en la población argentina general y judía Ashkenazi

152 Pages·2014·1.59 MB·Spanish

TESIS DOCTORAL
FARMACOGENÉTICA DEL CYP2D6 EN LA POBLACIÓN
ARGENTINA GENERAL Y JUDÍA ASHKENAZI
GRACIELA ELENA MOYA LABORDE
Departamento de Terapéutica Médico-Quirúrgica

CONFORMIDAD DE LOS DIRECTORES:

Adrián Llerena Ruiz, Profesor Titular Vinculado del Dpto. de Terapéutica Médico-Quirúrgica,
Área de Farmacología, de la Universidad de Extremadura, Hospital Universitario, CHUB.
CICAB Centro de Investigación Clínica.

Pedro Dorado Hernández, Profesor Ayudante Doctor del Dpto. de Terapéutica Médico-
Quirúrgica, Área de Farmacología, de la Universidad de Extremadura.

CERTIFICAMOS QUE: El trabajo de investigación titulado “Farmacogenética del CYP2D6 en
la población argentina general y judía Ashkenazi” que presenta Graciela Elena Moya
Laborde ha sido realizado bajo nuestra dirección en la Facultad de Medicina de la
Universidad de Extremadura y que cumple los requisitos para optar al grado de Doctor.

Fdo: Adrián LLerena Ruíz Fdo: Pedro Dorado Hernández

Enero 2015
Índice
ÍNDICE i

ABSTRACT 1
RESUMEN 3

I. INTRODUCCIÓN 6
1. POBLACIÓN ARGENTINA 7
1.1. Historia de la población del país 7
1.2. Población argentina de origen multiétnico 9
1.3. Población argentina con ascendencia Judía Ashkenazi 12
1.4. Genética de la población argentina 13
2. FARMACOGENÉTICA DE LOS CITOCROMOS P450 (CYP) 15
2.1. Metabolismo de fármacos 15
2.2. Variabilidad en el metabolismo de fármacos 17
2.3. Citocromo P450 19
2.3.1. Características generales del citocromo P450 19
2.3.2. Nomenclatura 22
2.3.3. Actividad catalítica 23
2.3.4. Polimorfismos genéticos 27
3. CITOCROMO P450 2D6 (CYP2D6) 29
3.1. Polimorfismo metabólico de CYP2D6 29
3.1.1. Determinación del fenotipo metabólico de CYP2D6 32
3.1.2. Variabilidad interétnica en el fenotipo CYP2D6: estudios de poblaciones 33
3.2. Polimorfismos genéticos del gen CYP2D6 38
3.2.1. Estructura molecular del CYP2D6 38
3.2.2. Variantes alélicas del CYP2D6 42
3.2.3. Fenotipos metabólicos del CYP2D6 48
3.2.4. Variabilidad interétnica del CYP2D6: estudios de poblaciones 49
3.2.5. Variabilidad interétnica del CYP2D6: estudios en poblaciones iberoamericanas 52
3.2.6. Variabilidad interétnica del CYP2D6: estudios en poblaciones judías Ashkenazi 56

i
Índice

II. JUSTIFICACIÓN Y OBJETIVOS 58
1. JUSTIFICACIÓN 58
2. OBJETIVO GENERAL 60
3. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 60

III. MATERIALES Y MÉTODOS 61
1. POBLACIÓN DE ESTUDIO 61
2. INSTRUMENTOS, APARATOS Y REACTIVOS 62
3. METODOLOGÍA 63
3.1. Extracción y cuantificación del ADN 63
3.2. Detección de los alelos CYP2D6*2, *3, *4, *6, *10, *17, *35 y *41 64
3.3. Detección de los alelos multiplicados y del número de copias del gen CYP2D6 66
3.4. Detección del alelo CYP2D6*5 68
3.5. Clasificación funcional de las variantes alélicas de CYP2D6 69
4. ESTUDIOS EN OTRAS POBLACIONES IBEROAMERICANAS Y JUDÍAS
ASHKENAZI 70
5. ANÁLISIS ESTADÍSTICO 71

