Medicina Personalizada Posgenomica

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MEDICINA PERSONALIZADA POSGENÓMICA CONCEPTOS PRÁCTICOS PARA CLÍNICOS

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MEDICINA PERSONALIZADA POSGENÓMICA CONCEPTOS PRÁCTICOS PARA CLÍNICOS

Editores

Juan Sabater Tobella Gloria Sabater Sales

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Imagen de cubierta: © Felix Möckel/iStockphoto © 2010 Elsevier España, S.L. Es una publicación Masson Travessera de Gràcia, 17-21–08021 Barcelona, España Fotocopiar es un delito (Art. 270 C.P.) Para que existan libros es necesario el trabajo de un importante colectivo (autores, traductores, dibujantes, correctores, impresores, editores...). El principal beneficiario de ese esfuerzo es el lector que aprovecha su contenido. Quien fotocopia un libro, en las circunstancias previstas por la ley, delinque y contribuye a la «no» existencia de nuevas ediciones. Además, a corto plazo, encarece el precio de las ya existentes. Este libro está legalmente protegido por los derechos de propiedad intelectual. Cualquier uso fuera de los límites establecidos por la legislación vigente, sin el consentimiento del editor, es ilegal. Esto se aplica en particular a la reproducción, fotocopia, traducción, grabación o cualquier otro sistema de recuperación de almacenaje de información. ISBN: 978-84-458-2025-4 Depósito Legal: NA. 2.781 - 2010 Composición y compaginación: Fotoletra Impreso en España por GraphyCems

Advertencia La medicina es un área en constante evolución. Aunque deben seguirse unas precauciones de seguridad estándar, a medida que aumenten nuestros conocimientos gracias a la investigación básica y clínica habrá que introducir cambios en los tratamientos y en los fármacos. En consecuencia, se recomienda a los lectores que analicen los últimos datos aportados por los fabricantes sobre cada fármaco para comprobar la dosis recomendada, la vía y duración de la administración y las contraindicaciones. Es responsabilidad ineludible del médico determinar las dosis y el tratamiento más indicado para cada paciente, en función de su experiencia y del conocimiento de cada caso concreto. Ni los editores ni los directores asumen responsabilidad alguna por los daños que pudieran generarse a personas o propiedades como consecuencia del contenido de esta obra. El Editor

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ÍNDICE DE CAPÍTULOS

Autores

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Prólogo xiii Ciril Rozman Introducción xvii Juan Sabater Tobella Gloria Sabater Sales Capítulo 1 Concepto de medicina personalizada posgenómica Juan Sabater Tobella

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Capítulo 2 De la estructura celular a los polimorfismos de un solo nucleótido Juan Sabater Tobella Capítulo 3 Fundamentos de farmacogenética Juan Sabater Tobella

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Capítulo 4 Farmacogenética de la terapéutica anticoagulante Juan Sabater Tobella Capítulo 5 Farmacogenética de los trastornos psiquiátricos Alejandro Gesteira Ponce

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Capítulo 6 Farmacogenética del tratamiento quimioterápico del cáncer colorrectal Montserrat Baiget y David Páez Capítulo 7 Farmacogenética en investigación clínica Julio Rodríguez-Villanueva

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Capítulo 8 Nutrigenética y nutrigenómica 203 Gloria Sabater Sales y Juan Sabater Tobella Capítulo 9 Medicina personalizada en enfermedades cardiovasculares Francisco-Javier Güell Peris Capítulo 10 Medicina personalizada en osteoporosis Marta Carrera Martínez

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Capítulo 11 Medicina personalizada en práctica deportiva Iván Ibáñez García

Índice de capítulos

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Capítulo 12 Contribución de la epigenética al manejo personalizado del cáncer Verónica Dávalos y Manel Esteller Capítulo 13 Implicaciones jurídicas de la medicina personalizada: regulación de los datos genéticos en la Ley 14/2007, de investigación biomédica Noelia de Miguel Sánchez

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Índice alfabético 351

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AUTORES

Montserrat Baiget Bastús Directora del Servicio de Genética. Hospital de la Santa Creu i Sant Pau. Barcelona. España. Doctora en Farmacia. Especialista en Análisis Clínicos. Miembro Correspondiente de la Real Academia de Farmacia de Cataluña. Presidió la Asociación Española de Genética Humana (1998-2001) y la Comisión de Técnicas de Biología Molecular de la Sociedad Española de Química Clínica (1995-2000). Pertenece a la Junta Directiva de la Sociedad Española de Farmacogenética. Su labor investigadora ha sido reconocida y galardonada con distintos premios («Reina Sofía de Investigación sobre la Prevención de Deficiencias», «Carlos Ferrer Salat», «Duquesa de Soria de Investigación sobre Hemofilias», «Premio Nacional de Genética, 2010»). Es evaluadora del FIS (Ministerio de Sanidad) y de la ANEP. Dirige un equipo formado por una veintena de profesionales con una importante actividad asistencial y de investigación en el ámbito de la medicina genómica. En la actualidad, su actividad se centra en el campo de la farmacogenética.

Marta Carrera Martínez Directora Técnica del Centro de Patología Celular, de Barcelona, dedicado a estudios de cromosomopatías y enfermedades genéticas. Licenciatura en Medicina y Cirugía, Universidad Autónoma de Barcelona, 1991. Especialidad de Medicina General, 1994. Formación en Genética Médica, 1991-1994. Servicio de Medicina Fetal, Departamento de Obstetricia y Ginecología, Instituto Universitario Dexeus, Barcelona. España. East Anglian Regional Genetics Service, Addenbrooke’s Hospital, Universidad de Cambridge, Reino Unido. Unidad de Genética Molecular, Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, Barcelona. España. Medical Genetics Institute, Wisconsin, Estados Unidos. Actividad científica: 64 conferencias; 67 comunicaciones; 55 publicaciones en revistas y libros. Premio a la mejor comunicación del 2.o Congreso Catalán de Obstetricia y Ginecología, 2000. Premio a la mejor comunicación del X Congreso de la Asociación Española de Diagnóstico Prenatal (AEDP), 2000. Tesorera de la AEDP (Asociación Española de Diagnóstico Prenatal), 20002006. Vicesecretaria de la Sociedad Iberoamericana de Diagnóstico y Tratamiento Prenatal (SIADP), 2000-2004.

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Verónica Dávalos Vega

Autores

Investigadora posdoctoral del Grupo de Epigenética del Cáncer. Programa de Epigenética y Biología del Cáncer (PEBC). Instituto de Investigaciones Biomédicas de Bellvitge (IDIBELL). L’Hospitalet de Llobregat. Barcelona. España. Inició su carrera investigadora en 1998 en el Laboratorio de Genética Molecular y Citogenética Humana de la Pontificia Universidad Católica del Ecuador (PUCE). En 2001 se graduó como Licenciada en Biología por la PUCE. En 2003 obtuvo un Máster en Bioquímica por la Universidad Francisco de Vitoria (Madrid) con un proyecto sobre epigenética del cáncer realizado en el CNIO, liderado por el Dr. Manel Esteller. Desde 2004 a 2008 realizó su tesis doctoral en cáncer colorrectal bajo la dirección del Dr. Simó Schwartz Jr. en el Laboratorio de Oncología Molecular y Envejecimiento del Centro de Investigaciones en Bioquímica y Biología Molecular del Hospital Universitario Vall d’Hebron (UAB, Barcelona). Desde 2009 es investigadora en el Programa de Epigenética y Biología del Cáncer, Instituto de Investigaciones Biomédicas de Bellvitge. L’Hospitalet de Llobregat. Barcelona. España, centrando sus estudios en la relación entre el epigenoma y los micro-ARN en cáncer.

Noelia de Miguel Sánchez Abogada Asociada. Departamento de Derecho Sanitario y Farmacéutico Jausàs Legal y Tributario. Barcelona - Madrid. España. Doctora en Derecho. Miembro del Comité de Redacción de Revista Española de Protección de Datos. Autora de numerosas publicaciones especializadas en derecho sanitario, entre las que cabe destacar las siguientes obras: Monografías: Tratamiento de datos personales en el ámbito sanitario: intimidad versus interés público (Tirant lo Blanch, Valencia, 2004); Secreto médico, confidencialidad e información sanitaria (Marcial Pons, Madrid, 2002). Artículos: «Investigación y protección de datos de carácter personal: una aproximación a la Ley 14/2007, de 3 de julio, de Investigación Biomédica», Revista Española de Protección de Datos, núm. 1, 2007; «El derecho a la protección de datos personales en el Tratado por el que se instituye una Constitución para Europa», Revista de Administración Pública, núm. 169, 2006; «Intimidad e historia clínica en la nueva Ley 41/2002, de 14 de noviembre, básica reguladora de la autonomía del paciente y de derechos y obligaciones en materia de información y documentación clínica», Revista Española de Derecho Administrativo, núm. 117, 2003.

Manel Esteller Badosa

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Director del Programa de Epigenética y Biología del Cáncer y Jefe del Grupo de Epigenética del Cáncer. Instituto de Investigaciones Biomédicas de Bellvitge. L’Hospitalet de Llobregat. Barcelona. España. Profesor de Genética de la Universidad de Barcelona y Profesor de Investigación de la Institución Catalana para la Investigación y los Estudios Avanzados. Graduado en Medicina con honor, Universidad de Barcelona 1992 y Doctorado especializado en Genética Molecular del Carcinoma del Endometrio, en 1996. De 1997 a 2001, Investigador Asociado en la Universidad Johns Hopkins (Baltimore, Estados Unidos). Desde octubre del 2001 a septiembre del 2008,

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lideró el Laboratorio de Epigenética del Cáncer en el Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (Madrid). Su investigación actual, en la Universidad de Barcelona, se centra en el establecimiento de los mapas epigenómicos de células normales y cancerosas, el estudio de las modificaciones epigenéticas y los ARN no codificantes, así como en el desarrollo de nuevos medicamentos epigenéticos para tratar el cáncer. Sus estudios han dado lugar a más de doscientos cuarenta manuscritos originales.

Alejandro Gesteira Ponce

Autores

Grupo de Medicina Xenómica de la Universidad de Santiago de Compostela (USC), Ciberer U-711. Hospital Clínico Universitario de Santiago de Compostela. Nacido en Redondela (Pontevedra) el 21 de diciembre de 1975. Licenciado en Biología por la Universidad de Santiago de Compostela. Realizó estudios de doctorado en el departamento de Anatomía Patológica y Ciencias Forenses en el área de Medicina Molecular. Doctor por la Universidad de Santiago de Compostela con la calificación de Sobresaliente Cum Laude, por la tesis «Diseño y desarrollo de un programa de Farmacogenética en antipsicóticos enfocado al tratamiento de la esquizofrenia: Traslación a la práctica clínica de la información farmacogenética». Miembro de la Sociedad Española de Farmacogenética. Trabaja en la actualidad como investigador en el grupo de Medicina Xenómica en el área de Farmacogenética de Enfermedades Psiquiátricas, en el marco del programa de investigación Diana-Fundación Barrié-USC de Medicina Personalizada.

Francisco Javier Güell Peris Consultor en Cardiología Clínica. Centro Médico Teknon. Barcelona. España. Licenciado en Medicina y Cirugía General por la Universidad de Barcelona. Master of Science in Medical Science (cardiology) por la Glasgow University (1992). Formación en la especialidad de Cardiología en el Department of Medical Cardiology en la Glasgow Royal Infirmary (1990-1995). Médico becario de Imagen Cardíaca del Hospital de San Pablo (1996). Consultor Cardiólogo en Genosense Diagnostics (Genomed). Miembro de la Sociedad Española de Cardiología y Fellow of the European Society of Cardiology.

Iván Ibáñez García Director Médico. Servicio Anti-envejecimiento CIMEN Anti-Aging. Facultativo de la Unidad Clínica Universidad Fisioterapia Garbí. Salt. Girona. España. Médico del Centro de Asistencia Primaria (CAP) El Remei. Vic. Barcelona. España. Licenciado en Medicina y Cirugía por la Universidad Autónoma de Barcelona. Especialista en Medicina Preventiva y Longevidad (anti-aging) por la Universidad de Charleroi (Bélgica). Diploma en Estudios Avanzados por la Universidad de Barcelona (Departamento de Fisiología). Máster en Biología Experimental por la Facultad de Biología (UB). Máster en Medicina del Deporte. Amplia experiencia en estudios de composición corporal (cineantropometría, bioimpedanciometría

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eléctrica), pruebas de valoración funcional (pruebas de esfuerzo cardiorrespiratorias y metabólicas), diseño de planes de ejercicio físico como tratamiento y prevención de enfermedades y mejora del rendimiento deportivo.

David Páez López-Bravo Licenciado en Medicina por la Universidad Autónoma de Madrid. Realizó la especialidad en Oncología Médica en el Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, Barcelona. En la actualidad, trabaja en este centro como médico adjunto en el ámbito de las neoplasias digestivas. Compagina su labor asistencial con la investigación en el campo de la farmacogenética del cáncer colorrectal. Es beneficiario de un Contrato de Formación en Investigación Rio Hortega de la Acción Estratégica de Salud del Instituto de Salud Carlos III. Es miembro de la Sociedad Española de Oncología Médica, Sociedad Catalano-Balear de Oncología y del Grupo Español para el Tratamiento de los Tumores Digestivos.

Autores

Julio Rodríguez-Villanueva García Doctor en Medicina (Universidad de Salamanca) y en Ciencias Biomédicas (Universidad de Texas en Houston/M.D. Anderson Cancer Center). Ha trabajado durante 10 años en el mundo farmacéutico, coordinando la integración logística de estudios farmacogenéticos en el curso de ensayos clínicos. Socio cofundador de la Sociedad Española de Farmacogenética y Farmacogenómica (SEFF). Actualmente dirige una empresa dedicada al desarrollo y la comercialización de paneles farmacogenéticos para diversas indicaciones clínicas.

Gloria Sabater Sales Asesora científica de Sabater Análisis. Licenciada en Farmacia (1988) y Doctora en Farmacia (1998) por la Universidad de Barcelona. Formación de posgrado en técnicas instrumentales de análisis (período 1989-1991, Estados Unidos) en la FDA de Washington, en la FDA de Chicago y en Lancaster Laboratories. Farmacéutica Especialista en Análisis de Medicamentos y Drogas (2002). Miembro del Comité de Expertos de la comisión CASCO WG-10 de la ISO (Ginebra) que elaboró la norma ISO-9001-2000. Especialista en Antiaging Medicine (Universidad de Charleroi-Bélgica, 2005). Diplomada en Genomics for nutrigenetics, dermagenetics, pharmacogenetics, psycogenetics, and antiageing, por el European Institute of Personalized Prevention (Niza, 2008-2009). Profesora del Máster en Medicina Antienvejecimiento de la Universidad Autónoma de Barcelona (desde 2004) y de la Universidad Nacional Autónoma de México (desde 2006). Miembro de la SEMAL y de la WOSAM (World Society of AntiAging Medicine). Académica Correspondiente de la Real Academia de Farmacia de Cataluña, diciembre de 2007.

Juan Sabater Tobella

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Presidente de EUGENOMIC. Fue Profesor Numerario de Bioquímica de la Facultad de Medicina de la UA de Barcelona. Promotor en 1970 del Instituto Provincial de Bioquímica Clínica de Barcelona, dedicado al estudio

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de enfermedades genéticas; del que fue director durante 15 años. Doctor en Farmacia. Especialista en Bioquímica Clínica. Premio Extraordinario de Licenciatura. Premio «Ciudad de Barcelona» de tesis doctorales (1964) y de investigación (1975). Cruz de Sanidad; Encomienda de Alfonso X el Sabio. Ha dirigido 12 tesis, ha publicado más de 160 trabajos y ha colaborado en 13 libros. Académico de las Reales Academias de Farmacia y de Medicina de Cataluña. Académico Correspondiente de la RA Nacional de Medicina (Instituto de España), de la Academia Nacional de Ciencias Farmacéuticas de México y de la New York Academy of Sciences. Miembro de Honor de la Sociedad Española de Medicina y Cirugía Cosmética. Presidente de honor de la Real Academia de Farmacia de Cataluña. En 2009, «Creu de Sant Jordi» otorgada por la Generalitat de Catalunya por su «prestigiosa trayectoria, que ha combinado la docencia y la investigación en el trabajo del laboratorio clínico».

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PRÓLOGO

La época actual se caracteriza por un creciente empleo de los medios electrónicos en la difusión del conocimiento, pese a lo cual los libros en soporte de papel conservan su importancia y es probable que en el futuro se mantenga la coexistencia entre ambos medios de edición. Pero, incluso aunque no fuera así, tener la oportunidad de escribir el prólogo de un libro nos sigue suscitando una notable ilusión, sobre todo a los que durante muchos años no habíamos conocido el actual auge del mundo digital y a los que el simple acto de acariciar el lomo de un volumen impreso nos produce una sensación de placer, independiente de la satisfacción intelectual que nos pueda proporcionar su lectura. En las numerosas ocasiones en que me he ocupado en redactar el prólogo de un libro, me ha parecido idóneo dividir mis comentarios en tres partes: 1) los relativos al tema del que trata el texto, 2) los concernientes a los autores y 3) los dirigidos propiamente al libro en sí. También en esta ocasión voy a seguir el mismo esquema. La materia objeto de este volumen podría inscribirse en un capítulo genérico titulado “La medicina que viene”. En la práctica clínica habitual, de siempre se ha intentado atender al paciente desde un punto de vista personalizado, teniendo en cuenta los aspectos propios de sus afecciones biológicas, a la vez que sus características psíquicas y sociales, o sea, en forma de la llamada asistencia bio-psico-social. Pero en la Medicina personalizada posgenómica que el lector tiene en sus manos, el objeto fundamental de estudio es la variabilidad individual que experimentan los pacientes ante la predisposición a una determinada enfermedad, o en sus respuestas frente a algunas terapias farmacológicas, sea en su eficacia o en sus efectos secundarios. Actualmente se cree que dichas variaciones interindividuales están determinadas genéticamente. Desde que en 1970 se demostrara por primera vez el polimorfismo del ADN en la drepanocitosis, y, sobre todo, tras la secuenciación del genoma humano en 2003 y el subsiguiente estudio sistemático de la variabilidad genética, existe una fundada esperanza de que estos progresos van a modificar la asistencia clínica. Con el término de medicina personalizada posgenómica se quiere señalar justamente la forma que con toda probabilidad tendrá el ejercicio médico en el futuro. Cuando describamos en nuestros textos las diferentes entidades nosológicas, en los apartados de etiología, cuadro clínico y tratamiento, será obligado exponer las principales variantes genéticas implicadas. En la predisposición a las enfermedades no sólo habrá que señalar las causas generales válidas para cualquier persona, sino hacer hincapié sobre el genoma de cada individuo que

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Prólogo xiv

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permita vislumbrar las probabilidades de que padezca un determinado trastorno. Ello constituye el principio de la medicina predictiva. Cuando se trate de describir los síntomas y signos de una determinada entidad nosológica, también será necesario advertir acerca de cómo la variabilidad genética interindividual pueda influir sobre la expresividad clínica. Y en el apartado de tratamiento, no será suficiente exponer las grandes líneas terapéuticas aplicables a cualquier enfermo, sino detallar las variaciones genéticas que puedan influir tanto en la respuesta a determinados medicamentos como en sus efectos secundarios para cada paciente concreto. Es indudable que en estas proyecciones para el futuro han influido los enormes avances en el terreno de la genómica, es decir, en las cada vez mayores facilidades para obtener la información genética individual. Mientras que la primera secuenciación del genoma humano conseguida el año 2003 costó 2 700 millones de dólares, actualmente se puede lograr el mismo resultado con un coste de 10 000 dólares, y está previsto que, en un futuro no muy lejano, el precio se reduzca a 1000 dólares. No es extraño que la famosa revista The New England Journal of Medicine (2010;375:1497-1498) se haya preguntado recientemente: “¿El genoma personal será el futuro de la medicina personalizada?”. Éstos son los antecedentes que subyacen al libro que me honro en prologar. Al hablar de los autores, forzosamente me he de referir en primer lugar a la figura de mi buen amigo el Dr. Juan Sabater Tobella, auténtica alma del proyecto. A él le corresponde el mérito de haber ideado este volumen, de haber diseñado su contenido y forma, así como de haberse rodeado de once colaboradores, todos expertos en su materia. Aunque en la obra figura un extracto de su currículum vítae, deseo subrayar desde mi óptica personal sus aspectos más importantes. Aunque doctor en Farmacia, su trayectoria biográfica ha transcurrido en estrecho contacto con la medicina, en una especie de feliz combinación de los ámbitos público y privado. Del primero destaca su cargo de director del Instituto de Bioquímica Clínica (1970-1985), centro universitario dedicado a la investigación de enfermedades metabólicas congénitas. Podemos percatarnos, pues, de que su interés por la genética clínica empieza muy pronto en su periplo vital. Del segundo ámbito destaca la fundación (1960) de su laboratorio de análisis clínicos que en el año 2008 llegó a tener 23 centros de enorme prestigio por el rigor con que este grupo de profesionales prestaba sus servicios al sector médico de Cataluña. Su gran inquietud científica le ha hecho implicarse en numerosas iniciativas de investigación tanto en España como en el extranjero, habiendo ocupado diversos cargos universitarios de importancia. Pero probablemente ha ejercido su mayor influencia social a través de dos instituciones del máximo rango: las Reales Academias de Farmacia y Medicina de Cataluña, de las que es miembro numerario, habiendo presidido con gran eficacia la primera. Entre las innumerables distinciones con que han sido reconocidas sus actividades, debe citarse por encima de todo la Creu de Sant Jordi (2009) de la Generalitat de Catalunya por su “prestigiosa trayectoria, que ha combinado la docencia y la investigación en el trabajo del laboratorio clínico”. Actualmente ha abandonado su actividad de análisis clínicos y se dedica a través de Eugenomic SL a diseñar y promover aplicaciones de interés práctico-clínico del conocimiento de la secuenciación completa del genoma humano. Los demás autores van a ser mencionados al comentar los diferentes capítulos del texto.

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Prólogo

El libro lleva por subtítulo Conceptos prácticos para los clínicos y tiene una clara intencionalidad de contribuir a la formación médica continuada. Esta actividad pretende asegurar la competencia de los clínicos durante toda la vida profesional. Actualizar los conocimientos de forma voluntaria constituye una obligación ética para cualquier médico en ejercicio. Pero, además, existen ya iniciativas que pretenden implantar una revaluación periódica obligatoria, so pena de perder la licencia profesional. La obra está estructurada en trece capítulos. Los dos primeros a cargo del mismo Dr. Sabater Tobella son de tipo general, y están dedicados a definir el concepto de la medicina personalizada posgenómica, así como señalar el camino desde la estructura celular a los polimorfismos de un solo nucleótido. Los capítulos 3-7 se ocupan de la farmacogenética, una importante disciplina científica que analiza la influencia de los determinantes genéticos en la respuesta (eficacia y toxicidad) de los medicamentos. El Dr. Sabater Tobella establece en el capítulo 3 los fundamentos de esta rama científica y en el capítulo 4 expone ya sus aplicaciones prácticas al tratamiento anticoagulante. Si tenemos en cuenta que en España hay más de 600 000 personas que toman acenocumarol, informarse de cómo las variantes genéticas puedan influir en las respuestas tan variables a este medicamento debe ser una obligación para cualquier clínico en ejercicio. En el capítulo 5 el Dr. Alejandro Gesteira Ponce estudia la farmacogenética de los trastornos psiquiátricos concluyendo que la aplicación práctica en este terreno es todavía modesta y que probablemente se requiera abordar los problemas desde una perspectiva diferente. En el capítulo 6, elaborado por los Dres. Montserrat Baiget y David Páez, se analiza la farmacogenética del tratamiento quimioterápico del cáncer colorrectal, y en concreto del 5-fluorouracilo, de los derivados de platino y de la radioterapia, así como del irinotecán. Finalmente, en el capítulo 7 el Dr. Julio Rodríguez-Villanueva estudia en profundidad las relaciones entre la farmacogenética y la investigación clínica. Los capítulos 8-13 constituyen una miscelánea de materias en el contexto general. Los Dres. Gloria Sabater Sales y Juan Sabater Tobella desarrollan el capítulo 8 dedicado a la nutrigenética y nutrigenómica. Con la primera se investiga cómo afecta la variabilidad genética a la respuesta del organismo a los componentes de la alimentación, y con la segunda se estudia el impacto de los nutrientes específicos en la expresión de los genes. En los capítulos 9, 10 y 11 se analiza la medicina personalizada en algunas situaciones concretas, a saber, en enfermedades cardiovasculares (Dr. Francisco-Javier Güell Peris), en osteoporosis (Dra. Marta Carrera Martínez) y en práctica deportiva (Dr. Iván Ibáñez García). En el capítulo 12, los Dres. Verónica Dávalos y Manel Esteller introducen el importante concepto de la epigenética (cambios hereditarios en la expresión del gen que no se deben a alteraciones en la secuencia de ADN, sino a otras modificaciones tales como la metilación del ADN o de las histonas) y su aplicación al tratamiento personalizado del cáncer. Por último, en el capítulo 13 la Dra. Noelia de Miguel Sánchez analiza las implicaciones jurídicas de la medicina personalizada en el contexto de la Ley 14/2007 de investigación médica. La estructura del libro está diseñada con gran sentido didáctico. Cada capítulo comienza por un índice de materias y acaba con las principales conclusiones. Los conceptos más importantes se ilustran con figuras y tablas. También se aporta en cada apartado una selección de las referencias bibliográficas más modernas.

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En conclusión, el Dr. Juan Sabater Tobella y sus colaboradores merecen el reconocimiento de la clase médica hispanohablante por ofrecer en este extraordinario volumen una valiosa información acerca de una importante materia cuya gran trascendencia actual se verá reforzada a no dudarlo en el futuro inmediato.

