Pharmacogénomique en clinique : où en sommes-nous ? Simon de Denus pharmacien 32e journée annuelle de pharmacothérapie Centre d’information pharmaceutique Hôpital du Sacré-Cœur de Montréal Vendredi 24 mars 2017 Pharmacogénomique en clinique : où en sommes-nous? Simon de Denus, pharmacien, MSc (Pharm), PhD Titulaire de la Chaire Beaulieu-Saucier en pharmacogénomique de l’Université de Montréal Professeur agrégé, Faculté de Pharmacie, Université de Montréal Co-directeur du groupe en insuffisance cardiaque, Institut de cardiologie de Montréal Plan de la présentation • • • • • Définition Généralités Exemples sélectionnés PGx et données probantes Conclusion 1 Pharmacogénétique/génomique • Définition: – L’étude de la relation entre les variations génétiques et la variabilité dans les effets des médicaments. Pharmacogénomique Roden DM, et al. Ann Intern Med. 2006;145:749-57. La pharmacogénomique – Génétique complexe ex: CYP2C19 ex: VKORC1 ex: facteurs de risque génétiques d’une maladie ex: HLA-B*5701 de Denus S, Phillips MS, Tardif JC. Pharmacogenomics. R Brugada, ed. Spinger;2010:273-287. 2 Potentiel de la pharmacogénomique Patients avec un diagnostic donné 1 2 Non-répondeurs, hyper-répondeurs et répondeurs “toxiques” Traiter avec autre Rx ou autre dose Répondeurs sans prédisposition à un effet indésirable Rx/dose habituels Bientôt dans une clinique ou une pharmacie près de chez vous! 3 Attitudes face à la PGx Envisageriez-vous de vous prêter à un test pharmacogénomique visant à examiner vos gènes si ce test pouvait vous indiquer qu’un médicament en particulier pourrait être efficace pour vous? Oui Sains Non Ne sait pas IC Greffés 0% 20% 40% 60% % réponse 80% 100% Lachance K, et al. Pharmacogenomics J. 2014 Jul 1. doi: 10.1038/tpj.2014.29. [Epub ahead of print] Accès aux résultats des tests PGx Lesquels parmi les professionnels de la santé suivants devraient avoir accès à vos renseignements pharmacogénomiques? 100% % réponse 80% 60% 40% Sains IC Greffés 20% 0% Lachance K, et al. Pharmacogenomics J. 2015 Feb;15(1):13-9. 4 Accepteriez-vous de recevoir les résultats des tests pharmacogénomiques de votre patient, d’interpréter les résultats et de conseiller le patient sur le choix d’une thérapie? Sondage: 284 pharmaciens québécois 6% Oui, dès maintenant 8% Oui, mais après avoir reçu une formation sur le sujet Non, ce n’est pas ma responsabilité 86% de Denus S, et al. Pharmacogenomics. 2013;14:165-75. Comment la pharmacogénomique va changer la pratique clinique? 5 Allèle et génotype Déséquilibre Exon de liaison • On nomme allèle une variante donnée à un Polymorphisme gène. Haplotype nucléotidique simple • Les allèles d'un même gène occupent le même locus sur un même chromosome. Étude clinique • Lepangénomique génotype représente la Utilité constitution d’une paire d’allèles. Allèle sauvage Allèle Protéomique Métabolomique Génotype Séquençage Transcriptomique La nomenclature p.Trp212X CYP allele nomenclature dbSNP • CYP2C19*3 = rs4986893 = g.22948G>A HUGO c.636g>a – Changement d’un tryptophane (tgg) à un codon stop (tga) • CYP allele nomenclature: La séquence de référence est *1 • dbSNP database: tous les SNPs validés ont un numéro de référence attitré («rs number») • HUGO: Human Genome Organization Mutation Database Initiative Court MH. J Clin Pharmacol 2007;47:1087-1103. 