IV. CONSIDERACIONES ÉTICAS 72

V. RESULTADOS 74
1. POLIMORFISMO GENÉTICO DEL CYP2D6 EN LA POBLACIÓN ARGENTINA 74
1.1. Frecuencias genotípicas del CYP2D6 en la población argentina 74
1.2. Frecuencias alélicas del CYP2D6 en la población argentina 77
1.3. Fenotipos metabólicos del CYP2D6 en la población argentina 78
2. ANÁLISIS COMPARATIVO DEL POLIMORFISMO GENÉTICO DEL CYP2D6
EN LA POBLACIÓN ARGENTINA GENERAL CON POBLACIONES
IBEROAMERICANAS 79
3. ANÁLISIS COMPARATIVO DEL POLIMORFISMO GENÉTICO DEL CYP2D6
EN LA POBLACIÓN ARGENTINA JUDÍA ASHKENAZI CON OTRAS
POBLACIONES JUDÍAS ASHKENAZI 85

ii
Índice
VI. DISCUSIÓN 87
1. POLIMORFISMO GENÉTICO DEL CYP2D6 EN LA POBLACIÓN ARGENTINA 87
1.1. Frecuencias genotípicas del CYP2D6 en la población argentina 88
1.2. Frecuencias alélicas del CYP2D6 en la población argentina 88
1.3. Fenotipos metabólicos extrapolados del CYP2D6 en la población argentina 90
2. ANÁLISIS COMPARATIVO DEL CYP2D6 EN LA POBLACIÓN ARGENTINA
GENERAL CON POBLACIONES IBEROAMERICANAS 91
3. ANÁLISIS COMPARATIVO DEL CYP2D6 EN LA POBLACIÓN ARGENTINA
JUDÍA ASHKENAZI CON OTRAS POBLACIONES JUDÍAS ASHKENAZI 94
4. POTENCIALES IMPLICACIONES CLÍNICAS 95

VII. CONCLUSIONES 100
1. CONCLUSIÓN GENERAL 100
2. CONCLUSIONES ESPECÍFICAS 100

VIII. BIBLIOGRAFÍA 102

IX. AGRADECIMIENTOS, FINANCIACIÓN Y PUBLICACIONES 140
1. AGRADECIMIENTOS 140
2. FINANCIACIÓN 141
3. PUBLICACIONES DEL CONSORCIO CEIBA DE LA RIBEF RELACIONADAS 142
4. PUBLICACIONES DE LA TESIS 143