Prólogo

CIRIL ROZMAN Catedrático de Medicina, Emérito, Universidad de Barcelona

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INTRODUCCIÓN

El primer objetivo de este libro es informar a los médicos de las nuevas posibilidades de diagnóstico y pronóstico de enfermedades que han surgido como consecuencia del conocimiento del genoma humano. El segundo objetivo es facilitarles recordar los conocimientos básicos de genética que les enseñaron en la facultad y actualizarlos con rigor científico, pero de forma didáctica y comprensible para no especialistas. El tercer objetivo es que, una vez hayan asimilado esta información, se motiven para seguir estudiando, con el fin de ser capaces de aplicar estos nuevos y trascendentales descubrimientos a mejorar su nivel de asistencia a sus pacientes. La realidad es que la medicina de la era actual —posgenómica— ha abierto la posibilidad de diagnosticar y tratar enfermedades no solamente por signos, síntomas y las técnicas diagnósticas habituales, sino que ahora ya se puede, en muchas situaciones, hacer una medicina adaptada a los genes de cada persona, con especial relevancia en lo que se refiere a la predicción de enfermedades, base para poder llevar a cabo una adecuada medicina preventiva, así como hacer una terapéutica personalizada, para la cual se podrá prescribir el fármaco más adecuado a cada persona y al mismo tiempo evitar efectos secundarios adversos. Como la farmacogenética es una de las áreas en que ya se dispone de más información contrastada y de aplicación práctica, al mismo tiempo que es de interés general, a ella se dedican cinco de los catorce capítulos de este libro. En nuestra opinión, en la historia de la medicina moderna hay dos hechos que marcan un antes y un después de la revolución que supuso para la salud en el siglo XVIII la aparición de las vacunas, camino abierto por Edward Jenner (1749-1823) con el descubrimiento de la vacuna contra la viruela en 1796. Nos referimos al descubrimiento de la penicilina por sir Alexander Fleming en el año 1929, con su publicación en el British Journal of Experimental Pathology, que abrió la era de los antibióticos colofón a la era de las vacunas abierta por Jenner. Hay que destacar que Fleming podía haber patentado la penicilina y no lo hizo, pues consideró que se debía aportar su descubrimiento para beneficio de toda la humanidad. En el año 1945 fue galardonado con el Premio Nobel de Medicina (junto a sus colaboradores Boris Chain y Howard Florey). Hemos de reconocer que en la medicina hay un antes y un después de la utilización de antibióticos, y también va a haber un antes y un después del año 2003, con la entrega a la comunidad científica de la secuenciación del genoma humano. Las facultades de medicina deberán formar a los médicos con los conocimientos de la era posgenómica, y sería aconsejable que los médicos en ejercicio hicieran cursos de posgrado que les aportaran los conocimientos adecuados, al menos para

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Introducción xviii

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entender el aluvión de novedades que van a surgir en el campo de la genética, la predicción de enfermedades y la predicción y el pronóstico del cáncer, entre muchos otros. Gracias a las investigaciones de The Human Genome Project, se han identificado 19.599 genes codificadores de proteínas, y se estima que el número total de genes del genoma humano alcanzará unos 25.000, tanto desde el punto de vista estructural como de las funciones reguladoras, entresacados del conjunto de 3.000 millones de pares de bases que hay en el genoma humano, aunque datos más recientes apuntan a que la cifra podría ser superior. Para evitar confusiones se debe comentar que en las publicaciones internacionales en inglés figura la cifra de «3 billion of base pairs», pero en la nomenclatura sajona el término billion es 109, y para nosotros el billón es 1012. La metodología analítica para acometer este grandioso trabajo se hizo con la estrategia de cortar el genoma humano en porciones de 150.000 pares de bases, ir secuenciando estos trozos y enviar los resultados a los NIH (National Institutes of Health) de Estados Unidos, que iban completando el puzzle. Hasta finales de 2006 se había descifrado el 92,3%. Como datos curiosos para darse cuenta de la magnitud del genoma humano, si lo imprimiéramos en forma de libro con las iniciales de las bases como letras que forman las palabras (GCTAGCTACTG…), ocuparía 200 tomos con el formato de la guía telefónica de Manhattan, que tiene 1000 páginas. Si lo leyéramos a una velocidad de 10 bases por segundo, que equivale a 600 bases por minuto, es decir, 36.000 bases por hora, tardaríamos en leerlo nueve años y medio sin descansar. Toda esta ingente información está a nuestro alcance para mejorar la atención a nuestros pacientes. El proyecto nació en 1990 liderado por el Prof. James D. Watson, Premio Nobel de Medicina en 1962 (junto con Francis Crick y Maurice Wilkins) por sus trabajos sobre la estructura del ADN y de los ácidos nucleicos y su significado en la replicación de las células de los seres vivos y la transmisión del material genético. En 1988 los NIH y el Department of Energy de Estados Unidos nombraron al Dr. Watson jefe del National Center for Human Genome Research, y en 1990 se puso en marcha el proyecto del genoma humano, con un presupuesto de 3.000 millones de dólares para desarrollarlo en quince años. El núcleo central de los trabajos se realizó en Estados Unidos y el Reino Unido. Se identificaron más de 20.000 genes y se estableció que el total del genoma tiene 3.000 millones de pares de bases. Se presentó un primer borrador en 2002 y el trabajo definitivo en 2003, dos años antes de los quince inicialmente previstos. En realidad, lo de «definitivo» es a efectos de lo establecido en el programa, pero se sigue investigando y hay un goteo constante de nuevos hallazgos. Es curioso que los fragmentos del ADN cuya secuenciación ha presentado más dificultades sean precisamente dos no directamente relacionados con genes ligados a enfermedades o respuestas al medio ambiente. Uno de ellos es el de los centrómeros, parte central de cada cromosoma que separa su brazo corto de su brazo largo. Están formados por más de una decena de millones de pares de bases, secuencias de ADN muy repetitivas que hacen difícil secuenciarlas con la tecnología actual. También está por descifrar completamente la secuencia de los telómeros, las porciones distales de los cromosomas, cuya longitud está relacionada con el envejecimiento de las células y el cáncer; en la actualidad están apareciendo técnicas para medir su longitud, lo que puede ser útil en medicina anti-aging, ya que puede ser un

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parámetro objetivo para conocer la edad biológica de cada persona. Precisamente el Premio Nobel de Medicina de 2009 se concedió a tres investigadores estadounidenses, Elizabeth Blackburn, Carol Greider y Jack Szostak, por sus trabajos sobre los telómeros y su repercusión en el conocimiento del envejecimiento celular y del cáncer, trabajos iniciados en 1982 y que hasta muy recientemente no han despertado el interés que merecían en la comunidad científica internacional. Un trabajo paralelo, a menor escala y dedicado a puntos concretos del genoma, lo llevó a cabo la empresa privada Celera Genomics, que demostrando que había invertido 300 millones de dólares en trabajos sobre el genoma humano pretendió patentar «solamente 200-300 genes». Afortunadamente para la ciencia y la humanidad, en marzo de 2000 el presidente Clinton publicó un decreto prohibiendo la solicitud de patentes sobre datos del genoma humano, dado que debía ser patrimonio de toda la comunidad científica mundial, criterio político seguido por todos los países. Se coincidía con el criterio generosamente seguido por Fleming de que hay hallazgos científicos que no pueden patentarse para un beneficio privado —legítimo en la mayoría de los casos— y han de ser patrimonio de la humanidad. La consecuencia colateral de esta decisión fue que, en pocos días, en el NASDAQ el conjunto de empresas de biotecnología perdió en su cotización en bolsa cerca de 50.000 millones de dólares. El genoma de cada individuo es único, excepto para gemelos idénticos o seres clonados en el caso de animales. Datos adicionales sobre el proceso de desarrollo del Human Genome Project y sus resultados se pueden encontrar en: http://www.genome.gov http://genomics.energy.gov http://www.strategicgenomics.com/genome/index.htm Entre las muchas ventanas que ha abierto el conocimiento del genoma humano, está el concepto de medicina predictiva, como una avanzadilla de la medicina preventiva. Prevenir es muy aconsejable, pero no se puede hacer un programa de hábitos de vida: alimentación, ejercicio, complementos nutricionales, terapéutica, etc., para prevenirlo todo. Con el conocimiento de los polimorfismos genéticos de cada persona, su genoma individualizado, tendremos las bases científicas para saber exactamente qué es lo que con más prioridad ha de prevenirse en esa persona; el concepto es que hay que prevenir lo que haga falta prevenir, lo que hoy se empieza a conocer como medicina personalizada, concepto en el que profundizaremos en el primer capítulo. El conocimiento del genoma humano ha posibilitado avanzar en la predicción del riesgo de cáncer. Todos los cánceres ocurren debido a anormalidades (mutaciones) en el ADN de un determinado grupo de células. Desde el momento del nacimiento con su genoma individualizado, las personas se ven expuestas a la acción de mutágenos que pueden influir en la composición de su ADN. Muchos de estos factores externos que pueden alterar la composición del ADN forman parte del concepto de la epigenética, que tiene una especial aplicación en la comprensión de por qué determinadas células se malignizan. Ocasionalmente, alguna de esas mutaciones inducidas por agentes externos puede alterar la función de un gen esencial, que puede dar ventajas de crecimiento a esa célula con la mutación frente a las nativas, y se puede crear un clon de dichas células que pueden derivar en cáncer.

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La identificación de genes mutados que pueden dar lugar a una línea celular cancerosa puede ser una gran herramienta para la medicina predictiva, con el fin de predecir el riesgo de cáncer de cada individuo. Con este fin, la empresa Sanger Institute, fundada por el Wellcome Trust, ha puesto en marcha The Cancer Genome Project, que tiene como objetivo, partiendo del conocimiento del genoma humano normal, hacer unos barridos de mutaciones con los mismos procedimientos que los empleados para el genoma, con el fin de detectar variantes/ mutaciones que puedan relacionarse con alteraciones somáticas esenciales para el desarrollo de células cancerosas. Es un proyecto que se está iniciando pero que se intuye de gran importancia para poder sentar las bases, ya no de una detección precoz del cáncer, sino para detectar la susceptibilidad de cada persona a padecer cáncer e incluso un determinado tipo de cáncer. Es un nuevo camino que ha abierto la tecnología desarrollada con motivo del estudio del genoma humano y que a corto plazo puede empezar a dar interesantes resultados. Puede ampliarse la información sobre el tema en http://www.sanger.ac.uk. El National Cancer Institute y el National Human Genome Research Institute de Estados Unidos han puesto en marcha una nueva iniciativa, The Cancer Genome Atlas, que tiene como objetivo catalogar las mutaciones genéticas que originan los diferentes tipos de cáncer y sus variantes. El primer avance de resultados se obtuvo en 2008, sobre la detección de varias mutaciones frecuentes en el glioblastoma, algunas de las cuales pueden relacionarse con resistencia a determinados quimioterápicos. Estos avances se publicaron en la edición online de la revista Nature del 4 de septiembre de 2008. El programa selecciona las prioridades entre diferentes tipos de cáncer y selecciona también grupos de pacientes afectados. Una vez tiene el consentimiento de los pacientes, desde los hospitales se emite una porción del tejido tumoral extirpado a la estructura organizativa del programa. Las piezas se catalogan, se incorporan datos clínicos y también se van incorporando los diferentes tratamientos aplicados, así como los resultados obtenidos, con el fin de que en un futuro se puedan buscar correlaciones entre el tipo de cáncer según su clasificación genética y la respuesta de éste a diferentes tratamientos. La estructura actual del programa dispone de centros de selección y bancos de muestras, centros de secuenciación genómica que de forma muy automatizada secuencian los tejidos tumorales, otros centros complementarios de caracterización de datos del genoma y, finalmente, centros de bioinformática para el tratamiento de los datos obtenidos cuya meta es llegar a conclusiones prácticas para mejorar el diagnóstico, el pronóstico y el tratamiento en cada caso. El objetivo principal del proyecto es buscar una relación entre características genéticas del tumor y respuesta a los diferentes protocolos de tratamiento, con el fin de poder aplicar una terapéutica más personalizada que la actual, que se basa sólo en las características histológicas del tejido canceroso. Desde 2009 se han ampliado los estudios a los cánceres de pulmón y de ovario. Cerrando ya la revisión final de esta introducción, apareció en el diario de Barcelona La Vanguardia del 8 de enero de 2009 la noticia de que, dentro de este programa internacional, el grupo investigador del Hospital Clínic de Barcelona, es el coordinador para España y tiene asignada la secuenciación del ADN de la leucemia linfática crónica, el tipo de leucemia más frecuente del mundo occidental, y en dicha fecha había secuenciado ya el ADN completo de tres muestras de pacientes de leucemia linfática crónica, tenía diez en curso y un largo camino

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todavía para secuenciar las 500 previstas en el proyecto, para tener datos fiables para conclusiones prácticas con validez estadística, lo que sin duda se facilitará con la próxima inauguración del Laboratorio de Secuenciación Genómica en el Parc Científic de Barcelona, que ha de dar servicio a investigadores de toda España, dentro de este trabajo multicéntrico internacional. Más información sobre este proyecto se puede encontrar en: http://cancergenome.nih.gov. Pero no hay nada que no pueda tener algún efecto colateral negativo, y el conocimiento del genoma humano individual puede dar lugar a discriminación de las personas en función de su genoma por parte de aseguradoras de salud y empleadores en general, y ya no digamos con fines políticos o simplemente sensacionalistas. Actualmente todas las Constituciones del mundo democrático subrayan que no puede haber discriminación de las personas por razón de raza, sexo o religión y garantizan, con más o menos éxito, el derecho a la privacidad de los datos personales y de la vida privada, pero obviamente se ha abierto la posibilidad de que se produzca discriminación en función del genoma. En Estados Unidos, con el fin de adelantarse a los acontecimientos, el Senado, tras trece años de debate, aprobó por unanimidad y el presidente Bush firmó, el 21 de mayo de 2008, la Genetic Information Nondiscrimination Act (GINA), en la que se especifica que la información genética incluye no sólo los test genéticos, sino también la información sobre las historias familiares de determinadas enfermedades, y afirma muy claramente que los resultados de estudios genéticos deben permanecer estrictamente en el conocimiento individual y con absoluta privacidad de la persona a la que pertenecen. Se puede encontrar el texto completo en: http://www.genome.gov/Pages/PolicyEthics/GeneticDiscrimination/ GINAInfoDoc.pdf. Su punto débil es que prohíbe taxativamente su divulgación, pero si por algún motivo algunos datos pudieran ser conocidos, no prohíbe de forma concreta que las aseguradoras (y entre ellas los organismos ad-hoc estatales) los puedan utilizar para las condiciones de contratación de seguros de vida o de discapacidad, punto que está siendo muy discutido, pero que tuvo que dejarse de esta forma ambigua para que, tras los trece años de negociación, se pudiera llegar a un consenso aceptable, que se presumía muy urgente después de 2003, tras la publicación del genoma humano. Tampoco prohíbe que las aseguradoras de salud pidan pruebas genéticas a las personas antes de contratar un seguro, pero no obliga a las personas a dar esos datos y la compañía no puede negarse a suscribir un seguro con la excusa de no disponer de los datos genéticos que ha solicitado; sin embargo, puede poner pegas alegando otros subterfugios. Asimismo la GINA no es aplicable al personal de las fuerzas armadas, es decir, el Estado implícitamente acepta poder discriminar a las personas según su genoma en caso de contratarlas para servir en sus ejércitos profesionales. No podemos extendernos más sobre el tema. El lector que quiera profundizar en dicho documento lo tiene disponible íntegramente en la web antes citada. Aunque tiene muchas lagunas interpretativas, es un primer paso importante que pone de relieve un problema nuevo sobre el derecho a la intimidad y puede servir de documento base de trabajo para muchos otros países. Como es lógico, la norma ha sido hecha por políticos y, por lo tanto, ha resultado política, es decir, que deja muchos puntos sujetos a interpretaciones a veces contradictorias, pero todo ello en aras del siempre deseado consenso.

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En el Reino Unido, la Cámara de los Lores también está discutiendo el problema de que las aseguradoras utilicen el conocimiento del genoma de las personas. No hay acuerdo y de momento se ha bloqueado cualquier reforma de la total prohibición que rige en la actualidad de que las compañías aseguradoras y los empleadores utilicen test genéticos. Se ha extendido con una moratoria de la legislación actual hasta el año 2014, cuando se volverá a discutir. El Genetics and Insurance Comitee (GAIC) y la Association of British Insurers (ABI) sólo han llegado a un acuerdo puntual y se refiere a la enfermedad de Huntington, que afecta a sólo unas 130 personas al año en el Reino Unido; el acuerdo consiste en permitir que se pueda pedir un test genético para la citada enfermedad si el seguro de vida suscrito es superior a 500.000 libras esterlinas. El resumen de todo ello es que los países democráticos tendrían que añadir ya, y de forma urgente, a sus Constituciones que nadie podrá ser discriminado, además de los puntos ya señalados, por razón de su genoma. No es fácil que se consiga, pero es un trabajo que se presenta apasionante para las organizaciones que se ocupan de la defensa de los derechos humanos. Por el interés de estos temas es por lo que en esta obra se ha incluido un capítulo sobre aspectos jurídicos del tema en la legislación de nuestro país. Por otro lado, las aportaciones que la tecnología ha desarrollado, merced al astronómico presupuesto destinado al programa del genoma humano, hacen que las empresas involucradas se esfuercen ahora en ofrecer a las personas, como un servicio complementario de las pruebas de salud, el estudio de su genoma a precios competitivos, y se ha iniciado una agresiva apuesta comercial por algo que se intuye que puede dar lugar a un importante negocio. A finales de 2007, una empresa del sector privado, Knome (www.knome.com) de Cambridge (Massachusetts, Estados Unidos), en asociación con la china Beijing Genomics Institute, ofrece ya analizar la totalidad de un genoma por 350.000 dólares. Sin embargo, el precio es aún muy elevado y, como hay que incentivar hacerlo más barato, la X PRIZE Foundation (www.xprize.org) ha ofrecido el Archon Prize for Genomics, dotado con 10 millones de dólares, al primer grupo que sea capaz de secuenciar 100 genomas humanos en 10 diez y por no más de 10.000 dólares por cada uno. Intuimos que el objetivo final será tener genomas a 1.000 dólares cada uno. En realidad, conocer totalmente el propio genoma no es útil; lo verdaderamente útil y, por lo tanto, deseable es un determinado grupo de SNP (single nucleotide polymorphism) de los genes para los que ya haya evidencia científica de que de su conocimiento pueden derivarse decisiones importantes para hacer una medicina personalizada, de acuerdo con datos ya científicamente aceptados. Es previsible que, en muy pocos años, las personas puedan conocer los aspectos más importantes de su genoma, desde el punto de vista de aplicación práctica, a precios muy asequibles. Lo útil, por lo tanto, no es conocer el propio genoma completo, sino la parte de cuyas variaciones ya hay documentación científica solvente para utilizarla en la prevención de enfermedades, la individualización de la terapéutica, la confección de dietas personalizadas según ese genoma y el conocimiento del riesgo de cáncer y de enfermedades degenerativas, y todo ello con la finalidad de poder establecer precozmente una medicina preventiva. Hay actualmente en el mercado microarrays para 100-300 SNP, que tienen una utilidad práctica inmediata en temas concretos que se irán desarrollando en los diferentes capítulos de esta obra.

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Actualmente sigue el trabajo de ir caracterizando SNP y su correlación con diversas enfermedades, intolerancias, efectos secundarios de fármacos y reacciones a contaminantes ambientales, y todo este ingente trabajo se recoge en el International HapMap Project: http://snp.cshl.org. Como puede deducirse de esta breve introducción, la secuenciación del genoma humano no ha sido el final del proyecto de investigación biológica más importante de la historia, sino que es la puerta que se ha abierto a nuevos horizontes del conocimiento, muy especialmente los aplicados a la prevención de enfermedades degenerativas, la terapéutica personalizada de acuerdo con los genes implicados en el metabolismo de los fármacos, los hábitos de vida saludables de acuerdo con nuestros puntos débiles condicionados por nuestro genoma y el importante campo de la detección precoz, la orientación terapéutica y el pronóstico del cáncer, que, junto con el grupo de enfermedades cardiovasculares, forma parte de las dos causas más importantes de morbilidad y mortalidad en el primer mundo.

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Juan Sabater Tobella

ÍNDICE DEL CAPÍTULO Medicina preventiva  1 Medicina predictiva  2 Medicina personalizada posgenómica  4 Niveles de estudio de la expresión del genoma  7 Ejemplo práctico de lo que se entiende por medicina personalizada  8 Conclusiones  11 Bibliografía  11

MEDICINA PREVENTIVA Desde hace muchos, años los médicos y los sistemas de salud vienen prestando especial atención a la medicina preventiva, es lo que en lenguaje casero se define como «más vale prevenir que curar». El concepto y el interés de la medicina preventiva fueron propuestos y promocionados por Eggert et al1, con el fin de hacer más eficiente el sistema de salud, cuyos costes se incrementaban de forma alarmante. La medicina preventiva se podría definir como la actitud de dar preferencia a la aplicación de medidas sanitarias para prevenir enfermedades o lesiones sobre las medidas para su curación. Es obvio que «dar preferencia» se presupone que es «además de» las medidas para su curación, y nunca «en vez de». Los ejemplos más antiguos de medicina preventiva podrían ser lavarse las manos antes de las comidas y después de pasar por el lavabo, y con posterioridad —ya de acción directa sobre las personas— las vacunaciones. La aplicación de medidas de probada eficacia en este contexto adquiere cada día más importancia, y las apoyan y promueven muy especialmente los sistemas nacionales de salud, con la motivación principal de mejorar la salud de la población y —no menos importante aunque menos manifestado públicamente— el acuciante interés económico. En efecto, en todos los países del Primer Mundo los sistemas nacionales de salud están en alerta roja por el elevado coste de la asistencia sanitaria, agravado además por el progreso en nuevas tecnologías (en general, todas caras) y la mayor longevidad de la población y con ella el aumento de personas con enfermedades crónicas, que suponen un gran lastre económico para las economías estatales y se podría evitar o al menos aminorar con una adecuada medicina preventiva. Teniendo en cuenta que la gran mayoría de las acciones y las medidas preventivas afectan a cambios en el estilo de vida de los ciudadanos, el coste que supone su seguimiento recae directamente en © 2010. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos

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Tabla 1.1  Resumen de algunas causas de muerte en Estados Unidos en el año 2000 Causas de muerte

Muertes/año (% del total)

Hábitos tabáquicos

435.000 (18,1)

Sobrepeso y obesidad

365.000 (15,2)

Consumo de alcohol

85.000 (3,5)

Infecciones

75.000 (3,1)

Agentes tóxicos

55.000 (2,3)

Accidentes de tráfico

43.000 (1,8)

Accidentes por armas de fuego

29.000 (1,2)

Enfermedades venéreas

20.000 (0,8)

Drogas de adicción ilícitas

17.000 (0,7)

el bolsillo de éstos y no en el presupuesto de salud de las instituciones gubernamentales. Mokdad et al2 publicaron las estadísticas de causas de muerte en Estados Unidos en el año 2000 que podrían haberse mejorado con acciones preventivas eficientes. Las resumimos en la tabla 1.1. Como se puede ver, hay dos «líderes» destacados, que son tabaquismo y sobrepeso-obesidad. El primero con la cronicidad de afecciones respiratorias y cardiovasculares y el segundo con diabetes mellitus tipo 2 (DM2), enfermedades cardiovasculares, hipertensión e inflamación endógena crónica, que es el origen de muchas enfermedades sistémicas y cuyo derrumbe final es el síndrome metabólico. Los datos pueden ser superponibles a los de nuestro entorno, quizá con la única excepción de las muertes por accidentes que involucran armas de fuego, y ello motivado por la reglamentación de la tenencia y uso de armas de fuego muy estricta en nuestro país y totalmente permisiva en Estados Unidos. Una conclusión obvia es que, si se dejara de fumar y no se tuviera sobrepeso-obesidad, se reduciría un tercio la mortalidad, es decir, la morbilidad por las enfermedades crónicas derivadas de estos procesos. Obviamente, nunca reduciremos totalmente la mortalidad.

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Todo el mundo está de acuerdo en que es necesario implementar medidas preventivas pero para prevenir qué y a quién. Aplicar a «toda» la población medida preventivas para prevenirlo «todo» no sólo es imposible, sino también poco coherente, tanto desde el punto de vista científico como del económico. El problema está en los criterios que hay que aplicar a cada persona para adecuarle las medidas preventivas que se le recomienden. Para mejorar los criterios a seguir en medicina preventiva, surgió el concepto de medicina predictiva, cuyo objetivo es identificar marcadores biológicos para

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detectar a los individuos con alto riesgo de padecer determinadas afecciones, con el objetivo de aplicarles programas de detección precoz a fin de instaurar las medidas preventivas específicas. Uno de los instrumentos más antiguos para una medicina predictiva es la historia familiar; los antecedentes familiares en línea ascendente de dos generaciones o colateral con una determinada enfermedad (infarto de miocardio, DM, hipertensión, entre otras) indicaban una conducta preventiva por lo que se refiere a dieta y hábitos de vida compatibles con no elevar el riesgo de padecerla. Podemos citar, entre otros marcadores clásicos «de toda la vida»: el ácido úrico alto, indicativo de riesgo de gota; la hipercolesterolemia, indicativa de trastornos cardiovasculares; la hipertensión arterial, también marcador de procesos cardiovasculares; la urea y/o la creatinina altas, indicativas de posible mal funcionamiento renal, y así, un gran número de «marcadores» que desde hace años ayudan a realizar, aunque no se tuviera todavía establecido el término, una medicina predictiva con el fin de seleccionar las conductas adecuadas de medicina preventiva en cada persona. Un marcador muy utilizado, podríamos decir de segundo nivel, es el PSA (prostate specific antigen), que se malinterpreta como marcador de cáncer de próstata, cuando en realidad únicamente lo es del tamaño de la próstata, pero es útil a los sistemas de salud para sentar criterios de cuándo puede estar indicado hacer una biopsia para detectar un posible carcinoma prostático. Los criterios del valor de corte del PSA para aconsejar una biopsia de próstata varían según escuelas y países, desde los más estrictos que dan la cifra de 4 ng/ml hasta los más laxos, con 6 ng/ml. Ni unos ni otros están en lo cierto si lo que se pretender es tener un criterio para sospechar un carcinoma, pues se han detectado cánceres de próstata con valores de PSA 4 ng/ml; a todos ellos se les practicó una biopsia prostática, y se encontraron células cancerosas en 449, es decir, el 15,35%3. En otro estudio4, se biopsió a 171 voluntarios con valores de PSA entre 2 y 4 ng/ml, y se detectó a 39 con cáncer, es decir, el 22,9%. Otros estudios confirman estos datos, pero se está viendo que estos cánceres detectados tan precozmente tienen una evolución muy lenta, y es posible que, como base de decisión para una biopsia como preludio de una posible intervención quirúrgica o de otro tipo, el valor de corte del PSA de 6 ng/ml, a efectos prácticos, sea válido en cuanto al concepto de coste/beneficio que siempre se debe tener en cuenta en los programas preventivos de salud. Con posterioridad aparecieron otros marcadores biológicos más sofisticados que permitían seleccionar a población con alto riesgo de determinadas dolencias. Podemos citar como ejemplo representativo el salto cualitativo que en la década de los noventa se dio en la predicción del riesgo de cáncer de mama. Se observó que determinadas mutaciones de los genes BRCA1 y BRCA2 se asociaban a un mayor riesgo de cáncer de mama, y que se encontraban presentes en casos de aparición temprana y con incidencia de varias mujeres de la misma familia. Los genes del grupo BRCA pertenecen al grupo de genes llamados supresores, que tienen como misión mantener la integridad del genoma y evitar mediante la reparación del ADN la mutación de las células normales a líneas celulares tumorales. Se localizan en el cromosoma 17 (17q21). Se da la circunstancia de que este gen fue patentado en Estados Unidos por una empresa biofarmacéutica (Myriad Genetics) y muchas de las aplicaciones de su estudio han de pagar un

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royalty a dicha empresa. Este hecho ocurrió con otros genes, y afortunadamente ha habido un acuerdo mundial de que no se pudiera patentar ningún gen ni variante cuyo conocimiento se derivara de los estudios del Human Genome Project, pues de hecho hay que considerar que los genes de la especie humana son patrimonio de la humanidad, y nadie debe poder patentarlos con el fin de obtener de ellos ningún beneficio económico, y además porque prácticamente toda la financiación del proyecto se hizo con fondos públicos, principalmente de Estados Unidos y en menor medida de Reino Unido y algún otro país. Determinadas mutaciones del BRCA1 y el BRCA2 se han asociado también a mayor riesgo de cáncer de ovario y otros cánceres, aunque con menos incidencia que para el cáncer de mama, en el que determinadas mutaciones de BRCA1 y BRCA2 se asocian a un 80% de riesgo de padecerlo antes de los 70 años, en tanto que en la población general es del 12%. También las personas con determinadas mutaciones del BRCA1 tienen un riesgo del 55% de tener un cáncer de ovario antes de los 70 años y un 25% de las personas con mutaciones del BRCA2, según datos actuales de la web especializada www.breastcancer.org.