6 Nouveaux outils • Recommandations du Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium (CPIC) – https://www.pharmgkb.org/page/cpic – Les recommandations (13 à ce jour) de CPIC sont développées pour aider les cliniciens à savoir COMMENT utiliser des résultats génétiques. • ET NON PAS SI UN TEST DEVRAIT ÊTRE PRESCRIT. CPIC guideline genes (n=13) and drugs • CFTR • SLCO1B1 – ivacaftor – simvastatin • DPYD • CYP2D6 – 5FU, capecitabine, tegafur – Codeine, tramadol, TCAs • G6PD – hydrocodone, oxycodone, – rasburicase – CYP2C19 • UGT1A1 – TCAs, clopidogrel, voriconazole – irinotecan • VKORC1 • IFNL3 (IL28B) – warfarin – interferon • CYP2C9 • TPMT – Warfarin, phenytoin – MP, TG, azathioprine • HLA-B – CYP3A5 – Allopurinol, CBZ, abacavir, – tacrolimus phenytoin https://www.pharmgkb.org/page/cpicGeneDrugPairs 7 • Validité analytique d’un test PGx: – Habilité d’un test de mesurer de façon exacte et précise le génotype d’intérêt dans un laboratoire. • • • • Sensibilité analytique Spécificité analytique Fiabilité du test (reproductibilité) Robustesse du test • Validité clinique d’un test PGx: – Habilité d’un test génétique à prédire de façon précise et fiable un état clinique ou un phénotype. • Ex: association d’un marqueur avec un phénotype, une maladie ou la réponse à un traitement. EGAPP Working Group; Genet Med 2009;11:3-14. Utilité clinique • Définition: – Ensemble des évidences démontrant une amélioration des évènements cliniques (bénéfices vs risques) d’un test génétique, ainsi que son utilité et sa valeur ajoutée à la prise en charge standard d’un patient. EGAPP Working Group; Genet Med 2009;11:3-14. Thanassoulis G, et al Circulation 2010;122:2323-34. 8 Exemples sélectionnés PGx et pharmacocinétique 9 CYP3A4; CYP3A5 CYP3A5 and tacrolimus -Renal transplantation - • Le génotype du CYP3A5 est associé à un effet majeur sur les doses de tacrolimus N = 695 patients; 12 277 échantillons sanguins Jacobson, PA, et al. Transplantation 2011;91: 300–308 10 Tacrolimus concentration/dose/kg ratio CYP3A5 CYP3A5 p = 0.02 , adjusted p = 0.001 p = 0.02 , adjusted p = 0.003; *1/*1 vs *3/*3, adj p = 0.053; *1/*3 vs *3/*3 , adj p = 0.004. de Denus S, et al. J Card Fail 2008;14(6):S3 de Denus et al. J Heart Lung Trans 2011; 30:326-31. Data presented as meanSEM Méthodologie - Devis • Étude prospective, randomisée, multicentrique Patients greffés rénaux Groupe témoin (n = 140) Groupe expérimental (n =140) Dose fixe de TAC 0,20 mg/kg/j Dose déterminée selon le génotype CYP3A5*1/*1 ou *1/*3 0,30 mg/kg/j Suivi de 3 mois CYP3A5*3/*3 0,15 mg/kg/j Thervet E, et al. Clin Pharmacol Ther. 2010;87(:721-6. 11 Résultats End point Issue primaire Control group (n = 120) Adapted-dose group (n = 116) 29.1 % (22.8 – 35.5) 43.2 % (36.0 – 51.2) Primary end point Proportion of patients with TAC C0 in target range after six oral doses, % (95% CI ) 0.030 CPIC dosing recommendations for tacrolimus based on CYP3A5 phenotype Likely phenotype Genotypes Therapeutic Recommendations Extensive metabolizer (CYP3A5 expresser) Increase starting dose 1.5 to 2 times An individual carrying two recommended starting dose d. Total starting functional alleles; dose should not exceed 0.3mg/kg/day. Use Ex: *1/*1 therapeutic drug monitoring to guide dose adjustments Intermediate metabolizer (CYP3A5 expresser) Increase starting dose 1.5 to 2 times An individual carrying one recommended starting dose d. Total starting functional allele and one dose should not exceed 0.3mg/kg/day. Use non-functional allele. Ex: therapeutic drug monitoring to guide dose *1/*3, *1/*6, *1/*7 adjustments Poor metabolizer (CYP3A5 non-expresser) An individual carrying two non-functional alleles Initiate therapy with standard recommended Ex: *3/*3, *6/*6, *7/*7, dose. Use therapeutic drug monitoring to guide *3/*6, *3/*7, *6/*7 dose adjustments Birdwell KA, et al. Clin Pharmacolo Ther 2015;98:19-24. 12 CYP3A4*22 et tacrolimus • Les porteurs de l’allèle CYP3A4*22 présentent un ratio concentration:dose plus élevé. The Pharmacogenomics Journal advance online publication 05 July 2016. doi:10.1038/tpj.2016.49 CYP2D6 13 Codéine et CYP2D6 https://www.pharmgkb.org/pathway/PA146123006 CPIC – CYP2D6 et codéine 2014 • Si prise d’un inhibiteur puissant du CYP2D6 (paroxétine, fluoxétine): • On attribue un pointage de 0 • Si prise d’un inhibiteur léger ou modéré du CYP2D6: • Le pointage d’activité est multiplié par 0.5 Crews KR, et al. Clin Pharmacol Ther. 2014;95(4):376-82. 14 CPIC – CYP2D6 et codéine 2014 Crews KR, et al. Clin Pharmacol Ther. 2014;95(4):376-82. Sous-étude MERIT-HF (n = 605) The effects of metoprolol CR/XL on clinical and hemodynamic factors, stratified by CYP2D6 genotype Time of measurement P valuesa EM IM PM 2D6*1*1 2D6*1*4 2D6*4*4 n = 189 (60.4%) n = 112 (35.8%) n = 12 (3.8%) EM vs IM EM vs PM IM vs PM 82.6 (15.2) 81.3 (12.2) 86.1 (12.0) 0.88 0.25 0.2 0.72 Heart rate, beats per min Baseline Change, baseline to study visit 2 weeks -5.0 (9.4) -5.8 (8.4) -7.4 (5.7) 0.15 0.25 4 weeks -7.9 (9.9) -10.5 (9.7) -12.0 (10.6) 0.02* 0.05*b 0.21 6 weeks -9.7 (8.9) -13.2 (10.2) -14.6 (11.0) 0.01* 0.03* 0.96 8 weeks -13.7 (10.6) -15.6 (11.4) -17.1 (10.2) 0.04* 0.04* 0.96 3 months -15.9 (11.0) -16.9 (12.1) -17.9 (9.3) 0.36 0.36 0.27 6 months -16.4 (12.1) -17.0 (12.3) -19.7 (13.9) 0.64 0.17 0.26 At maximum dose -21.4 (12.8) -24.8 (13.1) -28.3 (14.6) 0.02* 0.04* 0.97 • … mais pas d’impact sur évènements cliniques… puissance statistique? Adapté de Batty JA, et al. Clin Pharmacol Ther 2014 Mar;95(3):321-30. 15 CYP2C19 PGx du clopidogrel • Porteurs des allèles CYP2C19 *2 ou *3: – métabolite actif et effets antiplaquettaires – risque évènements CV (SCA/ICP seulement) • Méta-analyse d’études post SCA/ICP (n = 9685): – risque évènements CV : • Un allèle: HR: 1.55; 95%CI, 1.11-2.17; P = .01. • Deux allèles: HR: 1.76; 95% CI, 1.24-2.50; P = .002 – risque de thrombose de l’endoprothèse: • Un allèle: HR: 2.67; 95% CI, 1.69-4.22; P < .0001 • Deux allèles: HR: 3.97; 95% CI, 1.75-9.02; P = .001 Mega JL, et al. NEJM 2009;360:354-62. Shuldiner AR, et al. JAMA 2009;302:849-57. Frere C, et al. AJC 2008;101:1088-93. Trenk D, et al. JACC 2008;51:1925-34. Collet JP, et al. Lancet 2009;373:309-17. Mega JL, et al. NEJM 2009;360:354-62. Simon T, et al. NEJM 2009;360:363-75. Mega JL, et al. JAMA. 2010;304:1821-1830. 