X. ANEXOS 144
1. ÍNDICE DE TABLAS 144
2. ÍNDICE DE FIGURAS 146
3. ÍNDICE DE ABREVIATURAS 147

iii
Abstract

ABSTRACT

Introduction
Interethnic variability of CYP2D6 allelic variants distribution and frequencies has been
showed in numerous populations. This information might be relevant to improve
pharmacological therapies by increasing efficacy and decreasing adverse side effects.
Argentinean population has a multiethnic origin and there are very few studies of genotypic
and allelic frequencies of CYP2D6 gene or either among Argentinean ethnic groups.
Objective
The aim of this study was to determine interethnic variability of CYP2D6 polymorphism
in two Argentinean subpopulations, one of multiethnic origin and other referred with Jewish
Ashkenazi ancestry. Additionally to compare these frequencies with those reported in other
populations with similar ethnic origin: Ibero-American and Jewish Ashkenazi populations.
Material and methods
Nine CYP2D6 allelic variants and copy numbers were studied in two samples of different
groups of Argentinean population. The sample was constituted by 419 healthy, no related,
both sexes participants: 246 multiethnic (GA) and 173 self referred as Ashkenazi Jewish (JA).
The CYP2D6 genotype was analyzed by PCR and PCR–restriction fragment length
polymorphism for the CYP2D6 *3, *4, *5, *6, *10, *17, and multiplicated alleles. The
relationship between CYP2D6 genotype and phenotype was evaluated assigning a value
relative to each variant CYP2D6 allele based on the ‘activity score’ system: Ultra rapid
Metabolizers (URMs: more than two active CYP2D6 genes) and Poor Metabolizers (PMs: no
active CYP2D6 genes).
Results
Significant differences were found in CYP2D6 polymorphism frequencies between both
populations. A higher frequency of CYP2D6*41 genotypes carriers was found in JA
population respect GA (p<0.05; 0.162 y 0.077, respectively) and of multiplicated alleles in JA
population respect of GA (0.085 y 0.046, respectively), and a significant higher frequency of
1
Abstract
URMs (p<0.05) in JA population (0.115) respect to GA population (0.065). The frequency of
URMs in GA population was similar to that described in the Caucasian population of Ibero-
America and PMs frequency was lower that described in Spanish population. However,
Ashkenazi Jewish population from Argentina showed the higher frequency of CYP2D6*41
and the higher percentage of URMs of all Ibero-American population. In contrast, no
significant differences were found in the genotypic, allelic or metabolic phenotype among JA
population and other Jewish Ashkenazi populations.
Discussion and Conclusions
The results of this study show that there are interethnic differences in CYP2D6 genetic
polymorphisms frequencies between both Argentinean subpopulations. Among the results it
should be noted that Argentinean Jewish Ashkenazi has a very high frequency of
CYP2D6*41 allele, higher than GA population and other in Ibero-American populations; and
a higher URMs frequency n GA population and the higher of all Ibero-American
populations. Additionally, the frequency of CYP2D6 genetic polymorphism in both
Argentinean populations studied, multiethnic and Jewish Ashkenazi origin, are similar to
other populations with similar ethnic origin, multiethnic and Jewish.
In conclusion, to ascertain the ethnic origin in Argentinean patients might have clinical
utility, because JA individuals may need special recommendations in drug prescription,
different to those recommended for patients of multiethnic origin.
2
Resumen

RESUMEN

Introducción
La variabilidad interétnica en la distribución y frecuencia de variantes alélicas del gen
CYP2D6 ha sido demostrada en numerosas poblaciones. Esta información puede ser de
relevancia para mejorar la eficacia y seguridad del tratamiento farmacológico. La
población argentina es de origen étnico muy variado, existiendo pocos estudios que
hayan caracterizado las frecuencias alélicas y genotípicas del CYP2D6 en la misma, y las
diferencias entre algunos de sus grupos étnicos.
Objetivo
El objetivo general de la presente Tesis fue analizar la variabilidad interétnica de los
polimorfismos genéticos del CYP2D6 en dos subpoblaciones argentinas, una de origen
multiétnico y otra referida con ascendencia judía Ashkenazi. Adicionalmente comparar
estas frecuencias con las presentes en otras poblaciones con similares orígenes étnicos:
poblaciones iberoamericanas y judías Ashkenazi.
Material y métodos
Se analizaron 9 variantes alélicas y el número de copias del gen CYP2D6 en muestras
de ADN pertenecientes a los dos grupos referidos de la población argentina. La muestra
estaba constituida por 419 participantes sanos, no relacionados, mayores de 18 años, de
ambos sexos, provenientes de dos grupos poblacionales: 246 participantes de origen
étnico mixto sin identificar (GA) y 173 con ascendencia autodefinida como judía
Ashkenazi (JA). Los polimorfismos del gen CYP2D6 fueron analizados por las técnicas
de PCR-RFLP y PCR en tiempo real (PCR-RT). Se adjudicaron valores funcionales a las
variables estudiadas para la determinación de los fenotipos extrapolados a partir del
genotipo: Metabolizadores ultrarrápidos (MURs: con más de dos genes CYP2D6 activos)
y Metabolizadores Lentos (MLs: con 0 genes CYP2D6 activos).