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MEDICINA PERSONALIZADA POSGENÓMICA

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Es un salto cualitativo y cuantitativo de la medicina predictiva, merced a la aplicación integrada de las posibilidades técnicas aportadas por el conocimiento del genoma humano, la genómica, la transcriptómica, la proteómica y la metabolómica, como herramientas para aplicar una medicina predictiva, tanto en el riesgo de padecer determinadas enfermedades como de la respuesta a fármacos, personalizada para cada paciente de acuerdo con sus genes. Hablamos de medicina personalizada posgenómica y no simplemente de medicina personalizada, porque este término se ha venido empleando desde hace años en algunos centros médicos privados para referirse al trato «personalizado» que en ellos se ofrece a los pacientes, principalmente salas de espera individualizadas, atención cuidada en los circuitos diagnósticos y el tiempo y la dedicación personalizada de los médicos, todo ello con la legítima intención de marcar diferencias con la medicina más masificada que se presta en los centros de la sanidad pública. El genoma es el conjunto de genes que especifican todos los caracteres que pueden expresarse en un organismo y, en consecuencia, la genómica es la ciencia que se encarga del estudio de estos genes y de su expresión o manifestación en cada persona. El genoma humano se compone aproximadamente de unos 25.000 genes definidos e individualizados de entre unos 3.000 millones (es decir, 3 × 109) pares de bases o nucleótidos de ADN, situados en 46 cromosomas. Para evitar confusiones, se debe comentar que en las publicaciones internacionales en inglés figura la cifra de «3 billion of base pairs», pero en la nomenclatura sajona el término billion es 109, y para nosotros un billón es 1012. El Human Genome Project ha puesto de manifiesto que el genoma del ser humano es un 99,9% idéntico entre individuos y que en estas pequeñas diferencias del 0,1% es donde hemos de investigar para llegar a correlaciones entre éstas y el riesgo de aparición de enfermedades, ya sea por alteraciones de tipo mendeliano o de tipo multifactorial, como desde hace años ya se conoce en clínica y bioquímica. En la actualidad, para la mayoría de las enfermedades genéticas de transmisión mendeliana, se conoce cuál es la alteración del gen que las condiciona y, por lo tanto, se puede acometer su diagnóstico directamente,

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hayan aparecido lo síntomas o no, e incluso se puede acometer un diagnóstico prenatal con células fetales. De lo único que se ha dispuesto en la práctica, hasta hace pocos años, es la posibilidad de diagnóstico de las denominadas «enfermedades metabólicas congénitas» por métodos indirectos, basados en detectar las anomalías consecuencia de la mutación del gen, como su repercusión en una determinada actividad enzimática o cuantificando la acumulación o el déficit de sustratos, por medio de técnicas bioquímicas convencionales. El ejemplo clásico es la detección neonatal de la fenilcetonuria, que el autor inició en 1969 en el Instituto de Bioquímica Clínica de la Diputación de Barcelona, del que era director (actualmente centro de referencia para determinadas enfermedades metabólicas congénitas adscrito al Hospital Clínic de Barcelona), con cobertura provincial y poco después extendido a toda Cataluña. Aun siendo importantísimo que se pueda detectar directamente la anomalía genética mendeliana en el gen, quizá lo que ha abierto una nueva dimensión es el conocimiento de ese 0,1% de diferencia interpersonal del genoma, que va a permitir la investigación de datos genéticos que informen sobre la predisposición a padecer determinadas enfermedades por la conjunción de dichas diferencias y agentes medioambientales como la alimentación y otros hábitos de vida, así como por influencias de xenobióticos en general. En la mayoría de los casos, esa pequeña alteración del genotipo no se traduce per se en una alteración del fenotipo, pero puede suceder si se da una serie de coincidencias con factores medioambientales. Por lo tanto, no sólo estamos ante una herramienta más precisa para el diagnóstico de enfermedades genéticas, sino ante la posibilidad de predecir riesgos individuales en función de diferencias genéticas muy pequeñas, los hábitos de vida y las interacciones con el medio ambiente en el que se desenvuelve esa vida. Se abre un nuevo horizonte para la denominada medicina personalizada, es decir medicina predictiva individualizada a cada persona según su genoma. Esta pequeña diferencia del 0,1% en el genoma interindividual no es tan pequeña, pues supone más de 2 millones de variaciones en el genoma de una persona respecto a otra, y muchas de ellas implican el cambio de una sola base, es decir un polimorfismo de una sola base (SNP: single nucleotide polymorphism), que se produce con una frecuencia aproximada de 1/1.000 pares de bases. Descifrar el genoma humano no ha sido en realidad el fin de un proyecto, sino un medio para acometer una segunda etapa de aplicación práctica, que tiene como objetivo detectar en cada individuo esos polimorfismos y relacionarlos con enfermedades estableciendo datos estadísticos poblacionales entre SNP y riesgo de enfermedades, SNP y metabolismo de fármacos (farmacogenética) o SNP y respuesta a determinados alimentos (nutrigenética). Este objetivo persigue el proyecto llamado HapMap, cuyo desarrollo se puede seguir a través de su web: http://www.hapmap.org. El esfuerzo prioritario se centra en encontrar correlaciones entre SNP y el riesgo de trastornos de alta prevalencia como la DM2, el riesgo cardiovascular, los trastornos psiquiátricos, las enfermedades degenerativas y el cáncer, entre otras. Se han identificado ya más de 9 millones de SNP, y una vez validados e incluidos en las bases de datos del citado proyecto, rebasan ya los 5 millones y se encuentran disponibles para el mundo científico en: http://www.hapmap.org/downloads/index.html. También se dispone de la Single Nucleotide Polymorphism database (dbSNP), recopilación de SNP mantenida por el estadounidense National Center for Biotechnological Information (NCBI), en su web: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP.

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La medicina personalizada posgenómica es un nuevo concepto en el entorno de la salud, que se basa en los siguientes hechos: 1. Cada persona es genéticamente única. Con la descodificación del genoma humano se puede, para determinados polimorfismos, conocer el SNP personal. 2. La mayoría de los SNP per se no producen ninguna enfermedad, pero pueden ocasionar una respuesta atenuada o exacerbada a un agente externo, que puede ser un fármaco, algún componente de los alimentos o contaminantes medioambientales, entre otros. 3. Se dispone ya de bancos de datos que relacionan muchos SNP con una respuesta normal o anormal a medicamentos, nutrientes, hábitos de vida y contaminantes ambientales, entre otros. 4. Como consecuencia de lo anterior, el análisis de diversos SNP con demostrado interés clínico de cada persona permitirá predecir su respuesta a agentes externos; los más conocidos son la respuesta a fármacos (estudiada por la farmacogenética) y la respuesta a determinados componentes de los alimentos, estudiada por la nutrigenética o nutrigenómica. 5. Se realizan estudios con miles de SNP por medio de microarrays, con el fin de relacionarlos con la predisposición a determinadas enfermedades. Esto añade un paso previo y hace más eficaz la medicina preventiva. Toda la comunidad sanitaria está de acuerdo en que hay que prevenir las enfermedades pero, como ya hemos comentado anteriormente, es imposible obligar a una dieta, tomar determinados complementos nutricionales y recomendar unos hábitos de vida a todas las personas para prevenirlo «todo». El conocimiento de los SNP de cada persona informa de su susceptibilidad a padecer determinadas enfermedades o a una posible respuesta anormal a determinados productos, y con dichos conocimientos se puede hacer un programa de medicina preventiva a medida de cada uno, es decir, una medicina personalizada. Las principales ventajas de practicar una medicina personalizada son: 1. Que se puedan tomar decisiones médicas más informadas y más adaptadas a la biología del paciente. 2. Mayor probabilidad de obtener mejores resultados, debido a la aplicación de terapias o hábitos de vida de acuerdo con la posible respuesta del paciente. 3. En el caso de tratamientos farmacológicos, mayor eficacia, dosis ajustadas a cada persona y menor riesgo de que se presenten efectos secundarios perjudiciales. 4. Una mejor y más precoz planificación de la prevención, con la ventaja de poder actuar antes de que se hayan presentado síntomas adversos. 5. Posiblemente, un importante ahorro en el gasto sanitario. La importancia económica de este punto se realza en una reciente monografía publicada por el Instituto Roche sobre «La medicina individualizada como oportunidad para el Sistema Nacional de Salud». Se puede obtener en: www.institutoroche.es En clínica humana tenemos ya la posibilidad de obtener a un precio razonable perfiles de SNP que describan polimorfismos individuales de interés práctico en muchos campos de la patología, entre ellos riesgo cardiovascular,

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Niveles de estudio de la expresión del genoma El Human Genome Project ha puesto en manos de la comunidad científica el conocimiento del genoma humano, es decir, los genes y sus secuencias de ADN, y su estudio constituye la genómica. Sin embargo, lo que en última instancia va a afectar al metabolismo de la persona es la expresión de estos genes, y recordemos que la secuencia del proceso es ADN, trascripción a ARN, traducción a proteínas y acción de éstas, principalmente las enzimas, en el metabolismo. La medicina posgenómica, por lo tanto, abarca estudios a todos estos niveles. La expresión génica se transcribe al ARN; ya es posible estudiar directamente muchos ARNm (unos 25.000) y su estudio constituye la transcriptómica. Pero lo que en realidad ejerce su acción en el metabolismo y el equilibrio funcional del ser humano son las proteínas, principalmente las que tienen actividad enzimática, pero también las estructurales, y su estudio constituye la proteómica, que pone sofisticados sistemas analíticos a disposición de los investigadores para la realización de perfiles de proteínas; como cada gen puede influir en la síntesis de varias proteínas, el proteoma puede tener aproximadamente unas 100.000 proteínas diferentes. Un paso más es el estudio del encargado final de la incidencia en el metabolismo, que es precisamente las moléculas finalmente generadas en el metabolismo intermediario, y su estudio es la metabolómica. Como se ha comentado, en los inicios del estudio de las llamadas enfermedades metabólicas congénitas (la fenilcetonuria es el ejemplo más clásico) no se disponía del genoma pero se diagnosticaban las enfermedades por acumulación o déficit de metabolitos derivados del déficit enzimático originado por la mutación genética, y se estaba ya en la metabolómica. De hecho, el metaboloma

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riesgo de infarto, riesgo de osteoporosis y respuesta a medicamentos. La ventaja es que, una vez realizado el estudio de unos determinados polimorfismos en una persona, estos datos son útiles de por vida y no se tiene que repetir el estudio; lo que se tendrá que ir actualizando, en todo caso, no es el test, sino las nuevas aplicaciones de interpretación de los efectos del polimorfismo a la luz de las publicaciones que se vayan produciendo; es decir, es trabajo de formación del médico, pero no más dinero que el paciente deba gastar. Sin embargo, queremos dar un toque de atención en que tener un determinado genotipo no quiere decir que quede todo resuelto. El genotipo indica qué es lo que puede suceder, pero no predice exactamente lo que sucederá. Dentro de un mismo genotipo hay muchas variedades biológicas, y cualquier reacción bioquímica afectada por un determinado polimorfismo no puede considerarse como un sistema aislado que per se pueda predecir algo, sino que está estructurado dentro del conjunto total de metabolismo endógeno, y cada persona puede ser diferente en multitud de puntos. Es decir, a diferencia de las enfermedades mendelianas monogénicas clásicas, dos personas con unos mismos SNP en determinados genes no necesariamente tienen el mismo riesgo de padecer una determinada afección ni responderán exactamente igual a un determinado fármaco, entre otras cosas porque su entorno y el estilo de vida diferentes influyen de forma importante en la diferente manifestación de dichos SNP. Tenemos una herramienta más muy importante para una mejor medicina personalizada, pero la medicina no es (para bien o para mal, según como se mire) una ciencia exacta.

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es la consecuencia final del genoma y se correlaciona más directamente con el fenotipo que el propio genotipo. Pero hay que tener en cuenta que el metaboloma no es estático y fijo como el genoma y el transcriptoma, pues interacciona con vías metabólicas multidireccionales de regulación, por lo que su interpretación práctica es, en muchos casos, de gran complejidad cuando se pretende hacer una lectura del metaboloma, es decir, de miles de metabolitos a la vez. Punto aparte es la interpretación de un solo metabolito (p. ej., el ya comentado de la fenilalalnina como cribado de la fenilcetonuria), pero en este caso estrictamente no se puede hablar de mataboloma, sino de acumulación de un metabolito. Para el estudio de un gran número de genes o sus derivados, se dispone en la actualidad tecnología para microarrays de ADN y ARN y sofisticados equipos de espectrometría de masas conectados a potentes ordenadores, que permiten el estudio de perfiles de proteínas y se aplican especialmente al estudio del cáncer.

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Ejemplo práctico de lo que se entiende por medicina personalizada

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A lo largo de los capítulos del libro se exponen muchos ejemplos prácticos sobre el conocimiento de los SNP de una persona y su aplicación práctica para hacer una medicina preventiva personalizada. Pero en la presunción de que el lector habrá empezado por estos primeros capítulos más generales, ponemos un ejemplo que puede ser de interés para un gran número de médicos. Me refiero al tratamiento con estatinas. La prescripción de estatinas es en la actualidad, casi me atrevería a decir, generalizada en personas con hipercolesterolemia incluso moderada; se estima que en 2008 había en Estados Unidos 11 millones de personas que tomaban estatinas. Se ha demostrado que las estatinas —además de su efecto hipolipemiante en su actuación en los hepatocitos induciendo una disminución del colesterol de las lipoproteínas de baja densidad (cLDL) y de los triglicéridos, unido a un aumento del colesterol de las lipoproteínas de baja densidad (cHDL) y la apolipoproteína A1 (Apo-A1)— tienen también un efecto antiinflamatorio muy importante a través de su activación directa del receptor activado por proliferación de peroxisomas (PPAR: peroxisome proliferation activacting receptor) de los macrófagos a través de la vía de la proteincinasa activada por mitógenos (MAPK), lo que produce en ellos una disminución de la síntesis de las sustancias proinflamatorias como el factor de necrosis tumoral alfa (TNFa), MCP1 y un aumento de la ABCA1 y de los CD36 que refuerzan el sistema antiinflamatorio, conceptos muy claramente expuestos por Paumelle et al5. Hay también quien recomienda dar estatinas de forma sistemática a todos los pacientes sometidos a procesos quirúrgicos, precisamente por sus efectos antiinflamatorios, y parece que puede ser beneficioso en todo el proceso postoperatorio6. En el estudio JUPITER, con 17.802 personas de ambos sexos y 2 años de duración, quedó demostrado que dar rosuvastatina en personas sanas con cLDL por debajo de 130 mg/dl pero con valores de proteína C reactiva >2 mg/l (marcador de inflamación endógena) era muy beneficioso para la prevención de infarto de miocardio y procesos cardiovasculares7. Hay incluso quienes proponen dar estatinas de forma sistemática a todas las personas a partir de los 65 años, y está en estudio avanzado un triple fármaco contra la hipertensión que podría incluir una estatina. En PubMed se encuentran de-

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cenas de trabajos, además de los citados como representativos, que avalan los beneficios de las estatinas. Los beneficios de las estatinas, por lo tanto, son evidentes; sin embargo, como casi todos los medicamentos, también tienen efectos secundarios, y hay que tenerlos en cuenta. El primer principio que todo médico ha de cumplir, atribuido a Hipócrates (que se estima vivió entre 460 y 377 aC) y utilizado por primera vez en medicina en el libro Physician and Patient, de Worthington Hooker en 1847, es Primum non nocere, de manera que, por positivos que puedan ser los efectos de un medicamento, es prioritario evitar, o al menos vigilar, la aparición de efectos secundarios si se conoce que pueden ser graves. Las estatinas los tienen y recomiendo al lector interesado una exhaustiva revisión reciente de 45 páginas de Golomb et al8 sobre el tema. Se ha comunicado que entre el 1  y el 7% de las personas que toman estatinas presentan diferentes grados de dolores musculares9 y que un 0,5% presenta miopatías graves, con dolor muscular, debilidad y concentraciones de creatincinasa del orden de 10 veces los normales10. En un estudio entre enero de 1998 y junio de 2001, en una cohorte de 252.460 pacientes tratados con estatinas, se registraron 24 ingresos por rabdomiólisis. El riesgo fue el mismo con monoterapia con atorvastatina, pravastatina o simvastatina, pero se elevaba mucho si se combinaba cualquier estatina con un fibrato11. En resumen, teniendo en cuenta que se estima que en Estados Unidos hay 11 millones de personas que toman estatinas, es previsible que unas 500.000 de ellas presenten miopatías de diferente gravedad. Desconozco cuántas personas están tratadas con estatinas en España, pero aceptando el mismo porcentaje que en Estados Unidos, deberían ser entre 2 y 3 millones y, por lo tanto, sería interesante poder prevenir que algunos miles de ellas presenten miopatías, y en este empeño pueden aportar soluciones los conocimientos sobre el genoma. Ante la aparición de muchos casos de afección muscular en pacientes que toman estatinas, y teniendo en cuenta que estos fármacos hipocolesterolémicos actúan inhibiendo la HMG-CoA reductasa, también inhiben la síntesis de la ubiquinona (coenzima Q10) antioxidante regulador en la cadena de transporte mitocondrial, que se sintetiza a través de una derivación de la vía de síntesis del colesterol. Se estudiaron SNP de genes que codificaban varias enzimas relacionadas con el metabolismo mitocondrial en 95 hombres y 45 mujeres tratados con estatinas que habían tenido problemas musculares graves, muestras que se había seleccionado de entre más de 30 hospitales de Estados Unidos12. En la mayoría había valores altos de creatincinasa y electromiogramas anormales. Se obtuvieron pocos resultados concluyentes, pues ninguno de los SNP de enzimas relacionadas con el metabolismo mitocondrial presentó suficiente incidencia en el grupo para tenerlo en consideración. En otro trabajo centrado en el mismo problema13, se estudiaron varios genotipos de los genes de la CoQ2, y se encontró en tres variantes una incidencia 2,42, 2,33 y 2,58 veces superiores en los pacientes tratados con estatinas que presentaron miopatía respecto a los controles. Sin embargo, los datos fueron bastante poco concluyentes para su utilización sistemática con fines predictivos antes de un tratamiento con estatinas. Un avance importante para clarificar el tema se obtuvo de una revisión bibliográfica de los estudios encaminados a encontrar relación entre miopatía por estatinas y alteraciones genéticas14. Se encontró que se habían publicado 16  alteraciones genéticas en cierta relación con el tratamiento con estatinas.

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Cabe destacar las que encontraron en relación con enzimas de la fase I de la desintoxicación hepática (enzimas que se revisaran con detalle en el capítulo de farmacogenética), por ser determinaciones que están ya incluidas en microarrays habituales en la práctica clínica. Por ejemplo, el SNP 475delA del CYP2C8; se observó que en los homocigotos se presentaba un alto porcentaje de rabdomiólisis si estaban tratados con cerivastatina. También encontraron mayor incidencia de miopatías en metabolizadores lentos del CYP2D6 (genotipos *3, *4, *5 y *6). En metabolizadores lentos del CYP3A5 (genotipo *3) encontraron concentraciones plasmáticas más altas de lo esperado por la dosis de estatina administrada, por lo que es aconsejable disminuir la dosis a las personas con estos genotipos. Tenemos unos ejemplos de que algunos SNP cuya realización está ya en laboratorios de nuestro país, pueden orientar sobre la conveniencia o no de dar estatinas de forma personalizada, es decir, ajustar la dosis individual y no dar la recomendada en general. Dado que muchos estudios han demostrado relación de la cerivastatina con alteraciones musculares graves, en Estados Unidos este fármaco se retiró del mercado. Es interesante comentar que la cerivastatina era la más lipófila del grupo de las lipófilas, y que en general son precisamente las de este grupo las que producen más incidencia de alteraciones musculares, que es mucho menor en el grupo de las hidrófilas. Por lo tanto, de prescribir alguna estatina en pacientes con un CYP2D6 metabolizador lento, es preferible que sea del grupo de las hidrófilas. Pero el trabajo que ilustra más el ejemplo que queremos poner de qué es medicina personalizada apareció en agosto de 2008. Son los resultados del SEARCH Collaborative Group, integrados en el Genome Wide Study15. En 85 pacientes con miopatía grave por estatinas y 90 controles que tomaban 80 mg de simvastatina al día y formaban parte de un grupo de 12.000 personas a las que se estudiaba con varios enfoques del dentro del programa del genoma humano, se determinaron 300.000 SNP con la tecnología usada para la descodificación del genoma humano. Después de cruzar todos los datos con un superordenador, encontraron una fuerte asociación entre miopatía y un SNP del gen SLCO1B1 del cromosoma 12 que codifica el polipéptido OATP1B1, cuya función —magnífica casualidad— es regular la captación hepática de estatinas. La codificación de la zona donde se encontró el polimorfismo era rs4363657. Los integrantes del grupo control eran homocigotos para el alelo T, es decir, TT. El alelo mutado era el C y los heterocigotos CT presentaron un aumento de miopatía con un OD (odds ratio) de 4,5, en tanto que los CC tenían OD de 16,9 (intervalo de confianza [IC] del 95%). Más del 60% de las miopatías se podían atribuir al alelo C del citado gen. Este efecto se comprobó también con posterioridad en pacientes con 40 mg de simvastatina al día que sufrieron miopatía. La conclusión es que la determinación de los alelos C y T del gen rs436657 previa a la prescripción de estatinas puede servir para hacer una medicina personalizada que evite un alto porcentaje de miopatías como efecto secundario. Confío en que para cuando el lector lea este capítulo haya ya laboratorios que puedan ofrecer a un precio asequible el estudio de estos dos SNP. En resumen, el mensaje es dar estatinas sí, pero antes —de forma personalizada, paciente a paciente— asegurarnos de que el riesgo de que se presente una miopatía por efecto adverso sea mínimo valiéndonos de las herramientas predictivas a nuestro alcance. Este mensaje concreto puede extrapolarse a decenas de ejemplos, muchos de los cuales aparecen en los diversos capítulos de este libro.

Podríamos ampliar mucho más este capítulo, pero se considera que el concepto de lo que hoy debe entenderse por medicina personalizada posgenómica ha quedado expuesto de forma clara. Ayudar a popularizar su conocimiento e ir abriendo ventanas sobre su aplicación práctica es de hecho el objetivo de este libro. Es difícil que a nivel institucional se haga una apuesta por su implantación en centros médicos. El primer factor limitante es que la gran mayoría de los médicos, que han recibido una formación académica pregenómica, desconocen el tema y su aplicación práctica. El segundo factor limitante es que hay muy pocos laboratorios capacitados para hacer perfiles de SNP con estos fines a precios asequibles y también son pocas las personas que puedan gastarse una no desdeñable cantidad de dinero en hacérselos (aunque en pocos años las tarifas de los estudios de SNP mediante microarrays van a ser asequibles); aunque es seguro que hay miles de personas que estarían dispuestas a pagar por ello en aras de asegurar mejor el éxito de los tratamientos que se les prescriban, no lo hacen principalmente porque sus médicos no lo solicitan. El tercer factor limitante es que, si los médicos lo solicitan y el paciente se los hace, muchas veces el médico no sabe interpretar el mensaje práctico que se deriva de los diferentes SNP del análisis, por lo que hay un tercer nivel, que es la interpretación de los diferentes SNP de una persona, ya no uno a uno, sino en su conjunto. Por lo tanto, son necesarios centros o grupos de profesionales especializados que hagan la interpretación, y sin duda estos especialistas tendrán que apoyarse no sólo en sus conocimientos a través de publicaciones, sino en programas informáticos preparados para ello, que hagan aplicable de forma rápida y segura el conjunto de sus conocimientos y los datos adquiridos con años de estudio cruzando SNP y relacionándolos con determinadas enfermedades. Mi consejo al médico práctico es que no pretenda adentrarse en el tema en general, pues este camino, aunque haya muy buena voluntad, no es factible, pues ya adelantamos que es muy duro por su base bioquímica-genética, que en general no se ha actualizado desde los tiempos de la licenciatura. Cada médico, según su especialidad, debe ir profundizando en el conocimiento práctico de los SNP cuyas diferencias pueden tener impacto, en forma de datos predictivos, en el entorno de su especialidad: DM2, riesgo cardiovascular, hipertensión, determinados tipos de cáncer, etc., y saber un poco de farmacogenética aplicada a los fármacos de habitual prescripción que, salvo excepciones, estarán en un grupo de 20-30 fármacos. El consejo es ir paso a paso, pero hay que dar el primero, y nos llenaría de satisfacción a todos los coautores de este libro que ese primer paso pudiera venir de su lectura. Este es precisamente nuestro objetivo.