16 The Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium of the NIH Pharmacogenomics Research Network - Clopidogrel Considering clopidogrel in ACS/PCI patient population CYP2C19 genotype results Strength of the recommandation UM EM IM PM (*1/*17, *17/*17) (*1/*1) (*1/*2, *1/*3, *2/*17) (*2/*2, *2/*3, *3/*3 ) Standard dosing of clopidogrel Strong Alternative therapy* , e.g. prasugrel and ticagrelor Moderate Adapted from Scott SA, et al. Clin Pharmacol Ther. 2013 Sep;94(3):317-23. Strong * If not contraindicated CYP2C19 and AHA/ACC • “Genotyping for a CYP2C19 loss of function variant in patients with UA/NSTEMI (or, after ACS and with PCI) on P2Y12 receptor inhibitor therapy might be considered if results of testing may alter management (Level of Evidence: C)(IIB recommendation; LOE:C)” • “Our recommendations for the use of genotype testing 2014:testing Not recommended and platelet function seek to strike a balance between not imposing an undue burden on clinicians, insurers, and society to implement these strategies in patients with UA or NSTEMI and that of acknowledging the importance of these issues to patients with UA/NSTEMI.» Jneid, H. et al. J. Am. Coll. Cardiol. 60, 645–681 (2012). 17 Warfarine CYP2C9 / VKORC1 18 Warfarine et gènes candidats potentiels R-warfarin 6-hydroxywarfarin 8-hydroxywarfarin 10-hydroxywarfarin S-warfarin CYP3A4 CYP1A1 CYP1A2 CYP2C9 R-warfarin 6-hydroxywarfarin 7-hydroxywarfarin S-warfarin Vitamin K - + Vitamin K Epoxide Vitamin K Reduced Precursors of Clotting Factors II, VII, IX, X O2 CO2 Active Clotting Factors II, VII, IX, X Schwarz and Stein. Clin pharmacol ther 2006;80:7-12 Sous-étude ENGAGE AF-TIMI 48 • Sous étude incluant 14 348 patients (warfarine vs edoxaban 30 mg vs edoxaban 60 mg) • Dose warfarine vs CYP2C9 et VKORC1 • Les gènes CYP2C9 et VKORC1 ont un impact important sur les doses de warfarine. Mega JL, et al. Lancet 2015 (online before print) 19 http://www.warfarindosing.org Globalement, on sait quoi? (N = 1,015) Entry Into model R2 after entry Variable Effect on warfarin dose 1 VKOR3673G>A -28% (-30 to -25%) 25% <0.0001 2 BSA, per 0.25 m2 11% (9-14%) 34% <0.0001 3 CYP2C9*3 -33% (-37 to -29%) 40% <0.0001 4 Age, per decade -7% (-9 to -6%) 45% <0.0001 5 CYP2C9*2 -19% (-22 to -15%) 50% <0.0001 6 Target INR, per 0.5 increase 11% (7-14%) 51% <0.0001 7 Amiodarone -22% (-30 to -14%) 52% <0.0001 8 Current smoker 10% (3-16%) 52.4% 0.002 9 African-American race -9% (-14 to -3%) 52.8% 0.002 10 Venous thromboembolism 7% (1-13%) 53.1% 0.013 P value Adapté de Gage BF, et al. Clin Pharmacol Ther. 2008 20 Étude EU-PACT Étude randomisée, ouverte, N = 455 Endpoint Time INR in therapeutic range at 12 weeks, % Excessive anticoagulation (INR > 4.0) Median time to therapeutic INR, days Dose adjustments, n Genotype-Guided Group Control Group P Value 67.4 60.3 <0.001 27.0 36.6 0.03 21 29 <0.001 4.9±2.6 5.4±3.0 0.02 Pirmohamed M, et al. NEJM online before print. Étude COAG Étude randomisée, double-aveugle, N = 1015 Endpoint Time INR in therapeutic range at 4 weeks, %* INR ≥4, % Genotype-Guided Group Clinically-Guided Group P Value 45.2 45.4 0.91 19 18 0.59 *Race-strategy interaction (p = 0.003) Kimmel SE, et al. NEJM 2013 (online before print) 21 Warfarine- CPIC 2017 https://www.pharmgkb.org/guideline/PA166104949 Sous-étude ENGAGE AF-TIMI 48 -Risque de saignement • Le génotype du CYP2C9 et de VKORC1 pourrait influencer le risque de