3
Resumen
Resultados
Se ha encontrado que existen diferencias significativas en la frecuencia de
polimorfismos CYP2D6 entre las dos subpoblaciones argentinas evaluadas. Se ha
observado una mayor frecuencia de los genotipos portadores del alelo CYP2D6*41 en la
población JA respecto de la población GA (p<0.05; 0.162 y 0.077, respectivamente) y de
los alelos multiplicados en la población JA respecto de la población GA (0.085 y 0.046,
respectivamente), y una frecuencia de individuos MURs significativamente mayor
(p<0.05) en la población JA (0.115) respecto a la población GA (0.065). Las frecuencias de
MURs en la población GA fue similar a la descrita en la población de origen blanco-
europeo y la frecuencia de MLs fue menor que la presente en la población española. En
cambio, la población judía Ashkenazi argentina presentó la frecuencia más alta del alelo
CYP2D6*41 y el mayor porcentaje de MURs de todas las poblaciones iberoamericanas.
Por otro lado, no se han hallado diferencias significativas en las frecuencias genotípicas,
alélicas o de los fenotipos metabólicos entre la población JA y otras poblaciones con
ascendencia judía Ashkenazi.
Discusión y Conclusiones
Los resultados del presente estudio indican la existencia de diferencias interétnicas en
la frecuencia de los polimorfismos genéticos del CYP2D6 entre las dos subpoblaciones
argentinas evaluadas. Entre los resultados se destacan que la población judía argentina
de origen Ashkenazi estudiada presenta una frecuencia muy alta del alelo CYP2D6*41
superior a la población argentina general y al resto de las poblaciones iberoamericanas; y
una frecuencia de MURs mayor que la población argentina general y la más alta de las
poblaciones iberoamericanas. Adicionalmente, se observa que las frecuencias de los
polimorfismos genéticos del CYP2D6 en las poblaciones argentinas estudiadas, de
origen multiétnico y JA, son similares a las de otras poblaciones con igual origen étnico
iberoamericanas y judías.
Por lo tanto, establecer el origen étnico de los pacientes en la población argentina
podría tener utilidad clínica, ya que por ejemplo, las personas con ascendencia JA
podrían requerir recomendaciones particulares en la prescripción de fármacos
4
Resumen
metabolizados por esta vía, diferentes a las establecidas para la población de origen
multiétnico.

5
Introducción

I. INTRODUCCIÓN

1. POBLACIÓN ARGENTINA
1.1. Historia de la población del país
1.2. Población argentina de origen multiétnico
1.3. Población argentina con ascendencia judía Ashkenazi
1.4. Genética de la población argentina
2. FARMACOGENÉTICA DE LOS CITOCROMOS P450 (CYP)
2.1. Metabolismo de fármacos
2.2. Variabilidad en el metabolismo de fármacos
2.3. Citocromo P450
2.3.1. Características generales del citocromo P450
2.3.2. Nomenclatura
2.3.3. Actividad catalítica
2.3.4. Polimorfismos genéticos
3. CITOCROMO P450 2D6 (CYP2D6)
3.1. Polimorfismo metabólico de CYP2D6
3.1.1. Determinación del fenotipo metabólico de CYP2D6
3.1.2. Variabilidad interétnica en el fenotipo CYP2D6: estudios de poblaciones
3.2. Polimorfismos genéticos del gen CYP2D6
3.2.1. Estructura molecular del CYP2D6
3.2.2. Variantes alélicas del CYP2D6
3.2.3. Fenotipos metabólicos de CYP2D6
3.2.4. Variabilidad interétnica del CYP2D6: estudios de poblaciones
3.2.5. Variabilidad interétnica del CYP2D6: estudios en poblaciones iberoamericanas
3.2.6. Variabilidad interétnica del CYP2D6: estudios en poblaciones judías Ashkenazi

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