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CONCLUSIONES

Bibliografía [1] Eggert RW, Parkinson MD. Preventive medicine and health system reform. Improving physician education, training and practice. JAMA. 1994;272:688–93. [2] Mokdad AH, Marks JS, Stroup DF, Gerberding JL. Actual casues of death in the United Sates, 2000. JAMA. 2004;291:1238–45. [3] Thompson IM, Pauler DK, Goodman PJ, Tamgen CM, Lucia MS, Parners HL, et al. Prevalence of prostate cancer among men with prostate-specific-antigen levelT). «g» para codificar una secuencia genómica (g.476A>T). «m» para codificar una secuencia mitocondrial (m.8993T>C). «r» para codificar una secuencia de ARN (r.76a>u). «p» para un cambio de aminoácido en una proteína (p.Lys76Asn).

Nótese que cuando se refiere al ADN las bases se identifican por su letra de código en mayúsculas y cuando codifican un cambio de base en el ARN, su letra de código aparece en minúsculas. También indicar que cuando en la nomenclatura no se pone ninguna de las letras minúsculas anteriores, se da por entendido que es ADN. En primer lugar, hay que especificar de qué gen estamos hablando (código o nombre del gen), y además en que exón está el polimorfismo. Aunque en los intrones obviamente también hay polimorfismos, no se comunican en los estudios de los laboratorios de diagnóstico dado que no tienen influencia en el producto final que es la proteína, aunque sí que existe nomenclatura para los polimorfismos de los intrones que se utilizan en investigación y que no citaremos para no complicar al lector. También puede haber polimorfismos en los genes reguladores y en los que codifican el inicio o el final de la cadena. Los más conocidos son, lógicamente, los que afectan a los exones.

Nomenclatura en función del nucleótido mutado en el ADN En primer lugar se pone el nombre del gen en forma codificada. Si el gen y la proteína que codifica tienen la misma nomenclatura, cuando se habla de gen se escribe en cursiva y cuando es la proteína en normal. A continuación se pone la letra c, a continuación un número que indica la posición en la secuencia del gen, empezando por el primero en posición 5’ del nucleótido en el que está el polimorfismo, a continuación, la letra que codifica la base en el alelo wt, seguida del signo > y finalmente la letra que indica la base que en el alelo polimórfico

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La nomenclatura irá precedida de una letra minúscula según el material biológico a que se refiere:

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ha sustituido a la del wt. Ejemplo, en el gen de la MTHFR (metil-tetra-hidrofolato reductasa, enzima clave en el metabolismo del ácido fólico y que tiene importancia en los tratamientos de quimioterapia del cáncer): MTHFRc1298A>C Quiere decir polimorfismo en el ADN, en el nucleótido en posición 1298, del gen de la MTHFR, por el que la adenina del alelo wt ha sido sustituida por la citosina. Otra forma de expresión puede ser:

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MTHFR.cA1298C

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SNP en el nucleótido 1298 del ADN de gen de la MTHFR por el que la adenina del alelo wt ha sido sustituida por una citosina. El inconveniente de esta nomenclatura que informa del cambio de base es que no da información de si en realidad ha habido una modificación en la proteína que codifica. Recordemos que el código está «degenerado» y que salvo para la metionina y el triptófano, un aminoácido puede ser codificado por varios tripletes diferentes, por lo tanto, un cambio en una base no necesariamente implica un cambio en un aminoácido de la proteína. Respecto a la numeración, hay que tener en cuenta que no existe el nucleótido 0. El nucleótido 1 es la A (adenina) del codón ATG de iniciación de la translación. El nucleótido 5’ del codón de iniciación es el -1, el anterior -2 y así sucesivamente. Muy recientemente se ha añadido que el nucleótido 3’ del codon-stop de la translación se codifica como *1, el siguiente *2 y así sucesivamente. En mi opinión, este añadido no es muy afortunado pues puede inducir a confusiones en no expertos pues, como veremos más adelante, la nomenclatura *número, se utiliza, en algunos casos, para reconocer SNP de forma simplificada, y no tiene nada que ver con lo anterior. Para el caso del ARN, análisis que determinan la expresión génica (es decir, según la secuencia del ARN y no del ADN), la nomenclatura es igual, pero anteponiendo r y las iniciales de las bases en minúscula, como ya hemos citado anteriormente. Estos ejemplos corresponden al simple cambio de un nucleótido por otro. Es decir, una sustitución. Ahora bien, puede haber otros tipos de polimorfismos que afectarán a varias bases, y que son los siguientes: • Deleciones. Pérdida de uno o más nucleótidos. Se antepone «del» (c76_78del o bien c76_78delACT). Significa que hay una deleción (pérdida de nucleótidos) del nucleótido 76 al 78 y que son ACT en la secuencia que se especifique. Otro ejemplo: c6_8del o c6_8delTG, indica una deleción de los nucleótidos 6 y 7 de la secuencia ACTTTGTGCC, que queda como ACTTTGCC. • Inversiones. Se designan como «inv», con una indicación respecto al primero y el último de los nucleótidos afectados por la inversión (ejemplos: c203_506inv o bien 203_506inv304). Significa que ha habido 304 nucleótidos invertidos desde la posición 203 a la 506. • Inserciones. Se designan como «ins» después de la indicación del nucleótido que flanquea el lugar de la inserción, seguido de una descripción de los nucleótidos insertados. Ejemplo: c76_77insT, significa

que una timina se ha insertado entre los nucleótidos 76 y 77 del ADN de la secuencia de referencia. • Duplicaciones, triplicaciones (o más). Las duplicaciones se designan como «dup» después de la indicación del primero y el último nucleótido duplicado. Ejemplo: c.77_79dup o bien c.77_79dupCTG o bien c.77_79dup3. Significa que hay tres nucleótidos del 77 al 79 que se han duplicado y en la nomenclatura segunda se especifica además que son CTG. En el caso de triplicaciones o más se pone «trip» o tres letras indicando el múltiplo.

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Como puede intuirse, en un mismo gen pueden coexistir sustituciones, deleciones, inversiones, inserciones y duplicaciones y la nomenclatura será la suma de todas ellas, lo que para un lector no especializado puede parecer más un jeroglífico egipcio que una nomenclatura científica. Afortunadamente no es lo habitual, y en estos casos el laboratorio especializado en genómica suele aclarar bien de qué se trata para que lo entiendan los no especialistas.

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En este caso la nomenclatura informa del aminoácido que debido al polimorfismo se ha cambiado en la cadena de la proteína. Es decir, se define el efecto del SNP en la molécula biológicamente activa y, según su posición, por modelos moleculares puede intuirse si puede originar algún cambio ostensible de su función. Como en el caso anterior, primero se describe el gen afectado por el SNP a través de su código, a continuación el aminoácido presente en el alelo wt, a continuación el número de orden del codón afectado y a continuación el aminoácido que ha sustituido al wt. Los aminoácidos se expresan por tres letras que suelen ser informativas o una sola letra (tabla 2.2). Vamos a partir de la nomenclatura anterior añadiendo esta segunda. Ejemplo: MTHFRc1298A>C SNP en el nucleótido 1298 del gen de la MTHFR por el que la adenina del alelo wt ha sido sustituida por una citosina. Y su consecuencia es: MTHFR (Glu429Ala) SNP en el codón 429 del gen de la MTHFR por el que el ácido glutámico ha sido sustituido por la alanina. Es evidente que el número del nucleótidos (1298 en el caso anterior) será aproximadamente tres veces mayor que el número del codón afectado en la proteína (429 en el ejemplo anterior), ya que tres nucleótidos son los que forman un codón que, a su vez, codifica solamente a un aminoácido.

De la estructura celular a los polimorfismos de un solo nucleótido

Nomenclatura en función del aminoácido cambiado en la proteína

Comentario sobre los textos en inglés

Las frases de los textos en inglés pueden inducir a dudas en personas no nativas, y lo comentamos. En el caso de la MTHFR A1298C, se describiría como «SNP causing an Adenine to Citosine replacement at nucleotide 1298». En el caso de MTHFR (Glu429A) se describiría como «SNP causing a Glutamic Acid to Alanine

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substitution at codon 429». Es decir, «to» señala lo que ha quedado después de producirse la alteración, y la primera molécula que se cita es la del alelo wt, ya sea base o aminoácido.

De la estructura celular a los polimorfismos de un solo nucleótido

Nomenclatura por código previamente acordado En la actualidad, los estudios de SNP han entrado en la práctica clínica. Hay casos en que se estudian los SNP que solamente afectan a un determinado exón, pero a veces se comunican ya de varios y/o de diferentes genes; informes analíticos con 50-100 SNP son ya habituales en determinados campos de la práctica médica. En cada uno de los casos interpretar, recordando letras y número, la nomenclatura anterior es difícil. En el caso concreto de los SNP del grupo de los CYP450 involucrados en el metabolismo de fármacos, se ha constituido un comité que ha establecido una nomenclatura mucho más sencilla. A cada uno de los polimorfismos de un gen, del que se conocen la base cambiada (por ejemplo, A>C) y/o el aminoácido cambiado en la proteína (por ejemplo, Glu>Ala) se le asigna un número (1, 2, 3, 4…) precedido de un asterisco (*) y a veces, debido a que se van encontrando nuevos SNP, después del número se sitúa una letra mayúscula, lo que es mucho más fácil de recordar y de manejar en la práctica clínica. Este comité es el Human Cytochrome p450 (CYP) Allele Nomenclature Committee (http://www.cypalleles.ki.se). Vamos a poner unos ejemplos: nos referimos al CYP2C9. Alelo wt: CYP2C9*1A Alelo CYP2C9*3A es aquel que por acuerdo del comité se ha dado a: CYP2C9. c42614A>C, o CYP2C9.cA426C, que equivale en la proteína a: CYP2C9. Ileu359Leu, que más simplificado es CYP2C9.I359L. Y finalmente, se añade en el informe, si se produce el efecto que SNP ha originado en la función de la enzima en relación con el wt, en este caso concreto será «Descenso de la actividad».

Por un código de varios números pactado para el genoma humano También puede añadirse entre paréntesis el número de código del SNP en el catálogo del genoma humano. Por ejemplo, en el caso del polimorfismo de la MTHFR citado anteriormente, en el catálogo del genoma humano corresponde al polimorfismo rs1801131. Esta nomenclatura, que es útil para investigación, pues cada día aparecen nuevos polimorfismos y hay que simplificar con un número, no se utiliza en la práctica, pues aún es más difícil de relacionar con la clínica, ya que dicho número no orienta sobre ningún aspecto del polimorfismo, sencillamente es «el número del teléfono a secas» que per se no informa de la persona que lo tiene asignado ni de su domicilio.

Lo que se expresa en informes de laboratorio sobre estudio de polimorfismo de un solo nucleótido En la actualidad, hay técnicas asequibles, puntuales o múltiples (microarrays), para el estudio del genotipo de un determinado gen por lo que respecta a sus

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SNP. Ahora bien, como cada gen está formado por dos alelos, uno de origen paterno y otro de origen materno, el laboratorio informa cuál es, en su caso, el genotipo de cada haplotipo, indicando si hay SNP, en relación con el wt. Por ejemplo, si se comunica sobre el genotipo del CYP2C9, para una determinada persona se podrá informar, por ejemplo:

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CYP2C9. Genotipo: *1/*2

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Nomenclatura de los polimorfismos de un solo nucleótido en el ADN mitocondrial Se utiliza la misma nomenclatura anterior pero anteponiendo la letra m en vez de c. A veces hay publicaciones que no ponen la c en el caso de SNP del núcleo, es decir en ausencia de letra es del núcleo y si es mitocondrial se antepone la m.

Comentario final sobre la nomenclatura Hemos descrito las nomenclatura más utilizadas, pues es lo que el lector encontrará si lee trabajos sobre este tema, y si no tiene las ideas claras, le parecerá que le hablan en «chino» y decaerá su atención en el trabajo, y muchas veces sucederá lo que no queremos que suceda: «esto no es para mí, he llegado tarde, no hay quién lo entienda». Afortunadamente, en la práctica la mayoría de los informes de laboratorios que estudian SNP se van a recibir con la nomenclatura más simplificada, y en el informe ya se hará constar lo que en realidad interesa, desde un punto de vista clínico: si este polimorfismo en relación con la forma wt no tiene ninguna significación, tiene menos actividad, tiene actividad nula o tiene más actividad.

De la estructura celular a los polimorfismos de un solo nucleótido

Quiere decir que en una de las cadenas el genotipo es el *1, que en este caso corresponde a la forma wt y en la otra está el *2. El haplotipo *2 corresponde en la nomenclatura no codificada al CYP2C9. 430C>T o CYP2C9.C430T, es decir que la forma wt (*1) en el nucleótido 430 la citosina ha sido sustituida por una timina y en nomenclatura pactada para el genoma humano correspondería a rs1799853. El resultado de esta variante genética corresponde a un gen que en uno de sus alelos confiere a la enzima que codifica una actividad normal (*1) y el otro (*2) una actividad casi nula, y el conjunto del genotipo (*1/*2) se manifestará en el fenotipo en forma de una enzima que tendrá una actividad disminuida del orden del 32% del genotipo wt (*1/*1). Por lo tanto, hay que tenerlo en cuenta a la hora de prescribir un medicamento que se metabolice por este CYP, ya que si el proceso que cataliza es el paso de la forma activa del fármaco a la inactiva, se tendrá que reducir la dosis pues se pueden alcanzar concentraciones plasmáticas altas indeseables. Este ejemplo que hemos puesto es muy usual, pues, entre otros, por el CYP2C9 se metaboliza la warfarina y el acenocumarol, fármacos anticoagulantes y antitrombóticos muy utilizados. Las personas con el fenotipo antes mencionado, con las dosis habituales (establecidas para la mayoría de los pacientes, es decir el genotipo wt), tendrán riesgo de hemorragias, por lo que hay que dar dosis menores.

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La nomenclatura habitual en los trabajos de farmacogenética, y que con variantes se adapta a todos son: • EM = extensive metabolizer = forma wt, actividad «normal» o de referencia. • EMdim = extensive metabolizer disminished = normal algo disminuida. También se expresa como IM = Intermediate metabolizer. • PM = poor metabolizer = metabolizador lento. • UM = ultra-rapid metabolizer = metabolizador ultrarrápido. Es importante que los laboratorios que realizan análisis genómicos, si bien han de ser estrictos con la nomenclatura que utilicen para comunicar los polimorfismos detectados, deberán tener muy claro que dan un servicio y, por lo tanto, si hace falta han de facilitar con comentarios anexos la interpretación por parte de los clínicos.

De la estructura celular a los polimorfismos de un solo nucleótido

CONCLUSIONES

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De una forma muy sucinta, se ha dado un repaso a conceptos que se explican en la asignatura de bioquímica de primer curso en la carrera de medicina, y que son fáciles de olvidar cuando ya se llevan muchos años de práctica médica asistencial. Según criterio del autor, con muchos años de experiencia docente precisamente de bioquímica en una facultad de medicina, es imprescindible recordarlos si se desea incorporar a la práctica médica actual la aplicación de los conocimientos aportados por la secuenciación del genoma humano. Si no somos capaces de ordenar y actualizar estos conceptos, la revisión de cualquier trabajo sobre SNP y riesgo de enfermedad nos demandará un esfuerzo que, en muchos casos, resultará estéril y terminará con el abandono de la lectura, con el gran perjuicio de mantenernos en nuestro mundo pregenómico y sin que podamos ir adentrándonos progresivamente en el mundo posgenómico. Ampliar nuestra formación con aportaciones del conocimiento del genoma humano debe formar parte de la propia autoestima profesional, es decir por «devoción»; sin embargo, también en cierta forma ha de ser por «obligación», al menos por obligación ética y profesional, pues de no hacerlo estamos privando a nuestros pacientes de la aplicación personalizada a cada uno de ellos de unos conocimientos de eficacia ya demostrada y que podrían ayudar a mejores diagnóstico, prevención, pronóstico o tratamiento de sus dolencias.

Bibliografía Jorde LB, Carey JC, Bamshad MJ, White RL. Genética médica. Barcelona: Elsevier; 2009. Nelson DL, Cox MM. Lehninger. Principios de bioquímica. in: Versión española de Claudio Cuchillo, Barcelona: Omega; 2006 Solari AJ. Genética humana. Madrid: Médica Panamericana; 2004.

Fundamentos de farmacogenética

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Juan Sabater Tobella

ÍNDICE DEL CAPÍTULO Introducción  56 Reacciones adversas a los medicamentos  58 En qué moléculas se tienen que buscar polimorfismos genéticos  60 Transportadores  60 Proteínas plasmáticas  60 Enzimas vinculadas a la metabolización de fármacos  60 Dianas del fármaco  61 Desintoxicación hepática  61 Biotransformación  62 Fases de la biotransformación  63 Fase 0  63 Fase I  63 Fase II  64 Fase III  64 Fase I: citocromo P450  65 Mecanismo de acción del CYP  66 Concepto afinidad/capacidad  66 Polimorfismos de un solo nucleótido en los CYP: consecuencias  67 Consecuencias de ser metabolizadores intermedios o metabolizadores lentos  68 Familias de CYP involucradas en la metabolización de fármacos  69 Familia CYP1  69 Familia CYP2  73 Familia CYP3  86 Fase II  90 Glucuronidación  91 Subfamilia UGT1A1  92 Subfamilia UGT2B  93 Sulfatación  94 Conjugación con glutatión  95 Acetilación  97 NAT2 y riesgo de cáncer  99 Conjugación con aminoácidos  100 55 © 2010. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos

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Conjugación con taurina  100 Conjugación con glicina  100 Metilación  101 Fase III  101 Activadores e inhibidores  104 Conclusiones  106 Bibliografía  107

Fundamentos de farmacogenética

INTRODUCCIÓN

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Los conocimientos del médico para conseguir que la prescripción de medica­ mentos a sus pacientes cumpla los efectos deseados se basan en la formación adquirida a través de diferentes disciplinas, entre las que cabe destacar la farmacología y en especial dos de sus subespecialidades, la farmacocinética y la farmacodinámica. Farmacocinética. Es la ciencia que estudia el paso de los fármacos a través del cuerpo. Desde el momento que se ingiere un medicamento, sus principios activos y los componentes excipientes de la forma farmacéutica se someten a diversos procesos en diferentes partes del organismo. En primer lugar, en los de administración oral, el sistema digestivo actúa en ellos, lo que da lugar a la liberación de los principios activos de su forma farmacéutica (solución, com­ primidos, cápsulas, polvo, etc.) y su absorción por la mucosa intestinal. Una vez absorbidos, se distribuyen por el organismo, y el volumen de distribución alcanzado tiene estrecha relación con la estructura química de la molécula: a mayor hidrofilidad, mayor volumen de distribución. A partir de ese momento comienza su metabolización, lo que puede suponer la activación de la molé­ cula del fármaco, cuando se trata de un profármaco, o no modificarla, si es directamente el fármaco, y de inmediato en ambos casos, mediante reacciones bioquímicas del metabolismo intermediario, que se trasformen en sustancias muy hidrosolubles para que se facilite su eliminación al exterior por la orina, la bilis o las heces. Los conocimientos de la farmacocinética de cada medicamento se relacionan muy directamente con su seguridad. Farmacodinamia. Es el estudio de los efectos bioquímicos y metabólicos que el medicamente ejerce sobre el organismo, es decir, su eficacia. Estudia los efectos terapéuticos del medicamento, sus efectos secundarios o colaterales y sus efectos tóxicos, y que todos ellos pueden manifestarse de forma indivi­ dualizada en cada paciente, muchas veces dependiendo de comorbilidades, comedicación y algunos de sus polimorfismos genéticos. La farmacodinamia se puede estudiar a escala de las moléculas, las células, los tejidos, los órganos o el conjunto del organismo. En la farmacodinamia se introducen los términos receptores, afinidad por lo receptores, moléculas transportadoras, agonistas y antagonistas, entre otros muchos. Las técnicas de biología molecular han dado un gran impulso al conocimiento exacto de cómo actúan e interaccionan los medicamentos y los diferentes niveles de sus mecanismos de acción. El conoci­ miento del genoma humano ha aportado una nueva especialidad en el mundo del medicamento: la farmacogenética. Eficacia y seguridad. En el contexto de la medicina práctica, se ha de introducir otros dos conceptos: eficacia y seguridad. La eficacia es el valor terapéutico positivo que se obtiene con la aplicación de una determinada dosis de un fár­

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1. Disponer de una herramienta para practicar una medicina personalizada. 2. Obtener una mejor respuesta terapéutica y menos efectos adversos o tóxicos. 3. Acortar los períodos de tratamiento y, en pacientes ingresados, reducir las estancias hospitalarias al dar una medicación adecuada a cada paciente. 4. Reducir el número de accidentes y muertes por reacciones adversas a los medicamentos e interacciones en polimedicación. 5. Reducir los costes económicos y de salud de los pacientes por medicacio­ nes ineficaces.

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Fundamentos de farmacogenética

maco a un determinado paciente. En general estos datos se calculan en grupos de pacientes, pero en el contexto de la medicina personalizada, aun siendo obvio que interesan los valores obtenidos en los diferentes trabajos en grupos, interesan más (si es posible tenerlos) los datos individualizados para el paciente que estamos tratando. La seguridad está determinada por la ausencia de efectos secundarios en la dosis de referencia, y aquí aún interesa más, si cabe, definir «en este paciente». Los conocimientos de farmacogenética son una herramienta muy importante para pasar de los porcentajes de eficacia y de seguridad deri­ vados del grupo de pacientes integrados en los múltiples ensayos clínicos a la eficacia y la seguridad que podemos esperar en nuestro paciente. Farmacogenética. Es la ciencia que estudia las acciones e interacciones entre los fármacos en cada individuo en función de sus genes. Es decir, estudia las respuestas diferentes que cada persona tendrá a un mismo fármaco, en tanto que la farmacogenómica estudia los efectos de los fármacos respecto a la expresión genética en general. Cuando se revisan las acciones de un medicamento, prácti­ camente todos tienen una lista de efectos secundarios, que se suelen comunicar en porcentajes, por ejemplo: «En un 5% de la población pueden producirse ma­ reos y dolor de cabeza». Con los conocimientos que aporta la farmacogenética, en algunos casos la frase anterior se podría complementar de la forma siguiente: «a los pacientes con un polimorfismo X en el gen YY, les producirá mareos y dolor de cabeza». Por lo tanto, para los pacientes con este polimorfismo, puede ser aconsejable buscar un fármaco alternativo, con efectos terapéuticos similares y que no produzcan efectos secundarios en las personas con dicho polimorfismo. La farmacogenética tiene como uno de sus objetivos principales la predicción del riesgo de toxicidad y/o fracaso terapéutico al administrar fármacos a un individuo concreto. El objetivo último es prevenir la toxicidad y/o la ineficacia terapéutica de una terapia farmacológica o, dicho de otro modo, optimizar el cociente beneficio/riesgo de un tratamiento en cada paciente. En la respuesta farmacológica intervienen, entre otros factores, enzimas encargadas de metabolizar los fármacos (y/o las sustancias endógenas im­ plicadas en la acción de éstos), proteínas transportadoras de fármacos (y/o de  sustancias endógenas, como neurotransmisores, hormonas, etc.) y recep­ tores o dianas terapéuticas en general. Todos estos factores sabemos que son estructuras proteicas, cuya síntesis está controlada por sus genes específicos y pueden presentar variantes genéticas que condicionen su farmacocinética/ farmacodinámica, es decir su eficacia terapéutica, sus efectos secundarios y su toxicidad. El objetivo último es prevenir la toxicidad y/o la ineficacia terapéu­ tica de una terapia farmacológica, dicho de otro modo, optimizar el cociente eficacia/seguridad de un tratamiento. A modo de introducción, las ventajas que aporta la farmacogenética son:

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6. Mejorar la eficiencia en los ensayos clínicos en fases III y IV. 7. Dar argumentos científicos a los entes reguladores antes para aceptar o rechazar fármacos.

Fundamentos de farmacogenética

Antes de entrar a desarrollar el tema de la farmacogenética, hemos de exponer cómo tiene lugar la metabolización de los fármacos, principalmente en el híga­ do, como base de conocimiento que facilite entender los beneficios prácticos que la farmacogenética va a poner a disposición de los médicos con el fin de hacer un tratamiento personalizado para cada paciente de acuerdo con sus genes: «el medicamento adecuado, a la dosis adecuada, para cada persona». Creo que, antes de 10 años, prescribir fármacos de acuerdo con los polimor­ fismos de un solo nucleótido (SNP, single nucleotide polymorphism) del paciente de genes que codifiquen proteínas involucradas en todos los niveles de su me­ tabolización va a ser práctica habitual y generalizada en clínica. Sin embargo, de acuerdo con criterios de coste/beneficio, actualmente hay unas indicaciones prioritarias que se recogen en el Informe de Prospectiva Tecnológica Sectorial, pu­ blicado por Genoma España en 20091, y son las siguientes: • Enfermedades crónicas que requieren una terapia larga. • Terapias que requieren de períodos largos antes de poder evaluar la eficacia del tratamiento. • Situaciones en que terapias inapropiadas pueden tener consecuencias adversas irreversibles. • Tratamientos asociados a eventos adversos y, como consecuencia, alta morbilidad potencial. • Tratamientos de coste elevado cuya eficacia pueda predecirse mediante un test farmacogenético. Creemos innecesario poner ejemplos de cada uno de los casos, por ser su­ ficientemente claros los conceptos. Como resumen, podríamos decir que en la actualidad las dosis de los fármacos se ajustan en función de sexo, peso, edad, alergias conocidas, función hepática y función renal. Sin embargo, no se tiene en cuenta el genotipo del paciente en las variantes genéticas que influyan en su metabolismo y pueden derivar en consecuencias tan variadas como menor o menor actividad que la esperada, reacciones adversas no previstas e interacciones entre fármacos. La farmacogenética abre las puertas a este nuevo concepto de la prescripción: el medicamento adecuado, a la dosis correcta para este paciente.