saignement chez les patients traités avec de la warfarine. Mega JL, et al. Lancet 2015 (online before print) 22 PGx et PD/physiopathologie - Traitement des dyslipidémies - Inhibiteurs de la3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A (HMG CoA) reductase inhibitors (statines) www.pharmgkb.org 23 Statines – Pgx de l’efficacité et innocuité • Réduction du cholestérol: – APOE, LDLR, CETP, HMGCR, LPA • Effets modestes • Réduction du risque d’évènements cardiovasculaires – APOE, LDLR, HMGCR • Aucun effet clairement démontré • Risque de myopathie – OATP1B1 et hautes doses de simvastatine Voora D, et al. JACC 2012; 60:9-20. Donnelly LA, et al. Pharmacogenetics and genomics 2013;23:518-25. 24 Statines et bénéfice selon risque génétique cardiovasculaire • Étude regroupant 5 cohortes, Malmo Diet and Cancer study (Suède), et 4 essais randomisés de statines en prévention primaire (JUPITER, ASCOT) et secondaire (CARE, PROVE IT-TIMI 22) – N = 48,421 – Pointage génétique basé sur 27 variants associés avec IM/MCAS • Le pointage est associé : – Au risque d’évènements cardiovasculaire – Au bénéfice des statines Mega JL, et al. Lancet 2015 (online before print) Hypercholestérolémie familiale • Maladie génétique à transmission autosomique dominante • Caractérisée par une augmentation importante du LDL-C • Épidémiologie – Forme hétérozygote: 1:500 • Canadiens français: 1:270 – Forme homozygote: 1: 1 000 000 • Canadiens français: 1: 275 000 – Sous identifiée en pratique Hovingh GK, et al. Eur Heart J 2013. Online before print. Moorjani, et al . Arteriosclerosis. 1989;9:211-6. 25 Hypercholestérolémie familiale • Gènes impliqués – LDLR (récepteur LDL) • La plus fréquente (~95% des cas) – APOB (apolipoproteine B) • ~3% des cas – PCSK9 (proprotéine convertase subtilisin/kexin de type 9) • ~1% des cas Hovingh GK, et al. Eur Heart J 2013. Genest J, et al. Can J Cardio 2014 30, 1471-1481. Hypercholestérolémie familiale et génomique • Lomitapide (agent oral) – Récemment approuvé au Canada – Inhibiteur de la MTP (microsomal triglyceride transfer protein) – Réduction du LDL d’environ 50% chez hypercholestérolémie familiale homozygotes (n =29; confirmation génétique chez tous les patients) – Indication seulement pour hypercholestérolémie familiale homozygote • Mipomersen (administration sc 1x/semaine) – Oligonucléotique anti-sens inhibiteur de la synthèse de l’ApoB (se lie à un ARNm complémentaire) – Réduction du LDL d’environ 25% chez patients atteints hypercholestérolémie familiale homozygote (n=51; 34 randomisés à mipomersen; 86% avec confirmation de mutation génétique dans le LDLR) Hovingh GK, et•al. .Eur Heart J 2013. Online before print. Cuhcel M, et al Lancet 2012. Raal FJ, et a. Atherosclerosis 2012;223:262-8. 26 Évolocumab (Repatha) • Anticorps monoclonal dirigé contre la proprotéine convertase subtilisine/kexine de type 9 (PCSK9) • Approuvé au Canada: Septembre 2015 • Indications: – Traitement d’appoint chez patient atteints d’hypercholestérolémie familiale hétérozygotes ou avec maladie cardiovasculaire athéroscérosante traités avec dose max tolérée d’une statine – … et chez patients avec hypercholestérolémie familiale homozygote • Étudié chez plus de 6000 patients de différents types. – Chez HF homozygote, réduction