. Possibile interazione tra clopidogrel e omeprazolo
Clopidogrel Gli enzimi del citocromo P450
(emivita: 2 ore) sono in grado sia di attivare clopidogrel
sia di inattivare omeprazolo
Omeprazolo
ADP
Metabolita attivo bloccata
(emivita: 2 ore) dal legame
con il recettore
P2Y12 per P2Y
sulla membrana Metabolita inattivo
piastrinica Piastrina
Clopidogrel e omeprazolo competono
per l’attività metabolica del CYP450
Inibizione dell’aggregazione
piastrinica
Clopidogrel deve essere convertito dagli enzimi del citocromo P450
(CYP) nel suo metabolita attivo, che poi previene l’aggregazione
piastrinica indotta dall’adenosina difosfato (ADP). L’inattivazione di
omeprazolo da parte dello stesso sistema enzimatico del CYP porta a ADP induce l’attivazione
un’inibizione competitiva di questo processo e riduce tale livello di piastrinica
inibizione.
Attivazione
piastrinica
Da Madanick RD Clev Clin J Med 2011, 78: 39-49 Aggregazione piastrinica

49. Influenza di omeprazolo sull’azione antiaggregante
di clopidogrel associato ad acido acetilsalicilico
Clinical research - clinical trials
Gilard M et al. J Am Coll Cardiol 2008;51:256-60.

50. Effetti della co-somministrazione
di omeprazolo e clopidogrel
PRI media nei Giorni 1 e 7 nei due gruppi
 Il Giorno 1, l’indice medio di reattività piastrinica (platelet reactivity index, PRI) era dell’83,2% e
dell’83,9%, rispettivamente, nei gruppi placebo e omeprazolo (non significativo). Il Giorno 7, il PRI
medio era del 39,8% e del 51,4% rispettivamente, nei gruppi placebo e omeprazolo (p <0,0001).
VASP: fosfoproteina stimolata dal vasodilatatore.
VASP PRI (%) il giorno 1 VASP PRI (%) il giorno 7
100
p<0,001
80
60
PRI (%)
40
20
p<0,001
0
Omeprazolo Placebo
Gruppo
Gilard M et al. JACC 2008, 51: 256-260

51. Evidenze in letteratura in favore dell’impatto clinico
dell’interazione di clopidogrel con gli inibitori di pompa
Rassegne Systematic Meta-Analysis
sistematiche ed esiti (Hulot 2010)
Peso decrescente delle evidenze
OCLA Study (Gilard 2008)
Studi clinici randomizzati, Lanso, rabe and ome study (Furuta 2010)
controllati, in doppio cieco PANTO study vs Ome (Angiolillo 2010)
Ho 2009
Studi di coorte Pezalla 2008
Studi caso-controllo Juurlink 2009
Indagini crociate Sibbing 2009
Casistiche Gilard 2006
Casi clinici
Gilard M, et al. JACC 2008;51:256-60. Gilard M et al. J Thromb Haemost 2006;4:2508-9. Ho PM et al. JAMA 2009;301:937-44. Juurlink DN al. CMAJ
2009;180:713-8. Norgard NB et al. Ann Pharmacother 2009;43:1266-74. Pezalla E et al. JACC 2008;52:1038-9. Sibbing D et al. Thromb Haemost
2009;101:714-9.

52. Conclusioni della metanalisi di Hulot
La nostra metanalisi suggerisce che i portatori di
CYP2C19*2 e/o chi assume IPP, ossia almeno il 50% dei
pazienti, sono esposti a un maggior rischio di eventi
cardiovascolari gravi se trattati con clopidogrel. Mentre
l’impatto dell’allele di CYP2C19*2 si riscontra in tutti i
pazienti, è probabile che l’impatto degli IPP sia
significativo solo nei pazienti con rischio cardiovascolare
elevato al basale. I nostri risultati confermano il recente
aggiornamento dell’etichetta di clopidogrel, che ora tiene
in considerazione l’impatto dell’alterazione di CYP2C19
sulla risposta farmacodinamica a clopidogrel, con
potenziali conseguenze cliniche, soprattutto nei pazienti
recentemente sottoposti a impianto di stent. Il profilo
genotipico e l’assunzione di IPP meritano maggiore
attenzione e sono necessari ulteriori studi su pazienti
esposti a clopidogrel prima di poter trarre conclusioni
definitive (47).
Hulot JS et al. JACC 2010;56:134-43.

53. Evidenze in letteratura contro un eventuale impatto clinico
dell’interazione di clopidogrel con gli inibitori di pompa
Rassegne
sistematiche ed esiti
Peso decrescente delle evidenze
Studi clinici randomizzati,
controllati, in doppio cieco
Studi di coorte
Studi caso-controllo Danish Trial (Charlot 2010)
Indagini crociate Siller-Matula 2009
Casistiche
Casi clinici
Siller-Matula JM et al. Am Heart J 2009;157:148e1-5.
Charlot M et al. Ann Intern Med 2010;153:378-8.