Reacciones adversas a los medicamentos

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Las reacciones adversas a los medicamentos (RAM) ocurren en todas las fases clínicas del desarrollo de fármacos y son la causa del 20% de las cancelaciones de proyectos durante el proceso. A pesar de las estrictas normas de todas las agencias nacionales reguladoras, se debe retirar del mercado alrededor del 1% de todos los nuevos fármacos debido al elevado número de reacciones adversas no detectadas en los ensayos clínicos. Lazarou et al2 publicaron en 1998 un estudio que tuvo gran repercusión mediática en Estados Unidos y originó bastantes quebraderos de cabeza a la FDA y todo el sistema sanitario en general. Dos grupos de trabajo independientes revisaron cuatro bases de datos diferentes que abarcaban desde 1966 a 1996, es decir, 30 años. De 153 estudios prospectivos sobre el tema de las RAM encontrados en las bases de datos, seleccionaron 39 que cumplan con los

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Fundamentos de farmacogenética

requisitos preestablecidos del metaanálisis. Se hicieron dos grupos, RAM sufri­ das por pacientes ingresados y RAM que motivaron el ingreso hospitalario. Los resultados fueron en aquel momento impactantes para la opinión pública. De la revisión de 34.463 historias clínicas de pacientes ingresados, en un 10,9% se habían producido RAM, de las que el 2,1% fueron graves y el 0,19%, muertes. Respecto a las que motivaron el ingreso en un hospital, de 28.017 ingresos revisados, el 4,7% lo motivó una RAM grave y el 0,13% terminó en muerte. Los datos fueron estadísticamente significativos (p C

Ninguno

CYPIA1*2C

CYP1A1*3

2454A>G

I462V

CYP1A1*3

CYP1A1*4

3204T>C

Ninguno

CYPIA1*4

CYP1A1*5

2453C>A

T461N

Fundamentos de farmacogenética

*Con idéntica nomenclatura hay ya descritos hasta el CYP1A1*11.

rentes que pueden llevar a confusión. Progresivamente se va implantando la de CYPalleles Homepage. Parece que los alelos diferentes del wt (CYP1A1*1) son más inducibles por el humo del tabaco, pero se acepta que todos son inducibles, y podemos referirnos al trabajo realizado con microsomas de pulmón por Graeme et al8, que ensayando todas las variantes encontraron que todas son inducibles, sin diferencias significativas entre ellas. El riesgo de cáncer se eleva cuando a la inducción del CYP1A1 se une un genotipo de la GSTM1 de la fase II con poca actividad. En resumen, podríamos decir que para este gen lo más importante no es conocer sus SNP, sino evitar su inducción, y ello es sencillamente dejar de fumar. También lo inducirán los HAP ambientales, lo que debe tenerse en cuenta en personas con exposición laboral a estos productos. Algunos polimorfismos de este gen se han asociado a cáncer de mama, pero los resultados son bastante inconstantes, ya que el mismo SNP se comporta, a efectos de riesgo, de forma diferente, con grandes divergencias entre razas. Desde un punto de vista práctico, no nos atrevemos a dar ningunas normas respecto a los polimorfismos. Es muy informativo el trabajo de revisión de este tema realizado por Masson et al9. Esos autores concluyen que de momento no hay evidencias científicas que justifiquen determinar los SNP del CYP1A1 en relación con el riesgo de cáncer de mama. Subfamilia CYP1A2

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El CYP1A2 es exclusivamente hepático y constituye aproximadamente un 13% del total hepático del CYP. El gen CYP1A2 se localiza en el cromosoma 15 (15q22-qtr). Su actividad enzimática es la hidroxilación y la desmetilación. Su nombre y su número de código como enzima son los mismos que los del CYP1A1. Tiene tam­ bién como uno de los sustratos principales los HAP que, además del humo del tabaco, se encuentran en derivados del petróleo y disolventes orgánicos. También tiene como sustratos nitrosaminas, alfatoxina B1 y arilaminas, y los productos que genera son muy mutágenos del ADN. Como todos los de la familia 1A, también se induce por el humo del tabaco (benzopirenos), así como por los compuestos que se generan al brasear carnes. También lo inducen la rifampicina y el omeprazol, motivo adicional para recomendar que no fumen las personas tratadas con esos fármacos. Por lo tanto, se ha de evitar inducir este CYP, y muy especialmente en

Tabla 3.3  SNP en el CYP1A2 por los que se ha comunicado cambio de actividad enzimática* Alelo

Cambios en los nucleótidos

Efecto en la proteína

Actividad enzimática

CYP1A2*1A

Ninguno, wild type

Ninguno

Normal

CYP1A2*1C

-3860G>A

?

Reducida

CYP1A2*1F

-163C>A

?

Muy inducible

CYP1A2*1K

-729C>T

?

Reducida

CYP1A2*3

2385G>A

D348N

Expresión reducida

CYPIA2*4

2499A>T

I386F

Expresión reducida

CYPIA2*7

3533G>A

Efecto splicing

Reducida

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personas con problemas en la fase II, pues se elevaría mucho el riesgo de cáncer. En la lista de Cypalleles se han descrito 34 polimorfismos, aunque de la mayoría no se conoce ninguna alteración funcional de la actividad enzimática. En la tabla 3.3 se describen los SNP de los que se conoce algún cambio de actividad enzimática. Metaboliza muchos fármacos, como se recoge en la tabla 3.4. Entre sus sustratos destacamos: acetaminofeno, cafeína, clozapina, halo­ periodol y teofilina. La fluvoxamina, antidepresivo inhibidor selectivo de los receptores de serotonina (ISRS), es un potente inhibidor del CYP1A2, y se ha publicado que, en personas que la toman, la vida media de la cafeína que ingieren pasa de las 5 h habituales a 20-22 h, por lo que deben evitar tomar

Fundamentos de farmacogenética

*Hay descritos SNP hasta el CYP1A2*16.

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Tabla 3.4  CYP1A2: sustratos, inhibidores e inductores Sustratos

Inhibidores

Inductores

Antidepresivos Amitriptilina, clomipramina, imipramina, fluvoxamina, mirtazapina

Amiodarona, cimetidina, ciprofloxacino, fluoroquinolonas, fluvoxamina, furafilina, interferón, metoxaleno, mibefradil

Brócoli, coles Bruselas, carne braseada, insulina, metilcolantreno, modafinila, nafcilina, betanaftoflavonas, omeprazol, humo de tabaco

Antipsicóticos Clorpromazina, clozapina, fufenazina, haloperidol, olanzapina, perfenazina, tioridazina y la mayoría de sus derivados Otros Acetaminofeno, cafeína, ciclobenzaprina, estradiol, fenacetina, flutamina, melatonina, mexilletina, naproxeno, propanolol, riluzol, ropivacaina, tacrina, teofilina, tizanidina, verapamilo, warfarina, zileuton, zolmitriptán

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Fundamentos de farmacogenética

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productos con cafeína (principalmente café y bebidas a base de cola), ya que pueden tener graves problemas de insomnio. Las concentraciones plasmáticas de clozapina, neuroléptico con alta potencia antipsicótica, tomado fluvoxamina pueden aumentar 10 veces, lo que eleva el riesgo de delirios, convulsiones y síncope. Las concentraciones de haloperidol tomado junto con fluvoxamina pueden prolongar su vida media hasta 20 días, es decir, se comporta como un depot. La teofilina tiene un comportamiento similar a la cafeína, y el tratamiento concomitante con fluvoxamina puede desencadenar arritmias y convulsiones. En la tabla, la fluvoxamina figura también como sustrato, pues de hecho también lo metaboliza en parte; esto de que un inductor o inhibidor figure como sustrato es bastante frecuente, aunque lógicamente, a efectos de práctica clínica, hemos de tener en cuenta como dominante su actividad como inhibidor o inductor. Aunque la fluvoxamina es el inhibidor más potente del CYP1A2, no hay que dejar de tener en cuenta los otros que figuran en la tabla. Un inhibidor no muy potente es el zumo de pomelo, lo que debe tenerse en cuenta, pues su ingesta no suele reflejarse en la anamnesis habitual, que suele incluir, entre otras cosas, tabaquismo y medicamentos, pero difícilmente el paciente dirá que toma zumo de pomelo si no se le pregunta específicamente. Como ya hemos indicado, el CYP1A2 se induce por el humo de tabaco. Por lo tanto, para fumadores que toman, por ejemplo, clozapina, imipramina, ha­ loperidol o cualquier otro del que sea sustrato, es posible que se deba ajustar la dosis cuando dejen de fumar, pues aproximadamente 1 mes después empie­ zan a subir los valores plasmáticos de dichos fármacos, y hay que estar muy atentos a la posible aparición de efectos adversos. Lo aconsejable, si es posible, es determinar sus concentraciones plasmáticas con el fin de ajustar la dosis; si no, hay que extremar la vigilancia clínica y en su caso bajar moderadamente la dosis. El caso inverso es el de personas no fumadoras que empiezan a fumar; en consecuencia, pueden reducirse los valores plasmáticos de los fármacos in­ volucrados, lo que también se debe corregir. Un caso muy demostrativo y que puede servir de ejemplo es el descrito en un hospital psiquiátrico10 en el que en un momento dado se prohibió fumar; la sorpresa fue que, al cabo de unas semanas, en 10 pacientes las concentraciones plasmáticas de clozapina aumen­ taron un 57% e incluso un paciente tuvo problemas por aumento de 3 veces y un proceso tóxico importante. A la inversa, ha de tenerse en cuenta que, si se da alta a pacientes fumadores, lo más probable es que al salir del hospital vuelvan a fumar y en consecuencia baje la concentración plasmática de los fár­ macos afectados, con lo que pueden presentarse problemas de nuevo por baja dosificación aun tomando la misma dosis. Esto es especialmente interesante, pues este CYP metaboliza muchos antipsicóticos y antidepresivos. Creemos interesante mencionar también que este CYP, al igual que el CYP1A1, está involucrado en el metabolismo de los estrógenos. Cataliza el paso de estrona a 2-OH-estrona y 4-OH-estrona, es decir, hidroxila en dos posiciones la molécula inicial de estrona. En el metabolismo del estradiol vía estrona, un 50% va por la vía de la 2-OH-hidroxilación y solamente el 4-5% lo hace por la vía de la 4-OH-hidroxilación. Los compuestos derivados en fases metabólicas posteriores del 4-OH-estrona tienen una fuerte acción estrogénica y son cancerígenos. Hay dietas que pueden favorecer una u otra vía, por lo que es importante evaluar el comportamiento de esta vía metabólica del estradiol, pues tiene importancia en la prevención del cáncer de mama vía adecuación

de la alimentación, aspecto que se verá con más detalle en el capítulo de nutri­ genética. Es interesante observar que entre los inductores hay derivados de las crucíferas (brócoli y coles de Bruselas), es decir, puede inducirse este CYP por la dieta, lo que será útil en la prevención del cáncer de mama cuando interese activar la vía (2-OH) como mecanismo protector en personas con riesgo de cáncer de mama por tener más activada la vía de estrógenos procancerígenos (4-OH).Este tema se expone con más detalle en el capítulo 8. Como se refleja en la tabla 3.4, hay otros inhibidores que, aunque son menos potentes que la fluvoxamina, hay que tener en cuenta, pues no es aconsejable la comedicación entre sustratos e inhibidores. Como puede verse en la tabla 3.3, el polimorfismo CYP1A2*1F es muy inducible, por lo que las personas que lo presentan tienen un alto riesgo de cáncer si son fumadores, al contrario que los polimorfismos cuya consecuencia es una actividad disminuida. Esto puede explicar por qué hay personas muy fumadoras que no sufren cáncer de pulmón (u otros tipos de cáncer) y otras que lo padecen incluso a edad temprana.

Tiene una amplia presencia extrahepática. Se expresa también en los riñones, la próstata, las glándulas mamarias y los ovarios. También cataliza la metaboliza­ ción de los HAP y las arilaminas. En la base de datos de Cypalleles se describen 26 polimorfismos, aunque no hay datos concluyentes sobre el efecto que en la actividad enzimática tienen dichos polimorfismos.

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Familia CYP2 Se conocen cinco subfamilias. Las 2B y 2C son muy inducibles por el fenobar­ bital, y la inducción del metabolismo de fármacos por el fenobarbital fue lo primero que abrió el camino al conocimiento de la inducción del metabolismo hepático. Ya en la década de los setenta, el autor habían colaborado, a través de la determinación plasmática de fármacos antiepilépticos por cromatografía de gases, al ajuste de dosis en tratamiento con varios fármacos en pacientes epi­ lépticos, pues se sabía que al dar fenobarbital había que aumentar las dosis de los otros antiepilépticos si se quería mantener su concentración plasmática11,12. Los CYP más importantes en lo que concierne al metabolismo de fármacos son: 2B6, 2C8, 2C9, 2C19, 2D6 y 2E1.

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Subfamilia CYP1B1

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Subfamilia CYP2B6

Su gen está en el cromosoma 19 (19q13.2). Su código de referencia como enzima es EC: 1.14.14.1. Está presente en el hígado y en el conjunto de los CYPs es muy minoritario, dado que es un 1-2% del total. Tiene pocos sustratos y son de productos poco habituales. Los sustratos, inhibidores e inductores se resumen en la tabla 3.5. En Cypalleles se han registrado hasta 29 polimorfismos, aunque sólo de dos de ellos hay publicaciones con datos sobre posible influencia en la metabolización de fármacos. El SNP CYP2B6*6 está adquiriendo una gran importancia práctica para pacientes infectados por el VIH tratados con efavi­ renz y nevirapina. En efecto, este SNP se caracteriza por dos polimorfismos (15631G>T: rs3745274 y 18053A>G: rs2279343) que originan el cambio de dos aminoácidos (Q172H y K262R), y se presenta de forma muy variable según la

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Fundamentos de farmacogenética

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Tabla 3.5  CYP2B6: sustratos, inhibidores e inductores Sustratos

Inhibidores

Inductores

Bupropión, ciclofosfamida, efavirenz, fosfamida, metadona, nevirapina, artemisinina, propofol, ketamina

Ticlopidina

Carbamazepina, fenobarbital, metamizol, rifampicina

etnia, en un 15–60% de la población. Su efecto es un descenso de un 75% de la actividad enzimática, y actualmente se va perfilando ligada a la variante Q172H. Los pacientes infectados por el VIH tratados con efavirenz o nevirapina, si son homocigotos para el CYP2B*6*6, como los metabolizan muy lentamente, pueden sufrir importantes síntomas de neurotoxicidad. Al respecto hay una revisión reciente13. Por el contrario, la ciclofosfamida, muy utilizada como anti­ cancerígeno e immunosupresor, es un profármaco y necesita biotransformación al metabolito activo 4-hidroxilado. Por lo tanto, los portadores de dicho SNP transforman menos fármaco a su forma activa respecto al wt, lo que se manifiesta con poca acción farmacológica y efectos adversos debidos a la acumulación del medicamento no hidroxilado. También hay que tener en cuenta que por ese CYP se metaboliza la metadona, y en los homocigotos por ese SNP los valores alcanzados en plasma doblan los de la forma wt, por lo que se les debe reducir la dosis a la mitad para obtener los efectos deseados. Subfamilia CYP2C8

Su gen está en el cromosoma 10 (10q24). Representa alrededor del 7% del conjun­ to. Fundamentalmente es hepático, aunque también se ha encontrado actividad en riñones, adrenales, cerebro, glándulas mamarias y ovarios. Su nombre como enzima es S-mefetoína-4 hidroxilasa y su número de código, EC: 1.14.14.1. Tiene muchas similitudes estructurales con el CYP2C9, comparte algunos sustratos, y lo más sorprendente es que también tiene sustratos comunes con el CYP3A4, del que estructuralmente es muy diferente. Entre sus sustratos cabe destacar antidiabéticos orales muy utilizados, como las glitazonas y la replaginida. Hay que tener en cuenta que entre sus inhibidores está el omeprazol (inhibidor de la bomba de protones de uso muy frecuente), el anastrozol (muy utilizado en tratamientos en el cáncer de mama y de próstata) y el gemfibrozilo (muy utilizado como hipolipemiante). También actúa como inhibidor la quercetina, que se en­ cuentra en gran cantidad en el zumo de pomelo, que también inhibe el CYP1A2, como ya se ha comentado. Entre los inductores cabe destacar la rifampicina. De todos los alelos descritos solamente se han publicado influencias en la metabolización de medicamentos en los alelos *2 y *3. El CYP2C8*2 tiene el SNP 11054A>T rs11572103 y el aminoácido cambiado es I269F. El CYP2C8*3 tiene el SNP 2139G>A rs11572080, el aminoácido cambiado es R139K y tiene una frecuencia de un 13-23% en la raza blanca y está casi ausente en raza negra. También se han declarado descensos de actividad en los alelos *5, *7 y 8*, aunque en trabajos de laboratorio, no en casos clínicos con pacientes. Estas mutaciones en la práctica se manifiestas como PM, es decir, una actividad dis­ minuida, lo que se traduce (p. ej., en el caso de tratamiento con antidiabéticos

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orales del grupo de las glitazonas o la repaglinida) en que puede dar lugar a hipoglucemias al aumentar la concentración plasmática, pues su molécula es directamente el fármaco. Los diabetólogos que traten a sus pacientes con glita­ zonas seguramente se habrán encontrado con alguno que con la dosis habitual sufre hipoglucemias. Probablemente la farmacogenética mostraría que es un PM de este CYP. Por el contrario, en pacientes tratados con paclitaxel en los CYP2C8 PM, disminuyen sus efectos, pues la molécula es un profármaco, hay menos conversión a la forma activa y, en consecuencia, el efecto farmacológico es menor, lo que se deberá tener en cuenta en los pacientes con cáncer tratados con este fármaco. Otro ejemplo práctico es la relación de los SNP del CYP2C8 y el ibuprofeno, antiinflamatorio no esteroideo muy utilizado, casi me atrevería a decir dema­ siado utilizado. Es directamente fármaco y por ello en los PM hace falta menos dosis para obtener el mismo efecto. Se estudió la farmacocinética del ibuprofeno dando 400 mg del compuesto racémico a 130 voluntarios sanos14. El aclaramiento medio fue de 4,04 l/h en los genotipos 2C8*1/*1; 2,79 l/h en los genotipos *1/*3, y 0,4 l/h en los genotipos *3/*3. También se encontraron diferencias evidentes en el caso de genotipos del CYP2C9, que tienen sustratos comunes. Sin embargo, este CYP comparte sus acciones en determinados fármacos con el CYP3A4, lo que en muchos casos puede ayudar a que no se manifiesten los efectos adversos. Ahora bien, ello comporta conocer también los alelos referentes a dicho CYP y si éste metaboliza los medicamentos; en caso de que sean profármacos, es necesario conocer si los metabolitos formados a través de CYP3A4 son activos también. Todo ello complica un poco las conductas tera­ péuticas y pone de manifiesto la necesidad de tener bases de datos asequibles en que apoyar científicamente muchas decisiones terapéuticas. Este es uno de los CYP en los que hay que prestar más atención a los inhibi­ dores, pues entre ellos hay fármacos de uso muy frecuente, como el omeprazol y otros inhibidores de la bomba de protones de la misma estructura química y también el hipolipemiante gemfibrozilo. De todos ellos, el gemfibrozilo es el que tiene in vitro más potencia inhibidora del CYP2C8, pero in vivo es al revés. Esto se debe a que in vivo el gemfibrozilo se glucuroniza a 1-O-b-glucurónido y es precisamente este metabolito el potente inhibidor del CYP2C815. Esto tie­ ne especial relevancia, pues al inhibirlo se puede bloquear el metabolismo de fármacos metabolizados por este CYP. Vamos a poner dos ejemplos. Si a un paciente en tratamiento con una glitazona por su diabetes se le pres­ cribe gemfibrozilo por su acción hipolipemiante, es previsible que se inhiba el metabolismo de la glitazona, y habrá que vigilar su glucemia, pues hay riesgo de que se produzcan hipoglucemias por exceso de fármaco circulante. Lo mismo puede comentarse si el medicamento añadido es trimetoprim por una infección urinaria o de otra índole, aunque en tratamientos cortos el problema puede ser de menor importancia. El segundo ejemplo es en pacientes tratados con algunas estatinas. Los efectos de los inhibidores del CYP2C8 en la metabolización de la cerivastatina tienen como consecuencia que se produzcan concentraciones plasmáticas más altas de lo esperado, con aparición de casos de rabdomiólisis en pacientes comedicados; la aparición de muchos problemas por estas aso­ ciaciones llevó a la FDA a retirar del mercado la cerivastatina. Hay que tener en cuenta esta interacción si se administra gemfibrozilo junto con estatinas. El gemfibrozilo también inhibe el CYP2C9, que actúa en el metabolismo de la war­

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Fundamentos de farmacogenética

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Tabla 3.6  CYP2C8: sustratos, inhibidores e inductores Sustratos

Inhibidores

Inductores

Amiodarona, amodiaquina, ácido araquidónico, ácido retinoico, benzofetamina, cerivastatina, cloroquina, diazepam, diclofenolaco, fluvastatina, ibuprofeno, ácido isorretinoico, metadona, morfina, glitazonas, omeprazol, paclitaxel, repaglinida, rosiglitazona, simvastatina, tolbutamida, troglitazona

Anastrozol, dietiltiocarbamato, trimetoprim, quercetina, gemfibrozilo, montelucast, omeprazol

Rifampicina, primidona, gemfibrozilo, fenobarbital, pioglitazona

farina, aunque en este caso se ha demostrado que los resultados prácticos sobre el efecto anticoagulante, a dosis habituales del primero, no ejercen un efecto que presuponga tener que cambiar las dosis de warfarina, aunque siempre es recomendable vigilar el tratamiento anticoagulante16. En la tabla 3.6 se resumen sus sustratos, inhibidores e inductores. Subfamilia CYP2C9

Su gen está en el cromosoma 10 (10q24). Su nombre como enzima es limoneno6-monooxigenasa (EC: 1.14.13.80). Se localiza en el retículo endoplásmico. Se en­ cuentra mayoritariamente en el hígado y sus sustratos son principalmente ácidos débiles, entre los que cabe destacar la warfarina, la difenilhidantoína, el ácido valproico, la rosuvastatina, el losartán, varios antiinflamatorios no esteroideos, como el ibuprofeno, y antidiabéticos orales. Muchos de estos fármacos tienen un margen terapéutico muy estrecho, por lo que puede ser muy importante conocer sus SNPs y sus consecuencias en la metabolización de los fármacos. Hay algunas interacciones con el CYP2C8. De los SNP descritos, solamente se ha demostrado alguna interacción farmacológica respecto a los alelos *2 y *3. El alelo CYP2C9*2 presenta el SNP 3608C>T rs1799853, y el cambio de aminoácidos es R144C. El alelo CYP2C9*3 presenta el SNP 42614A>C, y el cambio de aminoácido es I359L. En la tabla 3.7 se resumen los alelos que tienen variación de su actividad enzimática y con incidencia en la raza blanca superior al 0,3%. Hasta la fecha se han descrito 42 alelos. En población española17 se ha estudiado la frecuencia de varios alelos de este CYP y se han encontrado los resultados siguientes: un 12% para el alelo *2, un 6,2% para el alelo *3, similares a los descritos en población europea, y por lo que respecta al polimorfismos 5’, correspondiente a la flanking region (C-1189T) fue del 62%, similar al encontrado a las poblaciones francesa y japonesa. También hay riesgo de hipoglucemias en pacientes tratados con hipoglu­ cemiantes orales del grupo de las glitazonas, sobre los que actúa este CYP, y SNP que se traduzcan como PM dan lugar a un aumento de su concentración plasmática por encima de las habituales respecto a las personas con el alelo wt. En los demás casos, el aumento de la concentración comporta un efecto superior al de la dosis habitual, pero los efectos no serán graves, como puede ser una crisis hipoglucémica.

Alelo

Cambios en los nucleótidos

Efectos en la proteína

Actividad enzimática

CYP2C9*1

Ninguno, wild type

Ninguno

Normal

CYP2C9*2

3608C>T

R144C

Reducida

CYP2C9*3

42614A>C

I359L

Reducida

CYP2C9*11

42542C>T

R335W

Reducida

CYP2C9*13

3276C>T

P489S

Reducida

Este CYP también tiene importancia en la metabolización del ibuprofeno y otros antiinflamatorios no esteroideos. En el trabajo ya comentado al hablar del CYP2C8, también se describe14 la farmacocinética del ibuprofeno en personas con alelos del CYP2C9 (alelos *1, *2 y *3), y se han encontrado reducciones del aclaramiento en los genotipos *2/*2, *2/*3 y sobre todo en el *3/*3, respecto al wt (*1/*1). Especial importancia tiene este CYP en relación con el metabolismo de los anticoagulantes orales del grupo del acenocumarol y la warfarina. Por ejemplo, el genotipo CYP2C9*3/*3 presenta solamente un 5% de la actividad enzimática del wt, lo que puede ocasionar en sus portadores la acumulación en sangre del anticoagulante y gran probabilidad de hemorragias. El International War­ farin Pharmacogenetics Consortium ha realizado un importante estudio con 4.043 pacientes clasificándolos por sus variantes genéticas y viendo la respuesta anticoagulante según la dosis de warfarina. Han elaborado un algoritmo en el que figura la dosis que aplicar según el genotipo del CYP2C9 en conjunción con el genotipo del VORKC1, también involucrado en la metabolización de la war­ farina18. Debido a la gran importancia del tema por sus consecuencias clínicas y por los millones de personas que en el mundo están sometidas a tratamiento con anticoagulantes, se trata con detalle en el capítulo 4. En la tabla 3.8 se resumen los sustratos, inhibidores e inductores más ha­ bituales. Comentamos un hecho que puede parecer una incongruencia pero es bastante frecuente. Se observa que la fluoxetina y la sertralina son a la vez sustratos e inhibidores. Ello se debe a que para estos sustratos (y otros) la enzima tiene una gran afinidad, y puede actuar como inhibidor competitivo cuando se administran simultáneamente varios fármacos que se metabolicen por este CYP. Por ejemplo, en un paciente con un tratamiento con el antidia­ bético glipizida, la fluoxetina, dependiendo de la dosis de ésta, puede actuar como un inhibidor competitivo de aquélla, por lo que teóricamente podrían producirse hipoglucemias al acumularse debido a su menor eliminación. Ahora bien, en este ejemplo concreto debe tenerse en cuenta que, como las glitazonas también se metabolizan por el CYP2C8 y el CYP3A4, en la práctica se evitarán los problemas mencionados, pues las glitazonas tienen vías alternativas de metabolización.