LDL environ 20-30% (environ 60% dans autres populations) • Bien toléré. « Druggable » genetic discoveries Company Drug Agent Phase Sanofi/ Regeneron Alirocumab Human monoclonal antibody 3* Amgen Evolocumab Human monoclonal antibody 3* Pfizer/Rinat Bococizumab Monoclonal antibody 3** Novartis LGT-209 Monoclonal antibody 2 Genentech MPSK3169A, RG7652 Monoclonal antibody 2 Alnylam/The Medicines Company ALN-PCS02 siRNA oligonucleotide 1 *published; **ongoing Abifadel M, et al. Nat Genet 2003;34:154–156 Shimada YJ, Cannon CP. Eur Heart J. 2015 (epub ahead of print) Sabatine MS, et al. NEJM. 2015:1500-9. 27 Hypersensibilité Effet indésirable/médicament Allèle Nécrolyse épidermique toxique/Syndrome Stevens–Johnson Allopurinol† Carbamazépine† Lamotrigine Phénytoine Sulfonamides Sulfaméthoxazole Réactions d’hypersensibilité Abacavir† Allopurinol Hépatotoxicité HLA-B*5801 HLA-B*1502 HLA-B38 HLA-B*1502 HLA-A29, -B12, -DR7 HLA-B38 HLA-B*5701 HLA-B*5801 Amoxicillin–clavulanate Diclofenac Isoniazid Flucloxacillin Ximelagatran Agranulocytose HLA-DRB1*1501 ABCB11 C-24T; UGT2B7*2;IL-4 C-590-A NAT2 slow acetylator, CYP2E1*5, *1B HLA-B*5701 HLA-DRB1*07, -DQA1*02 Clozapine Lévamisole HLA-B38, DR4, DQw3 HLA-B27 †OR >50 et validé dans plus d’une étude Adapté de Phillips EJ, Mallal SA. Pharmacogenomics 2010;11:973-87. 28 Résultats – PREDICT-1 Réaction d’hypersensibilité suspectée cliniquement, % Réaction confirmée par analyse immunologique,% Génotypage prospectif (N = 803) Contrôle (N = 847) 3.4 7.8 0 2.7 • Utilité (Réaction confirmée par analyse immunologique): • Sensibilité: 100% (85.2–100) (tous positifs) • Spécificité: 96.9% (95.5–98.0) • Valeur prédictive positive: 47.9% (33.3–62.8) • Valeur prédictive négative: 100% (99.5–100) Mallal S, et al. N Engl J Med 2008;358:568-79. Comment établir l’utilité clinique? 29 Defining ‘Evidence-based personalized medicine’ • Current lack of consensus on what evidence is required to justify PGx testing in clinical practice. • RCT are critical to the widespread implementation of PGX to: – Demonstrate the clinical efficacy and cost-effectiveness of such tests – Support the considerable changes associated with the implantation of PGx (organizational, practical or educational) • Once implemented and genetic information available, the LOE may vary depending on the “use” such information – Choosing between two agents within a given class with a similar efficacy • RCT may not be required (CPIC guidelines) – Choosing between two agents with a different efficacy • RCT will remain necessary de Denus S, Dubé MP, Tardif JC. Expert Opin Pharmacother. 2015;16:2549-52. Conclusions • La réponse à de nombreux médicaments est influencée par des variations génomiques. • Nous sommes à l’aube d’une nouvelle ère qui permettra une approche plus personnalisée de la pharmacothérapie. • L’implantation de la PGx nécessite des données qui démontrent l’utilité clinique et la valeur économique de cette nouvelle approche. 30 Abbréviations • • • • • • • • AUC: air sous la courbe CPIC: Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium IC : insuffisance cardiaque ICP: intervention coronarienne percutanée LOE: level of evidence: PGx: pharmacogénomique RCT: randomized controlled trial SCA: syndrome coronarien aigu 31