55. SOMMINISTRAZIONE RITARDATA DI
OMEPRAZOLO

56. RANITIDINA E CLOPIDOGREL

57. RANITIDINA E CLOPIDOGREL
cAMP = aggregazione

58. Effetti del genotipo di CYP2C19 sul metabolismo
di diversi IPP
Metabolizzatori veloci Metabolizzatori lenti
7
6,3
6
6
5 4,7
AUC (Rapporto*)
4
3
1,8
2
1 1 1 1
1
0
Omeprazolo Rabeprazolo Lansoprazolo Pantoprazolo
Yasuda S et al. Clin Pharmacol Ther. 1995;58:143-154.
Tanaka M et al. Clin Pharmacol Ther. 1997;62:619-628.
Sohn D-R et al. Clin Pharmacol Ther. 1997;61:574-582.

59. Differente metabolismo dei diversi IPP
Metabolismo epatico
di omeprazolo,
lansoprazolo, pantoprazolo,
esomeprazolo
Metabolismo epatico
di rabeprazolo

60. Vie di metabolizzazione degli IPP
e isoforme di CYP450 coinvolte
IPP Enzimi e prodotti
CYP3A4
Principali: CYP2C19 → 5-idrossi omeprazolo -------------- omeprazolo idrossisolfone
CYP2C19
Altri: CYP3A4 → Omeprazolo solfone -------------- omeprazolo idrossisolfone
Omeprazolo
CYP2C19 → 5-O-desmetil omeprazolo
CYP3A4 → 3-idrossi omeprazolo
CYP3A4
Principali: CYP2C19 → 5-idrossi esomeprazolo -------------- esomeprazolo idrossisolfone
CYP2C19
CYP3A4 → Esomeprazolo solfone -------------- esomeprazolo idrossisolfone
Esomeprazolo
Altri: CYP2C19 → 5-O-desmetil esomeprazolo
CYP3A4 → 3-idrossi esomeprazolo
Principali: CYP2C19 → 5-idrossi lansoprazolo
Lansoprazolo
CYP3A4 → Lansoprazolo solfone
Principali: CYP2C19 → 5-idrossi lansoprazolo
Dexlansoprazolo
CYP3A4 → Lansoprazolo solfone
Sulfotransferasi
Principali: CYP2C19 → Pantoprazolo demetilato ------------------ pantoprazolo solfato
Pantoprazolo
Altri: CYP3A4 → Pantoprazolo solfone
Principali non enzimatici → rabeprazolo tioetere
Rabeprazolo altri: CYP2C19 → Rabeprazolo demetilato
CYP3A4 → Rabeprazolo solfone
IPP: inibitori della pompa protonica.
Da Yang JC, Lin CJ. Expert Opin Drug Metab Toxicol 2010;6(1):29-41.

61. Attività inibitoria dei diversi IPP su CYP2C19
ricombinante o espresso in microsomi epatici umani
Inibitori di pompa protonica e clopidogrel:
è un’interazione farmacologica significativa?
Expert Opin. Drug Saf. (2010) 9(4):593-602
Κ1 (µM)
IPP HLM* rCYP2C19‡. # Inibitore modello
Omeprazolo 6,2 ± 0,8 2,4 ± 0,05 Ticlopidina
HLM = 0,31 ± 0,05
Rabeprazolo 21,3 ± 2,8 (2,4 ± 0,1)§ 18,8 ± 1,3 (2,8 ± 0,1)¶ rCYP2C19 = 0,68 ± 0,04
Esomeprazolo 8,6 ± 1,0 7,9 ± 0,5
Lansoprazolo 0,45 ± 0,07 0,74 ± 0,09
Pantoprazolo 69,4 ± 9,2 15,3 ± 1,1
Dexlansoprazolo - -

62. Opportunità terapeutiche:
gli IPP non sono tutti uguali
... meglio un IPP che non è metabolizzato
dal CYP450 2C19 e 3A4?

63. Reattività piastrinica in vitro per pazienti trattati con clopidogrel
+ rabeprazolo, clopidogrel + esomeprazolo o solo clopidogrel
Indice di reattività piastrinica in vitro in risposta a clopidogrel
P = 0.32
P = 0,018 P = 0,107 N= 178
100
80
60
VASP-PRI
40
20
0
C + rabeprazolo C + esomeprazolo Clopidogrel
N=64 N=35 N=79
* ANOVA
C=clopidogrel
Sharara AI, et al. Abstract presentation ACG 2011, Washington DC.

64. Quattro pazienti in trattamento prima con clopidogrel +
esomeprazolo, poi con clopidogrel + rabeprazolo o nessun IPP
Variazione del PRI dopo la sospensione di esomeprazolo
Caso 1 Caso 2 Caso 3 Caso 4
100
E
90 81,1
E
80
70
E
60 E R
P=0,007
50
40
30
24,3
20 R
R
10
Nessun IPP
0
In cura con esomeprazolo
Sharara AI, et al. Abstract presentation ACG 2011, Washington DC.

65. Presente e futuro della farmacoterapia:
verso la personalizzazione della terapia
A) Stato attuale della ricerca sullo sviluppo dei farmaci
Proporzione di pazienti che rispondono al farmaco
Pazienti che assumono il farmaco
Popolazione di pazienti affetti da una data malattia
B) Obiettivo futuro ideale della ricerca sullo sviluppo dei farmaci
Popolazione di pazienti affetti da una data malattia: tutti o quasi tutti rispondono
a farmaci diversi in base al genotipo
Issa AM Nat Rev Drug Discov 2002, 1: 300-308