3

Fundamentos de farmacogenética

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Tabla 3.7  SNP en el CYP2C9 más frecuentes y de los que se han comunicado cambios de actividad enzimática con una incidencia superior al 0,3% (hay descritos unos 46)

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3

Tabla 3.8  CYP2C9: sustratos, inhibidores e inductores Sustratos

Inhibidores

Inductores

Anticoagulantes orales Aacenocumarol, R-warfarina

ISRS Fluoxetina, fluvoxamina, paroxetina, sertralina

Carbamazepina, ciclofosfamida, etanol, fenitoína, fenobarbital, rifampicina, ritonavir, plantas medicinales que contengan hierba de San Juan (Hypericum perforatum)

IECA Irbesartán, losartán, valsartán Antidepresivos Fluoxetina, sertralina Antidiabéticos orales Sulfonilureas (gliburida, giblencamina, glipizina, tolbutamina)

Otros Amiodarona, cimetidina, clopidogrel, fenofibrato, fluconazol, gemfibrozilo, miconazol, sertralina, sulfametoxazol, voriconazol, zafirlukast (competitivo)

Fundamentos de farmacogenética

AINE Celecoxib, diclofenaco, ibuprofeno, indometacina, naproxeno

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Otros Carvedilol, fenitoína, fluvastatina, tamoxifeno, voriconazol, zidovudina, zafirlukast AINE: antiinflamatorios no esteroideos; IECA: inhibidores de la enzima de conversión de angiotensina.

Subfamilia CYP2C19

Su gen esta en el cromosoma 10 (10q24.1-10q24.3), tiene 9 exones y 8 intrones. Su nombre como enzima es (s)-limoneno-7-monooxigenasa (EC: 1.14.13.49). Se localiza en el retículo endoplásmico y es mayoritariamente de localización hepática. Se ha visto que es el mismo descrito como CYP2C18, y ha quedado el CYP2C19, englobando los conocimientos de ambos que al principio se repor­ taron como diferentes. Junto con el CYP2C9 representa el 20% de la actividad del CYP hepático. Metaboliza la difenilhidantoína, algunos antidepresivos y el antimalárico proguanil, pero su importancia en la práctica radica en que meta­ boliza la mayoría de los fármacos inhibidores de la bomba de protones de uso extendido, como el omeprazol y el pantoprazol. En la tabla 3.9 se resumen los sustratos, inhibidores e inductores más importantes que afectan a este CYP. Se han descrito unos 31 alelos y varios condicionan un descenso de la actividad enzimática. Son portadores de SNP aproximadamente un 3-5% de la pobla­ ción blanca (principalmente para el alelo CYP2C19*2) y el 20% de la población asiática (para el alelo CYP2C19*3), en ambos casos con baja actividad respecto al wt. Los SNP que a efectos prácticos se debe tener en cuenta, de acuerdo con las publicaciones, se resumen en la tabla 3.10. Recientemente, en un trabajo aparecido en 200919, se ha registrado otro alelo —el CYP2C19*17 (-806G>T)— que confiere a los portadores un aumento de la actividad enzimática, es decir, un efecto contrario al antes reseñado, y los primeros trabajos apuntan a una incidencia del 30% en población europea, por lo que es muy importante que en los laboratorios se incluya este genotipo en los análisis habituales.

3

Tabla 3.9  CYP2C19: sustratos, inhibidores e inductores Sustratos

Inhibidores

Inductores

Antidepresivos Amitriptilina, citalopram, clopramida, fluoxetina, imipramina, sertralina, trimipramina, venlafaxina

ISRS Fluoxetina, fluvoxamina, norfluoxetina, paroxetina

Carbamazepina, fenitoína, fenobarbital, prednisona, rifabutina, rifampicina, ritonavir

Otros antidepresivos Amitriptilina, imipramina

Barbitúricos Hexobarbital, mefobarbital Inhibidores de la bomba protones Esomeprazol, lansoprazol, omeprazol, pantoprazol, rabeprazol

Otros Cimetidina, esomeprazol, felbamato, fluconazol, indometacina, lansoprazol, omeprazol, ranitidina, ritonavir, ticlopidina, topiramato, valdecoxib

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Especial mención merece su relación con la metabolizacón del clopidogrel, antiagregante plaquetario muy utilizado en pacientes que no toleran, o no les hace efecto, el ácido acetilsalicílico. Se ha publicado en varios trabajos que un 20-30% de los pacientes no alcanzan con las dosis habituales el nivel antiagre­ gante deseado, y este problema se ha clarificado mediante la farmacogenética. Este medicamento es un profármaco, y una baja actividad enzimática del CYP que lo metaboliza comporta menos actividad antiagregante, al contrario de lo Tabla 3.10  SNP en el CYP2C19 más frecuentes y de los que se ha comunicado cambios de actividad enzimática con incidencia superior al 0,3% (hay descritos unos 31)

Alelo

Cambios en los nucleótidos

Efecto en la proteína

Actividad enzimática

CYP2C19*1

Ninguno, wild type

Ninguno

Normal

CYP2C19*2

19154G>A

Splicing defect

No funcional

CYP2C19*3

17948G>A

W212X

No funcional

CYP2C19*4

1A>G

GTG en el codón de iniciación

No funcional

CYP2C19*5

90033C>T

R433W

No funcional

CYP2C19*6

12748G>A

R132Q

No funcional

CYP2C19*17

-806C>T

I331V

Metabolizador ultrarrápido

Fundamentos de farmacogenética

Otros Alprazolam, ciclofosfamida, diazepam, fenitoína, indometacina, nelfinavir, propanolol, tolbutamida

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que ocurre con el CYP2C9 y la warfarina. El 85% del clopidogrel se metabo­ liza por esterasas, que resulta un metabolito no activo, y solamente el 15% se metaboliza por el CYP2C19 (y en menor proporción y como vías secundarias, por CYP1A2 y CYP2B6) que forma en una primera etapa el 2-oxo-clopidogrel y en una segunda etapa catalizada por la misma enzima el metabolito más activo (el R-130964), en el que se forma un grupo carboxilo. Hay que tener en cuenta dos genotipos de este CYP que le confieren menos actividad enzimática: CYP2C19*2 (681G>A) y CYP2C19*3 (636G>A). Se ha señalado que pacientes con estos genotipos presentan más accidentes vasculares que los de genotipo wt. Su frecuencia es bastante variable según la etnia. Hay muchos trabajos sobre el tema20–22. Debido al gran uso de este fármaco y la trascendencia de algunos SNP de este CYP en las respuestas obtenidas —con las graves consecuencias que pueden derivarse—, este tema concreto se trata con detalle en el capítulo 4. El genotipo wt (CYP2C19*1*1) se presenta en el 74% de la raza blanca, el 66% de la raza negra y el 38% de los asiáticos. Los genotipos con alelos *1/*2, *1/*3, con actividad intermedia, se presentan en un 26% de la raza blanca, un 29% de la raza negra y un 50% de los asiáticos, y los alelos *2/*2, *2/*3 y *3/*3, es decir, los muy poco metabolizadores, en el 2, el 4 y el 12% respectivamente. También muchas benzodiacepinas se metabolizan por este CYP, y en metaboli­ zadores lentos se han encontrado valores plasmáticos 1,5-2 veces mayores que los que se obtienen con iguales dosis en pacientes con un genotipo wt. En estos casos no habrá disminución del efecto farmacológico, pero sí una posible aparición de efectos secundarios por altas concentraciones. Puede servir de referencia un tra­ bajo con pacientes que tomaban clobazam23. De un grupo de 110 japoneses, 37,3% era wt, el 40% tenía un alelo *2 o *3 y el 22,7% era PM, con dos alelos *2 o*3. La concentración plasmática media de clobazam en cada grupo para la misma dosis del fármaco fue 0,92 mg/ml en el grupo de wt, 2,14 mg/ml en el de IM y 7,7 mg/ ml en el de PM. En éste fue donde se encontraron más efectos secundarios. Por la alta frecuencia de prescripción, vamos a comentar la acción de los diferentes SNP de este CYP en la metabolización de los inhibidores de la bomba de protones (IBP), fármacos muy utilizados para el tratamiento de dispepsia, reflujo gastroesofágico y úlceras gástrica y duodenal, coadyuvantes en los casos de infecciones por Helicobacter pylori y preventivos en los tratamientos con anti­ inflamatorios no esteroideos. Entre los más utilizados, podemos citar omeprazol, lanzoprazol y pantoprazol. Los IBP son profármacos que, tras la administración oral, son absorbidos y pasan a la circulación sistémica. Del plasma pasan a las células parietales del estómago, y en ese medio ácido se transforman sin inter­ vención enzimática en el fármaco activo, que es un derivado sulfenamida que se une de forma covalente con los grupos sulfihidrilo de la ATPasa (H+/K+) de la bomba de protones y la inhibe de forma irreversible, con lo que se consigue disminuir la concentración de H+ del jugo gástrico. El fármaco se metaboliza a formas inactivas en el hígado a través del CYP2C19 y del CYP3A4, aunque el más importante es el primero. El omeprazol y el lansoprazol se hidroxilan en posición 5 por el CYP2C19 y parcialmente a un derivado sulfona a través del CYP3A4. El pantoprazol se desmetila mayoritariamente por el CYP2C19 y en muy poca proporción a derivado sulfona a través del CYP3A4. El efecto de los diferentes SNP del CYP2C19, según sean EM o PM, es que en los PM, al ser más lenta su eliminación, el efecto terapéutico es mayor, por lo que en estos casos puede ser aconsejable disminuir la dosis.

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Fundamentos de farmacogenética

También es interesante su efecto en las terapéuticas para eliminar H. pylori en las que se suele utilizar una triple terapia con dos antibióticos (a seleccionar entre amoxiciclina, claritromicina, metronidazol y tinidazol) junto con un IBP, con el fin de que éste, al bajar el pH gástrico, mejore la estabilidad de los antibió­ ticos y con ello su biodisponibilidad. De la revisión de la mayoría de las bases de datos al respecto24 y una selección de 20 estudios que cumplían con todos los requisitos para ser incluidos en el metaanálisis, se llegó a la conclusión de que en los pacientes tratados con la triple terapia y omeprazol o lansoprazol como IBP, los polimorfismos PM presentaron porcentajes mucho más altos de supresión de la infección que los EM (OR = 4,28; p = 0,0005) y también mayor que los IM (OR = 3,22; p = 0,0001). Por el contrario, no encontraron diferencias significativas en pacientes cuyo IBP era el rabeprazol. Una conclusión podría ser que en este caso concreto los PM tienen una ventaja sobre los EM y quizá también que en éstos habría que aumentar la dosis estándar del IBP para llevarlo al nivel de los PM, tal como aconsejan otros autores25. Lou et al26 determinaron las concentraciones plasmáticas de esomeprazol (farmacocinética) y el pH gástrico mediante una sonda nasogástrica, dando por correcto un valor de pH > 4 (farmacodinamia), en voluntarios EM, IM y PM para el CYP2C19. Vieron que una sola dosis de 40 mg/día no era efectiva en los EM, y sí lo eran dos dosis de 20 mg/día y cuatro de 10 mg/día, en tanto que en los IM y PM una dosis diaria de 40 mg era efectiva 24 h. Están apareciendo publicaciones sobre la interacción entre el clopidogrel y los IBP, fármacos de amplio consumo que no precisan prescripción médica, por lo que una comedicación sin control médico es muy probable. El omeprazol y el clopidogrel, como hemos visto, se metabolizan mayoritariamente a través del CYP2C19 y pueden actuar como inhibidores competitivos uno de otro. En un trabajo reciente27 se hace una revisión bibliográfica del tema y las conclu­ siones son que, en los pacientes tratados con los dos fármacos, el omeprazol tiene un efecto negativo en el poder antiagregante del clopidogrel. Recordan­ do el dicho popular «todo es del color según el cristal con que se mira», con el enfoque inverso29 se ha encontrado que es el clopidogrel lo que interfiere en la metabolización del omeprazol, y en ese trabajo no se estudia el efecto inverso. Subfamilia CYP2D6

Su gen está en el cromosoma 22 (22q13.1), que incluye también dos seudogenes: el CYP2D7 y el CYP2D8P. Su nombre como enzima es debrisoquina-4-hidroxi­ lasa (EC: 1.14.14.1), y sus acciones son hidroxilar, desmetilar o desalquilar. Se localiza prioritariamente en el retículo endoplásmico de los hepatocitos, y también se ha localizado en el de las neuronas, en las que puede actuar me­ tabolizando fármacos in situ. También se ha encontrado en la próstata y en el corazón. Puesto que solamente es el 2% de la masa proteica de todos los CYP y se encarga de metabolizar el 26% de los fármacos más utilizados, fácilmente puede intuirse que es el CYP cuyos polimorfismos pueden ocasionar más com­ plicaciones, y muchas de ellas debidas a inhibición competitiva entre el gran número de fármacos que metaboliza y la poca disponibilidad de la enzima en valores absolutos. Adelantemos que entre los grupos de fármacos cuya metaboli­ zación depende de este CYP están, entre otros, BB, antidepresivos, antipsicóticos y fármacos de la importancia de codeína, tamoxifeno, tramadol, fluoxetina y

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fluvoxamina. Un 5–10% de las personas de raza blanca tienen polimorfismos que los condicionan a ser PM, en tanto que sólo lo son el 0,1% de los africanos y los asiáticos. El alelo con actividad nula más frecuente es el *4, que tiene una frecuencia de un 20-25% en la raza blanca, en los que motiva un 70-90% de todos los que son PM. En cambio, su incidencia es casi nula en asiáticos y africanos. El alelo *3, que también tiene actividad nula, está presente en el 1% de la raza blanca. Hay otros alelos del CYP2D6 con actividad nula, pero su incidencia real es insignificante. Por todas estas consideraciones, ha sido uno de los CYP más estudiados, y los SNP descritos rebasan los 8030. En la tabla 3.11 se resumen los SNP más frecuentes que considerar en la práctica clínica. El CYP2D6 se encuentra en el cromosoma 22, pero formando parte de un cluster que alberga también los dos seudogenes citados. Entre ellos se puede producir crossover, que involucra a determinadas secuencias repetitivas y puede originar eventos de recombinación, que a su vez pueden dar lugar a variantes recombinantes en las que el gen funcional se puede delecionar (*5) o duplicar; en este grupo se puede dar lugar a metabolizadores ultrarrápidos (UM) debido a su sobrexpresión he­­ pática. Este efecto de duplicación se ha encontrado que puede afectar a muchos alelos, entre ellos *1, *2, *4, *6, *10, *17, *29, *35, *43 y *45. La frecuencia de duplica­ ciones, y por lo tanto de UM, varía según la etnia. Mientras que en población euro­ pea se encuentra en un 1-5%, puede ser de un 10-50% en poblaciones arábigas, de África oriental y determinadas zonas del pacífico. Es uno de los CYP con más pos­­ ibilidades de duplicación (por lo tanto, de UM), con muchas consecuencias de tipo práctico al aplicar los conocimientos de farmacogenética31. En población española, la frecuencia de alelos del CYP2D6 es similar a lo publicado para población euro­ pea32: el 0,9% para el alelo *3, el 16,4% para el alelo *4 (en este caso algo más alto, ya que se suele encontrar un 7-10%), el 2,7% para el alelo *5 y el 0,7% para el alelo *6.

Tabla 3.11  SNP del CYP2D6 más frecuentes y de los que se ha comunicado cambios de actividad enzimática con incidencia superior al 0,3% (hay descritos unos 80)

Alelo

Cambios en los nucleótidos

Efecto en la proteína

Actividad enzimática

CYP2D6*1

Ninguno, wild type

Ninguno

Normal

CYP2D6*3

2549delA

259 frameshift

No funcional

CYP2D6*4

1846G>A

Splicing defect

No funcional

CYP2D6*5

Recombinación

Deleción

No funcional

CYP2D6*6

1707delT

Frameshift

No funcional

CYP2D6*10

100C>T

P34S

Reducida

CYP2D6*17

1023C>T 2850C>T

T107I R296C

Reducida

CYP2D6*41

2988G>A

Splicing defect

Reducida

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El tamoxifeno es un potente antiestrógeno utilizado en la terapia hormonal del cáncer de mama. Se le debe considerar a efectos prácticos un profármaco, ya que se metaboliza por el CYP2D6, que produce un metabolito primario, el 4-hidroxitamoxifeno, y uno secundario, el endoxifeno, que son los que tienen alta afinidad para los receptores de estrógenos y producen el efecto antiestrogé­ nico. En las personas PM o IM se produce menos biosíntesis de los metabolitos realmente activos; en consecuencia, la terapia con tamoxifeno tiene menos acción que la esperada. Estos pacientes tienen un tiempo de recurrencia menor, las recaídas son más difíciles de tratar y tienen un índice de muertes mayor que la población EM. En un estudio33 en 280 mujeres con cáncer de mama en tratamiento coadyuvante con tamoxifeno, durante una media de seguimiento de 71 meses, las pacientes con alelos PM (*4, *5, *10 y *41), en comparación con las EM, presentaron más recurrencias y en tiempos más cortos (HR = 2,24; p A, efecto en la proteína R162O) se ha identificado solo en negros, con una incidencia del 4%. El CYP3A4*17 (15615T>C, efecto en la proteína F189S) presenta in vitro una actividad reducida y el CYP3A4*3 (23171T>C, efecto en la proteína M455T) se han encontrado solamente en raza blanca, con incidencias del 2 y el 4% respectivamente. El CYP3A4*18 (20070T>C, efecto en la proteína L293P), que presenta in vitro alta actividad, y el CYP2A4*19 (23237C>T, efecto en la proteína P467S) se han encontrado solamente en asiáticos, con una fre­ cuencia de un 2%. No se ha considerado necesario confeccionar una tabla por la poca importancia real que tienen y porque su detección no es habitual en los mircoarrays utilizados en clínica.

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La realidad es que se han encontrado muy pocas asociaciones entre diferentes genotipos del CYP3A4 y la metabolización de los fármacos, y actualmente se investiga más en la influencia que en él puedan tener otros genes, ya sea como inductores o inhibidores. Metaboliza y activa sustancias precarcinógenas como la aflatoxina B1 y los HAP, lo que podría tener relación con mayor riesgo de cáncer en personas expuestas al tratamiento con fármacos que lo induzcan, como rifampicina, dexametasona y fenobarbital. Se ha relacionado el tratamiento con eritromicina junto con inhibidores de este CYP con el riesgo de muerte súbita, lo que sorprendió mucho a la comunidad científica, dado que la eritromicina es un macrólido con muchos años en el mercado, se acepta que presenta gran tolerabilidad y de él se han publicado pocos efectos secundarios. Ray et al54 revisaron, de las historias clínicas de Medicaid, todas las muertes entre enero de 1988 y el 31 de diciembre de 1993 (personas entre 18 y 84 años; una cohorte de 1.249.943 años/persona). Encontraron 1.476 personas con muerte súbita de causas cardíacas. Revisando la medicación que seguían de forma habitual en los últimos meses antes de la muerte, encontraron que los que tomaban eritromicina tuvieron el doble de riesgo (HR = 2,01; p = 0,03) de muerte súbita respecto a los que no la tomaban. Más llamativo fue el hallazgo de que los pacientes en trata­ miento con eritromicina combinada con otros fármacos que fueran inhibidores del CYP3A4 (citan antifúngicos derivados del nitroimidazol, los antihipertesivos diltiazem y verapamilo y el antibiótico troleandomicina) presentaron 5,35 ve­ ces más muertes súbitas (p = 0,004) que los que no la tomaban. Lo atribuyen a que la eritromicina prolonga la repolarización cardíaca y ello se ha asociado con la aparición de torsades de pointes. Estudios de electrofisiología cardíaca han demostrado que la eritromicina produce una prolongación del segmento QT y un bloqueo de los canales de potasio, y sus concentraciones plasmáticas podrían alcanzar niveles tóxicos, aun a dosis aceptadas como terapéuticas, si se inhibe de forma importante el CYP3A4, que es el que la metaboliza y facilita su eliminación en la fase II. Dado que la prescripción de eritromicina es bastante frecuente, es importante tenerlo en cuenta. Los ejemplos que hemos expuesto corresponden a medicamentos que directamente son farmacológicamente activos. Un ejemplo de medicamento profármaco que se transforma en activo por el CYP3A4/5 es la ciclofosfamida. Aunque ya hemos comentado que no se han encontrado alelos con baja acti­ vidad demostrada, sería aconsejable no comedicar a los pacientes sometidos a tratamiento con ciclofosfamida con fármacos que inhiban el CYP3A4/5, pues como consecuencia podría haber menos acción terapéutica y mayor riesgo de toxicidad o efectos secundarios. En la actualidad está aumentando el consumo de inhibidores de la 5-Pdiesterasa para el tratamiento de la disfunción eréctil, y también hacen mal uso hombres que, aunque por la edad y la ausencia de enfermedad no los precisan, se los autoprescriben para mejorar su rendimiento en el acto sexual. El sildenafilo se metaboliza mayoritariamente por el CYP3A4 y en muy poca proporción por el CYP2C9. El proceso metabólico es complejo y se han detecta­ do 16 metabolitos, cuyas principales vías son N-desmetilación, oxidación y una hidroxilación alifática. El principal metabolito es el N-desmetil-sildenafilo y aún conserva el 50% de su actividad inhibidora de la 5PDE. El segundo fármaco de este grupo es el vardenafilo, que se metaboliza también prioritariamente por el CYP3A4 y en pequeña proporción por el CYP3A5. Se han identificado

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unos 14  metabolitos, aunque sólo el N-desetil-vardenafilo es cuantitativa­ mente importante; tiene actividad como inhibidor de la 5PFE de un 28% de la del fármaco. El último fármaco de este grupo es el tadalafilo, que también se metaboliza por el CYP3A4; en un primer paso da un derivado catecol, que sufre una posterior metilación y se elimina como catecolmetilglucurónido. El catecol tadalafilo prácticamente no tiene actividad como inhibidor de la 5PDE. En la administración de estos fármacos tiene poco interés determinar los SNP del CYP3A4, pero los conocimientos de farmacogenética tienen mucha impor­ tancia para predecir efectos secundarios de comedicaciones. Los inhibidores potentes del CYP3A4 tienen un efecto de potenciación del de los inhibidores de la 5PDE, y recordemos que entre ellos destacan ketoconazol, itraconazol, eritromicina, claritromicina, antirretrovirales inhibidores de la proteasa (ri­ tonavir y saquinavir) y zumo de pomelo. Como ejemplo demostrativo, una dosis de 200  mg de ketoconazol aumenta 4  veces el pico de concentración plasmática de una dosis de 5 mg de vardenafilo y 10 veces la superficie bajo la curva de absorción, y la dosis habitual de eritromicina de tres tomas de 500 mg/día aumenta 4 veces el pico de concentración máxima de una dosis de 5 mg de vardenafilo. En consecuencia, cuando se prescriban inhibidores de la 5PDE debe tenerse en cuenta si el paciente toma medicamentos que sean inhibidores potentes del CYP3A4, pues en ese caso siempre se debe empezar por la dosis mínima de cada fármaco y controlar al paciente las primeras semanas de su utilización. Por el contrario, los inductores del CYP3A4 tienen como consecuencia una menor actividad que lo esperado por la dosis. Por ejemplo, en un paciente en tratamiento con dosis habituales de rifampicina, si toma tadalafilo, se producirá un descenso del 45% de la concentración plasmática al pico de máximo absor­ ción y una disminución de un 88% en el área bajo la curva de absorción. A los interesados en profundizar en este tema, recomendamos la completa revisión de Gupta et al55. El CYP3A5 tiene aún menos importancia práctica que el CYP3A4, pues parece ser que sólo se expresa en un tercio de la población, según fue descrito hace años, cuando todavía no se había normalizado la nomenclatura y se lo refería como CYPIIIA5 o HLp56. Sin embargo, después se demostró57 que lo que en realidad ocurre en la población que no lo expresa es que se ha producido un SNP en el tercer intrón que crea un splice site aberrante, y su resultado es una proteína no funcional; en ese trabajo se confirmó que la expresión de este CYP, en su forma aceptada como wt (CYP3A5*1), sólo se produce en un tercio de la población blanca, como se había publicado antes56, pero aportaron además que se expresa en un 50% de la población negra. El mecanismo atípico que se produce en la ausencia de expresión de este gen obviamente despertó interés en la comunidad científica especializada, y Schuetz et al58 concluyeron que lo que ocurre es que el SNP en el tercer intrón que crea un splice site aberrante, en realidad, introduce un nuevo exón alternativo que actúa como un codón stop y da lugar a que no se exprese la actividad. Esta variante no funcional se denomina CYP3A5*3. El CYP3A5*1 se expresa principalmente en el hígado, aunque también lo hace en otros tejidos como el intestino. No está muy definido el mecanismo por el cual se regula su expresión, pero parece que es por la vía inducible del receptor de glucocorticoides PXR y la vía constitutiva del androstane receptor-b, de forma similar al CYP3A4.

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No hay muchos estudios sobre farmacocinética de fármacos en relación con la expresión del CYP3A5, y en general se confunde mucho con todo lo que afecta al CY3A4. Quizá lo más destacable es que las personas que expresan el CYP3A5*1 tienen una metabolización del tracolimus más rápida, lo que debería tenerse en cuenta en pacientes de cáncer tratados con dicho fármaco. Otros medicamentos tales como midazolam presentan un aclaramiento del 50% en los pacientes que no lo expresan, y para otros fármacos como ciclosporina, nifedipino y doce­ taxel no hay evidencias sólidas de que haya aclaramientos diferentes entre las personas que no expresan y las que expresan este CYP, y la causa de ello es que la mayoría de los sustratos son comunes a los del CYP3A4, y se hace muy difícil precisar que se debe a la metabolización de uno u otro. También se ha relacionado tener los dos alelos CYP3A5*1 con la aparición de pubertad precoz en niñas, tal como se ha descrito para el CYP3A4*2, y hay algunos indicios, pendientes de más estudios, de que las personas que lo expresan tienen más riesgo de padecer hipertensión que los que no lo expresan. Un amplio resumen se puede encontrar en el trabajo de Daly59. Como conclusión de la fase I, podemos decir que hemos revisado los dife­ rentes CYP y sus polimorfismos cuyo conocimiento puede ser útil en la práctica clínica; en algunos laboratorios de análisis ya hay la posibilidad de establecer el genotipo en uno o dos CYP concretos, habitualmente por las técnicas conven­ cionales, o mucho más ampliamente con los SNP más frecuentes de todos los CYP descritos por medio de microarrays. Finalmente, en este tema la información se está produciendo vertiginosamente. Baste mencionar que, además de las revistas de farmacología con muchos años en el mercado que, como es lógico, incluyen ya artículos sobre farmacogenética, hay en la actualidad cinco revistas dedicadas exclusivamente a la farmacogenética/farmacogenómica, cuyos datos ofreceremos al final de capítulo, junto con información de web de interés, para el lector que desee ampliar sus conocimientos sobre el tema. Es importante también tener en cuenta los fármacos que son inductores de enzimas metabolizadoras de fármacos, y se deben de tener en cuenta en las comedicaciones. A título de ejemplo se citan algunos en la tabla 3.17.

FASE II

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A diferencia de la fase I, integrada por un grupo de isoenzimas del citocromo P450, la fase II es un proceso en el que actúa un variado grupo de enzimas sin conexión genética entre ellas. El efecto común de todas ellas es la conjugación de una molécula derivada de la fase I, o directamente sin biotransformación previa por la fase I, con un grupo ionizado, y mediante este proceso se transforma en un compuesto poco tóxico, mucho más soluble en agua y fácilmente eliminable por la orina y/o la bilis. Este proceso suele producirse en el citoplasma del hepatocito. Es aplicable tanto a fármacos como a xenobióticos en general. La molécula que se agrega con la conjugación, en general mediante enlaces covalentes, suele ser de tamaño relativamente grande y ha de ser un compuesto de alta energía, ya que las reacciones de conjugación no suelen ser termodinámicamente favorables. Como concepto podríamos decir que las reacciones de la fase I activan grupos funcionales, en tanto que la fase II los bloquea con el fin de facilitar su eliminación una vez han cumplido el efecto deseado (fármacos) o no deseado (pesticidas, contaminantes ambientales, contaminantes de los alimentos, etc.).

Reacción

Capacidad

Afinidad

Glucuronidación

Alta

Baja

Conjugación AA

Media

Media

Sulfatación

Baja

Alta

Unión con glutatión

Baja

Alta

Acetilación

Variable según sustratos

Variable según sustratos

Las reacciones fundamentales de la fase II suelen ser: glucuronidación, sulfa­ tación, conjugación con aminoácidos, conjugación con el glutatión, acetilación y metilación. Cada una de estas reacciones tiene unas características diferentes por lo que se refiere a la capacidad de conjugación y a la afinidad por las mo­ léculas a las que se une. En la tabla 3.13 se resumen estas características. Que tenga lugar una reacción determinada depende de la naturaleza de la molécula a eliminar, la capacidad del tejido para llevar a cabo la reacción y la afinidad de la enzima por el sustrato. La capacidad está definida y limitada por la cantidad del cofactor presente en el tejido cuando éste se expone al xenobiótico, que en el caso de los fármacos suele ser el hígado y en menor cuantía el intestino. Vamos a poner un ejemplo. Cuando se administran cantidades pequeñas de fenol, en la orina aparece el sulfoéster, es decir, se elimina por medio de una sulfatación; pero si se administran cantidades progresivamente más elevadas, va aumentado la concentración del sulfoéster en la orina y además aparece también el conju­ gado glucurónico, es decir, al proceso se ha añadido una glucuronidación. Esto significa que el fenol tiene mayor afinidad para la sulfotransferasa, aunque llega un momento en que no puede actuar por haberse agotado la disponibilidad del 3’-fosfoadenosina-5’-fosfosulfato (PAPS), que es el sustrato donante del grupo sulfato, y como alternativa empieza a utilizarse la glucuronidación.

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Tabla 3.13  Capacidades y afinidades de las reacciones de la fase II

Glucuronidación Las enzimas involucradas pertenecen a la familia de la uridina-5’-difosfato glucuronil transferasa (UGT) y se localizan en los microsomas, el retículo endo­ plásmico y la membrana nuclear. Son las enzimas más abundantes de la fase II. Se localizan mayoritariamente en el hígado, aunque se encuentran también en el tracto digestivo, donde forman parte integrante del metabolismo prehepático. También hay actividad en los riñones, el cerebro y la placenta. Muchos productos del metabolismo endógeno como bilirrubina, ácidos biliares, tiroxina y hormonas esteroides son sustratos de las UGT. La reacción de glucuronidación se puede llevar a cabo en diversas estructuras de la molécula del sustrato (fármaco o no) que son heteroátomos neutrofílicos ricos en electrones. Los más importantes son O-glucurónidos (alcoholes, ácidos carboxílicos o sus ésteres e hidroxilaminas), N-glucurónidos (sulfamidas, aminas aromáticas, aminas terciarias), S-glucuró­ nidos (tioles, tiofenoles, ditiocarbamatos) y C-glucurónidos (1,3-dicarbonilo).

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La presencia de UGT en el intestino hace que muchos fármacos se glucuroni­ cen in situ, lo que por el bloqueo molecular anularía su capacidad farmacológica, si no fuera porque las beta-glucoronidasas de la flora intestinal hidrolizan el glucurónido formado y el fármaco nuevamente liberado llega a la circulación enterohepática, al mismo tiempo que se liberan los grupos glucurónido para su reutilización. Entre las bacterias productoras de beta-glucuronidasa de la microbiota intestinal, podemos citar bacteroides, bifidobacterias, eubacterias y ruminococos. En consecuencia, una disbiosis intestinal, con déficit de bacterias ricas en beta-glucuronidasa, puede condicionar una mala biodisponibilidad de muchos medicamentos orales. Ahora bien un exceso de dicha flora podría causar que xenobióticos tóxicos que se eliminen por vía intestinal como glu­ curónidos fueran hidrolizados y nuevamente absorbidos, por lo que una vez más hay que resaltar que la «salud» se basa siempre en el equilibrio de los procesos biológicos. La conjugación con el ácido glucurónico es un mecanismo de desintoxica­ ción complementario cuando las vías de la sulfatación o la glicinación se ven disminuidas o saturadas. Para muchos individuos es una vía suplementaria, y es un proceso cinético más lento. Los obesos tienen incrementada la capacidad de eliminación de las moléculas que habitualmente se desintoxican por esta vía. Los derivados con un peso molecular (PM)  350, por la bilis y los de PM intermedio pueden utilizar ambas vías. Al igual que con los CYP, se han secuenciado los aminoácidos de la cadena peptídica de las UGT y se ha establecido una nomenclatura para definir las diferentes variantes. Las siglas UGT van seguidas de la familia (número ará­ bigo), la subfamilia (letra mayúscula) y el gen (número arábigo), por ejemplo: UGT1A1. Las subfamilias 1A y 2B son las más importantes para el metabolismo endógeno y de fármacos.

Subfamilia UGT1A1 Los genes de la subfamilia UGT1A hepática más importantes para este cometido son UGT1A1, UGT1A3, UGT1A4, UGT1A6 y UGT1A19, todos ellos producto de un gen muy complejo que se localiza en el cromosoma 260. Tienen en común los exones 2-5, pero el exón 1 es exclusivo para cada enzima. Así, por ejemplo, la bilirrubina es sustrato únicamente de la UGT1A1, y sus alteraciones genéticas están ligadas a trastornos de la glucuronidación que dan lugar a hiperbilirru­ binemias congénitas definidas desde hace muchos años; la más grave es el síndrome de Crigler-Najjar de tipo I (proteína inactiva), que se manifiesta ya desde el nacimiento, pues la bilirrubina libre no conjugada puede atravesar la todavía no estructurada barrera hematoencefálica del recién nacido y producir una impregnación bilirrubínica de los lípidos de la mielina. En el niño afectado se instaura un retraso mental profundo. También hay variantes genéticas en las que la enzima tiene una actividad parcial, son los síndromes de Gilbert o de Crigler-Najjar tipo II. El síndrome de Gilbert es bastante frecuente en la raza blanca; puede afectar a un 8-10% de la población, y se manifiesta con una icte­ ricia esporádica, casi siempre coincidiendo con la administración de fármacos que se eliminan por esta enzima y compiten con el sustrato de la bilirrubina. Es estos casos, hay que suprimir la medicación y buscar una alternativa que no se elimine por esta vía. Para acelerar la normalización se puede dar transito­

Tabla 3.14  Sustratos de la UGT1A1

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Atorvastatina, buprenorfina, cerivastatina, ciprofibrato, clofibrato, etilinestradiol, flutamina, gemfibrozilo, nalorfina, naltrexona, paracetamol, simvastatina, telmisartán, troglitazona

riamente fenobarbital, que es un inductor de la UGT1A1, con el fin de aportar más enzima a disposición del proceso. Es importante tener diagnosticados a los pacientes con síndrome de Gilbert, pues hay que tener precauciones cuando se les administren fármacos cuya vía de eliminación sea la UGT1A1. Por ejemplo, el antineoplásico irinotecán se elimina como glucurónido y los pacientes con el síndrome tienen alto riesgo de toxicidad a las dosis estándar. En el caso de anticonceptivos orales, las mujeres afectadas pueden sufrir algunos efectos secundarios. En la tabla 3.14 se citan los fármacos que se metabolizan a través de las diferentes enzimas de la familia UGT. Se debería evitar prescribir fármacos que se metabolizan a través de la UGT1A1 a las personas con síndrome de Gilbert, pues hay un gran riesgo de ictericia; entre ellos está el tan usado paracetamol. Del gen de la UGT1A1 se han descrito más de 60 SNP, pero la mayoría de ellos tienen una incidencia irrelevante en la población. Además, los casos en que se han estudiado clínicamente no tenían alteraciones funcionales dignas de interés. Las mutaciones que presentan más trascendencia son las que afectan a la repetición de un dinucleótido en la región promotora que afecta a la TATAbox. En el esquema A(TA)nTAA, lo que varía en los SNP del UGT1A1 es n. En la forma considerada wt (UGT1A1*1), n es 6 y en el SNP más frecuente ligado al síndrome de Gilbert el UGT1A1*28 es 7; se ha identificado, aunque con una proporción muy baja, el UGT1A1*34, en el que n es 8. Estudios funcionales de­ muestran que a mayor n menos actividad enzimática. La homocigosis para la variante *28 es la que se encuentra en el síndrome de Gilbert, y los heterocigotos presentan formas clínicas que en general pasan inadvertidas.

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Sustratos endógenos Bilirrubina, estriol

Subfamilia UGT2B A diferencia de las UGT1A, las enzimas de la subfamilia UGT2B las producen genes distintos, todos ellos localizados en el cromosoma 4. Se han relacionado con la metabolización de fármacos la UGT2B7 y la UGT2B15, cuyos sustratos se describen en la tabla 3.15. Se conocen algunos polimorfismos genéticos, y el más frecuente es en el UGT2B7, pero no se ha encontrado que tenga ninguna influencia en su actividad. Vamos a citar un caso bastante excepcional muy interesante, como ejemplo de que no basta «saber farmacología», sino que hay que estudiar cada pareja paciente-fármaco. En general los fármacos, una vez conjugados con el ácido glucurónico, pierden su actividad y se eliminan rápidamente, pero hay una excepción: la morfina. La morfina se glucuroniza por la UGT2B7, lo que da el derivado morfina-6-glucurónido, que es 20 veces más potente que la morfina en su acción sobre el receptor. Por otro lado, la UGT1A3 glucuroniza la morfina como morfina-3-glucurónido, y este com­ puesto antagoniza los efectos tanto de la morfina como del 6-glucurónido. Esto

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Tabla 3.15  Sustratos de la UGT2B UGT2B7

UGT2B15

Ácido clofíbrico, ciclosporina, cloramfenicol, codeína, diclofenaco, epirubicina, fenoprofeno, hidromorfina, ibuprofeno, ketoprofeno, lorazepam, losartán, morfina, nalorfina, naloxona, naltrexona, naproxeno, norcodeína, oxazepam, oxicodona, tracolimus, termazepam, valproato, zidovudina, zomepiraco

Dienestrol, entacapona, fenitoína, lorazepam, metabolitos fenitoína, oxazepam, tolcapona Sustratos endógenos Catecolestrógenos, 2-hidroxiestrona, testosterona

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Sustratos endógenos Androsterona, ácidos biliares

podría explicar la aparición de tolerancia a la morfina en algunos pacientes61. Este hecho, que puede parecer poco relevante en clínica, es importante en el grupo nicho de pacientes de cáncer tratados con morfina como analgésico. En este sentido, Holthe et al62 estudiaron a 239 pacientes con cáncer en tratamien­ to con morfina, y en ellos detectaron 12 SNP en el UGT2B7, todos ellos con frecuencias inferiores al 1%, pero no lograron correlacionarlos con el diferente grado de analgesia de la morfina detectado en los pacientes. Concluyeron que su cohorte era demasiado pequeña para llegar a conclusiones o hay que tener en cuenta también variables no ligadas a la genética, en el complejo entorno farmacológico-bioquímico-genético de los pacientes con cáncer. Como resumen, podemos decir que, a diferencia de lo que ocurre en los CYP, en las UGT se han encontrado muy pocas variantes genéticas dentro de cada enzima que tengan relación con alteraciones con la metabolización de fármacos. Su interés en la práctica es predecir, o mejor prevenir, posibles problemas por saturación de su acción en polimedicación con fármacos que utilicen esta vía para su eliminación, teniendo en cuenta que cada gen suele tener sus sustratos específicos. Un inhibidor importante de toda la familia es el probenecid. Por el contrario, algunas variantes alélicas de las UGT se están relacionando con el riesgo de contraer algunos cánceres, lo que ensancha horizontes en la medicina predictiva. Sin duda éste es el campo más interesante que está mo­ tivando el estudio de SNP en la familia de las UGT, pero su exposición escapa al tema de este capítulo.

Sulfatación

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Las enzimas del grupo están localizadas en el citosol. Su actividad es de sul­ fotransferasas o, simplificando, sulfatasas. Los sustratos más habituales son: neurotransmisores, hormonas esteroides, ciertos fármacos y muchos xenobióti­ cos y compuestos fenólicos que emplean la vía de la sulfatación como primera etapa de desintoxicación. El acetaminofeno (paracetamol) es un ejemplo de una molécula desintoxicada primero a través de la vía de la sulfatación. Muchas personas que tienen disminuida la conjugación acetaminofeno-sulfato son más susceptibles a afecciones relacionadas con el medio ambiente y problemas con el sistema nervioso y neuromotor, por ejemplo, el Parkinson y el Alzheimer.

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El proceso de la sulfatación consiste en transferir un grupo sulfato desde una molécula donante, que suele ser el PAPS (3’-fosfoadenosina-5’-fosfosulfato), a una molécula receptora en un proceso catalizado por una sulfatasa. El PAPS se agota fácilmente, aunque el hígado tiene también gran capacidad de rege­ neración. Si farmacológicamente se necesita forzar esta vía de desintoxicación, puede ser interesante suplementar con moléculas donantes de grupos sulfato. Como ejemplo, hay personas que tienen déficit de la enzima encargada de la sulfoxidación de la cisteína a sulfato, lo que da lugar a valores plasmáticos au­ mentados de la relación cisteína/sulfato. Las personas sin este déficit enzimático y sobrecarga hepática de xenobióticos, en un principio podrían beneficiarse de una suplementación con cisteína y glutatión o su precursor N-acetilcisteína (NAC). Sin embargo, personas con un cociente aumentado de cisteína/sulfato podrían empeorar con una suplementación con cisteína y requieren sulfato in­ orgánico para hacer el bypass a este paso de sulfoxidación. También se ha visto una reducción en esta conjugación en pacientes con artritis reumatoide. La nomenclatura de las sulfatasas es similar a la que hemos expuesto para las UGT, pero las letras que identifican al grupo son SULT. Se han identificado diez sulfatasas diferentes, de las cuales cinco se expresan en el hígado (SULT1A1, SULT1A2. SULT1A3, SULT1E y SULT2B), y de ellas, solamente las familias SULT1 y SULT2 intervienen en la metabolización de fármacos. En general, como sucede en todas las reacciones de la fase II, los metabolitos formados por sulfa­ tación son más hidrosolubles y menos activos (o menos tóxicos). Sin embargo, hay alguna excepción, como el minoxidil, en el que el derivado sulfatado es más activo. Se está estudiando la posibilidad de que derivados sulfatados puedan actuar como promutágenos porque pueden unirse al ARN o el ADN, toque de atención abierto en el año 200063. La SULTA1 es muy importante en el metabolismo de las hormonas este­ roides, y no se ha encontrado que sus polimorfismos puedan interferir en su metabolismo endógeno. Sin embargo, hay que tener en cuenta que también interviene en la metabolización de esteroides exógenos, ya sea por tratamien­ tos hormonales, hormonas presentes en carne de consumo (xenoestrógenos), hormonas de origen vegetal (fitoestrógenos) o en los tratamientos hormonales fraudulentos para aumentar la musculación. Se han encontrado muy pocos activadores o inhibidores de las sulfatasas, y la mayoría no relacionados con medicamentos, sino productos relacionados con la alimentación; entre los inhibidores podemos citar vainilla, tartrazina (colorante aditivo alimentario E102), vino, té y café, aunque si especificar qué compuestos son los que tienen la acción inhibitoria. Se han identificado muy pocos polimorfismos genéticos, ninguno relacionado con problemas relacio­ nados con la metabolización de medicamentos. Las sulfatasas tiene una gran importancia en la eliminación de xenobióticos, pero su interés es bastante escaso en farmacogenética.

Conjugación con glutatión Las enzimas involucradas con esta reacción se denominan glutatión-S-trans­ ferasas (GST) y se localizan en el citosol y los microsomas. El glutatión es un tripéptido formado por cisteína, glicina y ácido glutámico. La conjugación con glutatión produce los genéricamente conocidos como mercaptanos y permite

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desintoxicar una amplia gama de compuestos muy ionizados, entre otros: di­ solventes, herbicidas, fungicidas, HAP (p. ej., benzopireno), peróxidos lipídicos y metales pesados. Cuando se necesita mucho glutatión, el aminoácido más limitante es la cisteína, y su mayor demanda puede causar una depleción de metionina. Por esta vía también se eliminan muchos metales pesados, y precisa­ mente el enlace prioritario de éstos es el grupo -SH de la cisteína, por lo que en procesos de desintoxicación de metales pesados es muy importante suplementar con cisteína y glicina, con el fin de facilitar la reposición de glutatión. El xenobiótico, una vez conjugado con el glutatión, no se elimina directa­ mente, sino que suele precisar de otra reacción. En general lo que ocurre es que el xenobiótico se conjuga con el grupo -SH de la cisteína de la molécula del glutatión y por rotura de ésta se liberan la glicina y el ácido glutámico; segui­ damente se suele acetilar por el grupo -NH2 de la cisteína, y se producen ácido mercaptúrico y otros compuestos genéricamente denominados mercaptanos. El glutatión también es un antioxidante de primer nivel, por lo que puede producirse depleción en situaciones en que haya exceso de radicales libres, lo que en muchas ocasiones va asociado a una sobrecarga de metales pesados, como en personas con amalgamas en reparaciones dentales o simplemente un estado de estrés oxidativo por las múltiples causas metabólicas que lo origi­ nan. La nomenclatura es como se ha indicado para las UGT, pero con las siglas GST. Hay diferentes isoenzimas en diferentes tejidos, por ejemplo: GSTM1 hígado > testículos > cerebro; GSTT1 hígado = riñones > gastrointestinal; GSTP1 cerebro = piel > corazón = pulmones. La GSTA1 es la más frecuente y su nombre químico es glutatión-S-ariltransfe­ rasa. La localización cromosómica de su gen (GSTA1) es 6p12.1. Se han descrito dos polimorfismos que afectan a su expresión en el hígado, y son (–52G>A) y (–69C>T). Otro polimorfismo importante se ha localizado en el gen de la GST3 (tam­ bién llamada GSTP1), que se localiza en el cromosoma 11q13. El SNP consiste en (1578A>G), que comporta en la proteína la sustitución de una isoleucina por una valina en la zona de unión con el sustrato. En raza blanca los hetero­ cigotos son un 33% y los homocigotos, un 13%64. El GSTP1 está implicado en la susceptibilidad genética a los cánceres de próstata, testículo, vejiga, mama, bucal y pulmonar y la enfermedad de Parkinson, y en la metabolización de los medicamentos. El GSTP1 también se expresa en la barrera hematoencefálica e influye en la respuesta a las neurotoxinas. Hay estudios que han mostrado la relación entre la deficiencia de GSTM1 y el aumento del riesgo de cánceres de pulmón, vejiga, colon, carcinoma cutáneo de células basales y otras enferme­ dades inducidas por el medio ambiente. Respecto al interés en la práctica clínica de los portadores de estos polimor­ fismos, casi se circunscribe a pacientes tratados con quimioterápicos, cisplatino, 5-fluorouracilo y ciclofosfamida, entre otros, sobre los que se han publicado diferentes grados de tolerancia e incluso de resultado del tratamiento según los SNP de las GST de los pacientes, tema que se desarrolla en el capítulo 6 sobre farmacogenética en el tratamiento del cáncer. Aunque no se ha estudiado en profundidad, puede ser muy interesante el comportamiento del paracetamol en personas con SNP de las GST. El parace­ tamol, o acetaminofeno, es un analgésico y antipirético muy popular que se vende sin receta médica y se utiliza muy ampliamente en todo el mundo. Su

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acción es similar a la de los antiinflamatorios no esteroideos, que en general son inhibidores no selectivos de las ciclooxigenasas COX1 (enzima constitutiva) y COX2 (enzima inducible), que transforman el ácido araquidónico en prosta­ glandinas, favorables por su ligero efecto vasodilatador, pero en mayor cuantía en tromboxanos con efectos no deseables de naturaleza proinflamatoria. La inhibición de la COX1 es la que origina más efectos secundarios no deseados de inhibición de la agregación plaquetaria, aparición de úlceras gástricas que tienden a sangrar debido a la sinergia con la acción antiagregante y una dismi­ nución de la perfusión renal. El paracetamol tiene la ventaja de ser inhibidor selectivo de la COX2, es decir, no tiene el efecto no deseado de inhibir también la COX1; además tiene una acción bastante selectiva en el sistema nervioso central, lo que lo hace indicado para las migrañas y las cefaleas. El paracetamol se metaboliza en un 90% a través de la fase II, un 30% por sul­ fatación y un 60% por glucuronidación. Ahora bien, una pequeña fracción (5%) se metaboliza por el CYP2E1 al compuesto N-acetilparabenzoquinona imida (NADPQI), que es muy hepatotóxico, pues es un producto muy electrofílico y tiene propiedades de radical libre. La NADPQI, mediante la conjugación con el glutatión reducido (GSH) por la acción de la GST, se transforma en ácidos mercaptúricos que se eliminan por la orina. En sobredosis se produce una depleción muy rápida de las reservas de glutatión y el metabolito mediante enlaces covalentes se une a grupos -SH libres, principalmente cisteína y proteí­ nas hepáticas en forma de conjugados 3-(cisteinil-S-)-paracetamol, que son el origen de la hepatotoxicidad que, de ser persistente, puede producir necrosis hepática y, como se liberan a la sangre debido a la hepatocitólisis, se pueden determinar en ella a efectos de diagnóstico toxicológico. El proceso de la in­ toxicación crónica por sobredosis eleva las transaminasas e cursa en los tejidos como una necrosis hepática. Como resumen queremos llamar la atención sobre la prescripción, y espe­ cialmente en cuanto a controlar la sobredosis de paracetamol, pues es una de las causas más fecuentes de ingresos hospitalarios de urgencia por intoxicación iatrogénica. En pacientes que tomen dosis altas, podría ser aconsejable que tomaran N-acetilcisteína, que es una forma de regenerar reservas de glutatión. Cerrando la última revisión del capítulo en diciembre de 2009, se publicó un trabajo experimental en ratas muy interesante, en el que se demuestra que hay efectos protectores del diclofenaco contra los efectos hepatóxicos del paracetamol, debido a que el primero activa la GST y acelera el proceso de regeneración del GSH a partir del GSSG64a, lo que es extrapolable a humanos. Podría aconsejar la comedicación con estos dos productos cuando las dosis de paracetamol deban ser altas.

Acetilación Las enzimas involucradas se localizan en citosol y mitocondrias. Se lleva a cabo por las N-acetiltransferasas (NAT), que catalizan la conjugación de un grupo acetilo que proviene de la acetil-CoA, con grupos amina, hidracina o hidroxilamina de un fármaco o xenobiótico. En el centro activo por donde se unen al sustrato, todas tienen en común una tríada formada por cisteína, histidina y aspartato. En la especie humana se manifiestan dos isoenzimas, la NAT1, que se encuentra en prácticamente todos los tejidos, y la NAT2,

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que se expresa en cantidades elevadas solamente en intestino e hígado y es la directamente involucrada en la metabolización de fármacos, aunque en la mayoría de los sustratos pueden actuar las dos. El gen de la NAT se localiza en el cromosoma 8p21.3, tanto para la codificación de las NAT1 y las NAT2 como de un tercer seudogén. Hasta una revisión de 200865, se habían descrito 53 haplotipos relaciona­ dos con la NAT2, que dan lugar a acetiladores lentos, intermedios y rápidos. Hablamos en este caso de haplotipos y no de SNP, porque en la mayoría de los casos en cada haplotipo hay dos o tres SNP. La forma considerada wt es la NAT2*4, que es precisamente de acetilador rápido. Hay otros siete haplotipos acetiladores rápidos, pero con una incidencia muy baja en la población. Los acetiladores lentos más frecuentes corresponden a los haplotipos NAT2*5 (A, B, C, D, E, F, G, H, I, J), NAT2*6 (A, B, C, D, E), NAT2*7 (A, B), NAT2*10, NAT2*12D y NAT2*14 (A, B, C, D, E, F, G). Los haplotipos de acetiladores rápidos, ade­ más del ya citado wt NAT2*4, son NAT2*11A, NAT2*12(A, B, C), NAT*13A y NAT2*18. De la conjunción en un genotipo de un haplotipo rápido y uno lento se deriva un fenotipo acetilador intermedio, en tanto que genotipos rápido/ rápido o lento/lento, configuran los fenotipos de acetiladores rápidos o lentos respectivamente. En la práctica clínica, como la cantidad de las enzimas es muy alta y los sustratos suelen ser comunes a las NAT1 y NAT2, las variantes de las NAT tienen poca importancia en lo que afecta a reacciones no deseadas en la ad­ ministración de medicamentos. Efectos adversos en relación a la NAT2 se han registrado únicamente con los medicamentos que citamos a continuación, lo que evidencia que el interés de los SNPs de gen NAT2 en farmacogenética es bastante pequeño. Especial comentario merece la isoniazida. Se metaboliza por acetilación a través de la NAT2 hepática, y uno de sus metabolitos principales es la ace­ tilhidrazina, que es muy hepatotóxica e incluso se ha señalado que puede causar la muerte en el 1% de los afectados. Esta acción es más probable en los acetiladores rápidos. Respecto a la procainamida, los acetiladores lentos tienen mayor riesgo que los acetiladores rápidos de que se generen anticuerpos antinucleares (ANA) y un síndrome similar al lupus. Woosley et al66 encontraron que la aparición de ANA en el 50% de los pacientes del grupo de acetiladores lentos (11) se produjo a los 2,9 meses de tratamiento, en tanto que la duración del tratamiento para que aparecieran en el 50% (9) de los acetiladores rápidos fue 7,9 meses. Se supone que lo que induce la producción de anticuerpos es la propia procainamida o un metabolito no acetilado de ésta. Los autores antes citados establecieron la clasificación de acetiladores lentos y rápidos mediante técnicas de sobrecarga oral y detección de metabolitos urinarios, ya que en 1978 no había posibilidad de estudios genéticos a la escala de los SNPs. Este efecto también se ha publi­ cado para acetiladores lentos en tratamiento con hidralazina. Por otro lado, los acetiladores rápidos tienen aumentada la conversión de la procainamida a su metabolito activo N-acetilprocainamida (NAPA), que posee un potente efecto antiarrítmico de clase III. En los acetiladores rápidos, si se dan dosis estándar (es decir, calculadas para acetiladores intermedios), se puede alcanzar concen­ traciones supraterapéuticas de NAPA y dar lugar a prolongaciones del intervalo QT y mayor riesgo de arritmias ventriculares.

Se han publicado reacciones adversas de acetiladores lentos a algunas sulfami­ das. Ohtani et al67 encontraron síntomas similares a los del lupus en 2 pacientes tratados con salazosulfapirina, también conocida como sulfosalazina o SASP (utilizada principalmente en la colitis ulcerosa), que tenían un genotipo aceti­ lador lento, concretamente los genotipos NAT2*6/*7 y NAT2*6/*5. Este hecho se ha confirmado en población china68. Respecto a los alelos NAT2*5B, NAT2*6A y NAT2*7B (todos metabolizadores lentos), en pacientes con ambos alelos y sin ningún alelo considerado wt (el NAT2*4 es metabolizador rápido), en un grupo de 68 pacientes con IBD tratados con SASP, reportando un 36% más de efectos adversos en los pacientes con dos alelos acetiladores lentos68. También se han comunicado reacciones adversas en acetiladores lentos tratados con cotrimoxazol (trimetoprima + sulfametoxazol) y con uno de sus componentes aisladamente. Como ejemplo citamos el trabajo de Zielinska et al69, realizado en 48 niños de 3 meses a 3 años tratados con cotrimoxazol de­ bido a una neumonía intersticial; el 87% de los niños que sufrieron reacciones adversas eran acetiladores lentos, y solamente las presentaron un 13% de los niños con al menos un alelo wt.

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Tanto los acetiladores lentos como los rápidos tienen más riesgo de sufrir varios tipos de cáncer. Los acetiladores lentos porque no pueden eliminar eficazmente las aminas heterocíclicas tóxicas, y los acetiladores rápidos porque producen más subproductos de aminas heterocíclicas O-acetiladas. De ello se deduce que es muy importante conocer en cada persona sus polimorfismos de la NAT, pues se tendrán que tomar medidas preventivas, tanto en los acetiladores lentos como en los rápidos, por lo que respecta a conductas preventivas del cáncer. En los acetiladores lentos de la NAT2 expuestos a los xenobióticos como el humo del tabaco y sus toxinas, se aumenta el riesgo de cáncer (pulmón, colon y vejiga) debido a una eficacia disminuida de la desintoxicación. Pero en los acetiladores rápidos de la NAT2 se puede aumentar la producción de las aducciones del ADN y, por lo tanto, aumentar también el riesgo de cáncer (adenomas y colo­ rrectal), especialmente si se combina con un alto consumo dietético de carne. Un trabajo que podría resumir este concepto es el de Lilla et al70, que estudiaron a 505 pacientes con cáncer colorrectal incipiente y 604 controles de iguales edad y características. Se determinó el genotipo para los SNP más relevantes de la NAT1 y NAT2. El riesgo de cáncer se asoció prioritariamente con la actividad fumadora (años y número de cigarrillos al día); respecto a los polimorfismos de las NAT, solamente se encontró un mayor riesgo en los acetiladores rápidos de la NAT2. Respecto al alto consumo de carne roja, encontraron un aumento del riesgo de cáncer en todos los NAT2 acetiladores rápidos; respecto a la NAT1, solamente a los portadores del alelo NAT1*10. En otros trabajos se señala que los polimorfismos de la NAT2 contribuyen a los cambios en la susceptibilidad a los cánceres de vejiga urinaria, colorrectal, de mama y de cabeza y cuello, pulmonar y, posiblemente, de próstata, además de la metabolización de algunos medica­ mentos. Pero, como hemos comentado, los acetiladores lentos también tienen más riesgo de cáncer. Como ejemplo representativo, nos referimos al trabajo de Sanderson et al71, que hicieron un metaanálisis basándose en los bancos de datos del Human Genome Epidemiology Network y de la Cochrane Collaboration,

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NAT2 y riesgo de cáncer

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sobre el riesgo de cáncer de vejiga y haplotipos del NAT1 y NAT2. Encontraron mayor riesgo en los NAT2 acetiladores lentos, pero no en los NAT1 acetiladores rápidos, y que el riesgo aumenta más si al haplotipo se le añade el tabaquismo. La tasa de cáncer entre los grupos extremos (NAT2 acetilador lento, NAT1 ace­ tilador rápido y fumador) respecto al grupo más favorable (NAT2 acetilador rápido, NAT1 acetilador lento y no fumador) fue 2,73 (intervalo de confianza del 95%, 1,7–4,31). También se han correlacionado varios haplotipos del NAT1 y NAT2 con el riesgo de cáncer de páncreas. Jiao et al72 estudiaron a 532 pacientes diagnosti­ cados de cáncer de páncreas en el MD Anderson Center de Texas desde 2000 a 2006. Llegaron a la conclusión de que los NAT2 acetiladores lentos se asociaron a mayor riesgo, pero concretamente en los subgrupos de fumadores o diabéticos. El NAT2*6A asociado a cualquier otro haplotipo acetilador lento fue un factor muy predisponente en diabéticos fumadores, y finalmente por primera vez se publica que el NAT1*10 y el diplotipo NAT1*11-NAT2*6A son indicadores de alto riesgo de cáncer de páncreas. Con estos tres ejemplos pretendemos resumir el concepto de que el verda­ dero interés del estudio de los SNP en las NAT está en el campo de la medicina personalizada, en su vertiente de prevención del cáncer, más que en el contexto de la farmacogenética. Se han encontrado muchas diferencias étnicas en los SNP de las NAT73,74.

Conjugación con aminoácidos Las enzimas involucradas se localizan en microsomas y mitocondrias. Los aminoácidos involucrados en reacciones de conjugación con xenobióticos son la taurina y la glicina.

Conjugación con taurina Prácticamente no se utiliza para eliminar medicamentos. Se utiliza para la eli­ minación de ácidos grasos y principalmente para los ácidos biliares en forma de tauroconjugados. En cierta forma es un mecanismo de eliminación de colesterol, pues cada día unos 500 mg de colesterol se transforman en ácidos biliares.

Conjugación con glicina

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Los salicilatos y los benzoatos se desintoxican en primera instancia por glici­ nación. La reacción de glicinación del benzoato la llevan a cabo las enzimas mitocondriales benzoil-CoA-sintasa y benzoil-CoA-glicina-N-aciltransferasa, que requieren CoA y glicina como sustratos, y esta reacción necesita aporte de energía a partir del adenosintrifosfato (ATP). Pacientes que sufren sobrecarga de xenobióticos y toxicidad ambiental pueden no tener suficientes reservas de glicina para la carga metabólica que hay que conjugar. También conjuga ácidos biliares, lo que cuantitativamente es su principal función. El benzoato está presente en muchas sustancias y se utiliza ampliamente como conservante de alimentos. Personas con hepatitis, afección alcohólica del hígado, artritis reumatoide, hipotiroidismo y toxemia del embarazo pueden tener menor ca­ pacidad de conjugación con la glicina. La prueba de laboratorio más utilizada

para evaluar la capacidad de glicinación es dar una sobrecarga oral de benzoato y medir la cantidad de ácido hipúrico en la orina. El ácido acetilsalicílico es un buen marcador de la glicinación. Hay que tener en cuenta que el ácido lipoico, que últimamente se está prescribiendo con bastante laxitud en mezclas de an­ tioxidantes, puede producir depleción de CoA, lo que hay que tener en cuenta en personas con insuficiencia hepática, pues podría interferir en los procesos de glicinación, efecto demostrado experimentalmente hace muchos años75.

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Hay un gran número de enzimas con amplia distribución tisular cuya función es la metilación. Las localizadas en el hígado y el cerebro son las más interesantes en farmacogenética. Las enzimas involucradas se localizan en citosol, microso­ mas y sangre. Las metiltransferasas de interés en la metabolización de fármacos son la catecolortometiltransferasa (COMT), la histamina-N-metiltransferasa (HNMT) y la tiopurina metiltransferasa (TPMT). La COMT funciona en cooperación con los CYP1A1 y CYP1B y tienen un papel muy importante en el catabolismo de las catecolaminas y los estrógenos. Si la COMT tiene poca actividad, ralentiza el catabolismo de estrógenos y de dopamina, con lo que aumenta el riesgo de cáncer de mama o endometrio y de depresiones respectivamente. La inhibición de la COMT se ha ensayado como mecanismo para elevar la dopamina en pacientes con enfermedad de Parkinson. Existen dos formas principales de COMT, una soluble que hace metilaciones en sangre y fluidos extracelulares y otra fijada a membranas. La HNMT (histamina-N-metiltransferasa), metaboliza la histamina añadien­ do un grupo metilo, y la metilhistamina formada, en una segunda etapa se cataboliza mediante una monoaminooxidasa. Aunque está presente en muchos tejidos, se localiza principalmente en hígado y riñón. Su gen esta localizado en el cromosoma 2. Aunque se han detectado polimorfismos, no hay datos concretos sobre su interés práctico en clínica. La TPMT (tiopurina-metiltransferasa) no se expresa en alrededor de un 10% de la población de raza blanca76. Su importancia clínica radica en que es la enzi­ ma que metaboliza fármacos anticancerosos como la 6-mercaptopurina. También interviene en la conjugación de la tioguanina y la azatioprina. Se trata con más detalle en el capítulo 6 sobre farmacogenética del tratamiento del cáncer.

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Metilación

FASE III Como se ha descrito, la fase I transforma un fármaco lipófilo en otro hidrófilo y, mediante las reacciones de conjugación de la fase II, se produce una molécula altamente polar y fácilmente eliminable al exterior, principalmente al lumen intestinal y la orina. Pero para llegar a este nivel de eliminación, la molécula que se va a excretar ha de atravesar membranas celulares, y este proceso se hace me­ diante la acción de determinadas proteínas que transportan o facilitan su paso del interior de la célula al espacio extracelular. La síntesis de dichas proteínas, como todas, está regulada por mecanismos genéticos, y los genes involucrados también pueden tener diferentes polimorfismos que pueden afectar su función. Muchos de estos mecanismos de transporte necesitan energía, y por ello deben acoplarse a sistemas de producción de ATP, lo que complica también su comprensión. Es un

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nuevo apartado de los estudios de farmacogenética, bastante más incipiente que el nivel actual de los conocimientos de las fases I y II, que desde hace unos pocos años se ha englobado conceptualmente en la llamada fase III. La vía metabólica del fármaco empieza por su absorción en el lumen intestinal y el paso al interior del enterocito; de éste pasa a la circulación portal y por ella al hepatocito, donde se modifica a través de las fases I y II; después debe volver al lumen intestinal o pasar a la orina o la bilis, para ser eliminado en forma de metabolito oxidado y conjugado. Las proteínas involucradas en este paso por las membranas celulares hasta el exterior son fundamentalmente las glucoproteínas-P, que intervienen en este proceso de transporte de vuelta al punto inicial. Se las denomina sistema antiportero, es decir, si antes había el «portero» que dejaba entrar las moléculas, en este caso lo que hay es un sistema «antiportero». El problema es que no se tiene claro el grado de especificidad de estas pro­ teínas, integradas en las bombas de transporte transmembrana, en relación con diferentes tipos de fármacos. El tema desde la vertiente de su aplicación práctica en clínica está muy poco desarrollado y se circunscribe a algunas familias de fármacos muy concretas. Sus actores son proteínas de membrana conocidas con el nombre active efflux transporters y conjugate export pumps. Suelen ser glucoproteínas y sus po­ limorfismos también pueden ocasionar problemas de salud. Los genes que las codifican se engloban en el grupo MDR (multiple drug resistance transporter), y ya se ha descrito desde el MDR1 al MDR6. El nombre les viene de muy antiguo, cuando el mecanismo fue descubierto en células tumorales y sus mutaciones contribuían a la aparición de multirresistencias a la terapéutica antitumoral, y por ello se las bautizó como multidrug resistance (MDR) against anti-cancer agents77. Posteriormente se localizaron en tejidos normales con funciones ex­ cretoras, principalmente en intestino, aunque como veremos se han localizado en otros. Otros grupos de moléculas que se está estudiando son los transportadores de aniones organic anion transporters (OAT) o los transportadores de cationes (OCT: organic cation transporters), familias de moléculas en las que se han detectado ya algunos polimorfismos genéticos. El MDR1 codifica la glucoproteína-P1 (GPP), que es una proteína de membra­ na dependiente de ATP. Esta enzima, para el transporte de metabolitos a través de membranas, en general sustratos lipófilos o amfipáticos con varios anillos aromáticos, precisa aporte energético, por lo que dependen de ATP, y también se han encontrado SNP que pueden modificar la estructura proteica de la GPP y causar problemas en la eliminación de algunos fármacos. La GPP es una proteína glucosilada y fosforilada miembro del denominado ATP-binding cassette (ABC), superfamilia de proteínas de membrana, y tiene 1.280 aminoácidos. El gen que la codifica es el MDR1; en la nomenclatura inicial se denominaba ABC1, y se localiza en el cromosoma 7q21. Para entender su función es muy útil conocer su estructura. Mediante estudios de microscopia electrónica y análisis de imagen, se ha visto que la GPP tiene una estructura espacial similar a un cilindro de unos 10 nm de diámetro y una altura aproximada de 8 nm. Dado que la bicapa lipídica de las membranas suele tener una anchura de 4 nm, se deduce que solamente la mitad de la proteína estará en el espacio de membrana y la otra mitad sobresale tanto por el lado intracelular como por el extracelular, de ahí su denominación de proteína transmembrana.

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Antineoplásicos Actinomicina docetaxel, doxorubicina, irinotecán, paclitaxel, topotecán, vinblastina, vincristina

Acción cardíaca Betaacetildigoxina, alfametildigoxina, digitoxina, digoxina, quinidina

Inhibidores del la proteasa del VIH Amprenavir, indinavir, nelfinavir, saquinavir, ritonavir

Inhibidores de los canales del calcio Diltialzem, mibefradil, verapamilo

Antagonistas de los receptores betaadrenérgicos Bunitrolol, celiprolol, talinolol

Hipocolesterolémicos Atorvastatina, lovastatina

Antihistamínicos H1 Fexofenadina, terfenadina

Antihistamínicos H2 Cimetidina, ranitidina

Antibióticos Eritromicina, levofloxacino

Inmunosupresores Ciclosporina A, tracolimus

Varios Debrisoquina, domperidona, losartán, morfina, difenilhidantoína, ondansetrón, rifampicina

Por lo tanto, es una proteína tubular con un gran poro central de unos 5 nm que forma un amplio túnel acuoso en el interior de la membrana que une el espacio del citoplasma con el espacio extracelular, es decir, es un conducto por el que muchas sustancias fluyen desde el citoplasma hasta el lumen intestinal u otros espacios extracelulares. Rosenberg et al78 la caracterizaron por microscopia electrónica y análisis de imagen en 1997, y en 2009 publicaron su estructura tridimensional en un minucioso estudio con imágenes muy demostrativas79. Se han caracterizado ya muchos fármacos cuya eliminación se hace a través de la GPP (tabla 3.16). Se han detectado ya unas 20 mutaciones del gen MDR1. En el primer es­ tudio genético sistemático80, se analizaron todos los 28 exones del gen MDR1 incluyendo la región del core promoter y las zonas limítrofes entre intrones y exones en personas sanas de raza blanca. Se encontraron 15 SNP, y de ellos, seis localizados en la región codificante. Se han confirmado estos hallazgos y se ha encontrado más SNP, hasta un total de 20 en una muestra de 461 voluntarios alemanes sanos81. De estos 20  SNP detectados, siete alteran la secuencia de aminoácidos de la proteína. De ellos, solamente de la mutación en el exón 26 en la posición 3435 (C3435T) se ha señalado que tiene alguna acción deletérea en su función de transporte. Los individuos monocigotos para la mutación en la posición 3435 (TT) tienen menos cantidad de GPP en las células del intestino delgado que en la población con el SNP wt. La primera consecuencia de interés en clínica detectada es que los pacientes con este SNP tratados con digoxina tienen valores plasmáticos superiores a los que se obtienen con iguales dosis en personas sin este SNP. La digoxina es uno de los fármacos transportados por la GPP80. La frecuencia de los genotipos para este SNP en población blanca son: CC, 20,8%; CT, 50,5% y TT, 28,6%. De momento, el interés práctico de los SNP del MDR1 es escaso, pero su estudio está aportando nuevos datos que pueden ayudar a entender muchas afecciones de causa no unitaria; de ellas podemos citar la colitis ulcerosa, la

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Tabla 3.16  Sustratos de la glucoproteína P

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respuesta a antirretrovirales en el tratamiento del sida y la etiopatogenia de algunos carcinomas renales. Su estudio es de un gran interés en el contexto de la medicina personalizada, pero entrar en más detalles escapa al objetivo de un capítulo de farmacogenética. Las GPP transportan muchas sustancias endógenas como esteroides y ci­ tocinas. Se localizan principalmente en las vellosidades de los enterocitos del yeyuno (donde hay una activa absorción de fármacos y otras sustancias), el colon, los túbulos proximales de los riñones, las gónadas, el sistema biliar, los capilares de la barrera hematoencefálica y la placenta. Su principal acción es permitir la eliminación de sustancias hidrófugas hacia la luz del intestino o a la orina, así como la eliminación de éstas de las gónadas y el cerebro. Se ha llegado a postular que las GPP desempeñan un papel protector en el organismo, pues evitarían la penetración de fármacos en las gónadas y el cerebro. Cada día se tiene más convencimiento de que las GPP son parte integrante fundamental de la barrera hematoencefálica, y su función es bombear al exterior moléculas que el organismo no quiere que se introduzcan en las células cerebrales. Esto puede explicar que muchos psicofármacos clásicos se precisen en dosis consideradas muy altas para que hagan efecto y lleguen al cerebro. Como ejemplo, podemos citar que todos los antihistamínicos de primera generación producen sedación, pues no son sustratos de GPP y no son expulsados al exterior de las células del sistema nervioso central por su acción de eflujo celular, en tanto que los de se­ gunda generación son sustratos de la GPP y, como no llegan al sistema nervioso central por ser eliminadas una vez han penetrado, no producen somnolencia82. Todos los inhibidores de la proteasa del VIH son sustratos de la GPP; por ello no llegan al sistema nervioso central, las gónadas ni al feto cuando se trata a una mujer embarazada. Finalmente, un concepto que aún complica más la interpretación práctica de todos estos mecanismos. La cinética de la GPP es saturable, por lo que a efectos de estudios de farmacología, los ensayos se han de hacer a concentraciones bajas del fármaco en prueba y sin otros medicamentos que la puedan inhibir directamente o por un mecanismo de inhibición competitiva. Sin embargo, en la práctica clínica hoy por hoy es difícil tener ideas claras o definir pautas para tomar decisiones al nivel de la evidencia científica, tal como se puede hacer con el conocimiento de los polimorfismos en los genes involucrados en la síntesis de enzimas que intervienen en las fases I y II de la desintoxicación hepática.

Activadores e inhibidores

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Como la acción de los CYP y de las enzimas de la fase II y transportadores es facilitar la eliminación de fármacos (y moléculas del metabolismo endógeno), el concepto básico que se debe retener es que sus inhibidores aumentan la concentración celular de los fármacos de la que son sustratos y los activadores la disminuyen. Vamos a comentar el tema referente a la GPP. Por ser uno de los más estudiados, volvamos al ejemplo de la digoxina. Se conocía, pero no se sabía como interpretarlo, que la administración de quinidina a pacientes que tomaban digoxina aumentaba mucho la concentración celular de ésta, lo que causa la mayoría de la acciones tóxicas de la digoxina por causas previamente no esperadas. La respuesta a este suceso es que, con la administración conjunta de ambos fármacos, al ser la quinidina un inhibidor de la GPP tanto en intes­

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Tabla 3.17  Ejemplos de fármacos o sustancias que son inductores de CYP/enzimas Fármaco/sustancia

CYP/enzima

Omeprazol

CYP1A1

Fenobarbital

CYP2 y CYP3

Isoniazida

CYP2E1

Rifampicina

CYP3A4 y 3A5

Clofibrato

CYP4

Barbituratos en general

UGT, GS

Oltipraz

GST

Humo del tabaco

CYP1A2

Carne a la brasa (de carbón y leña)

CYP1A2

PCB y DDT

CYP1 y 2

Carbamazepina-fenitoína

CYP3A4

Dexametasona

CY3A4

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tino como en riñón, la digoxina no se expulsa al exterior con el aclaramiento habitual83. El caso contrario es el de la rifampicina, un activador de la GPP, y su administración conjunta con digoxina hace que los valores celulares de ésta sean inferiores a los esperados sin la comedicación, pues se bombea hacia el intestino con más intensidad que lo esperado84. Se han publicado otros fármacos que son inhibidores de la GPP, entre ellos nifedipino, nitrendipino, felodipino, atorvastatina, verapamilo, claritromicina, ciclosporina, amiodarona e itracona­ zol. Lo que ocurre es que, para que estos hallazgos sean útiles en clínica, aún hay mucho camino por recorrer, pues el grado de inhibición es muy variable y depende también de si su acción es uniforme en intestino y riñones. También hay productos naturales que son inhibidores de la GPP, como el zumo de na­ ranja, el zumo de pomelo y la hierba de San Juan. También hay que considerar como activadores los inductores de enzimas. Los más importantes se resumen en la tabla 3.17. Como estrategia farmacológica, se están estudiando (o diseñando) moléculas inhibidoras de la GPP que se puedan utilizar como excipiente en comprimidos, pues con ello se conseguiría una mayor acción del fármaco debido a la inhibición de su eflujo celular85, aunque puede ser beneficioso para un determinado me­ dicamento pero perjudicial para otros. El tema está solamente entreabierto. Como anécdota, mientras el autor estaba escribiendo estas líneas en agosto de 2009, se celebraba en Barcelona el XX Congreso Europeo de Cardiología, y una de las comunicaciones que más atención tuvo para la prensa no científica fue sobre el dabigatrán, un inhibidor de la trombina que ya se usaba para

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prevenir accidentes vasculares después de operaciones de cadera o rodilla. La novedad era que un ensayo multicéntrico en 129 hospitales de varios países demostró que podía aplicarse en pacientes cardíacos con mayor seguridad y sin necesidad de tanto control que el clásico acenocumarol. Pues bien, ya hay alguna publicación que evidencia que el dabigatrán resulta mucho más potente en su acción si se combina con algún inhibidor de la GPP86. A pesar de que la publicación es de 2009, los autores defienden seguir utilizando heparina subcutánea para la prevención de las embolias tras cirugía de cadera y rodilla, precisamente por las posibles interacciones del dabigatrán con otros fármacos, entre ellos los inhibidores de la GPP. Como se puede deducir de esta exposición sobre la fase III, cuando estábamos ya muy satisfechos por el nivel de conocimientos y disponibilidad en la práctica clínica de microarrays para el estudio de polimorfismos genéticos involucrados en las enzimas que intervienen en las fases I y II y ya estábamos entendiendo todo el mecanismo, se nos abre un nuevo horizonte, poco conocido y definido, pero que produce la necesidad de abrir un nuevo frente de estudio, y seguro que en pocos años con su estudio se clarificarán muchas interacciones de me­ dicamentos que hasta ahora no tenían explicación científica.

CONCLUSIONES Se han expuesto los conceptos más básicos para entender la complejidad de la aplicación de las aportaciones de la farmacogenética a la práctica clínica. Se ha procurado en la exposición poner algunos ejemplos prácticos para clarificar el concepto, incentivar el interés del lector y al mismo tiempo proporcionarle —aunque de forma limitada— una información útil para su práctica clínica. Es muy difícil dominar la aplicación de estos conocimientos «en general». Ahora bien, lo más frecuente es que cada especialista que prescribe se mueva en un contexto de pocos fármacos, y de ellos sí que puede —y sinceramente creo que debería— conocer su farmacogenética, con el fin de aplicar una terapéutica personalizada a cada paciente. En este libro hay capítulos dedicados a temas concretos de la terapéutica; desde el enfoque de la farmacogenética, son los correspondientes a tratamiento con anticoagulantes, quimioterapia del cáncer y tratamiento de procesos psiquiátricos, que se ha considerado que tienen ya suficiente entidad y masa crítica de experiencia para que, una vez expuestos con detalle, puedan ser seguidos y aplicados por los especialistas en estas disciplinas. Aconsejamos que cada médico procure hacer una relación de los medica­ mentos que habitualmente prescribe en el contexto de su especialidad (¿25-30 quizá?) y anote, si es el caso, a través de qué CYP se metaboliza, si es fármaco o profármaco y por qué reacciones de la fase II se conjuga. Al menos se debe aplicar con conocimiento de causa lo que se receta y, de ser posible, relacionarlo con los otros medicamentos que pueda tomar el paciente, prescritos tanto por el médico en cuestión como por otros especialistas. Obviamente ello pasa por conocer los SNP del paciente relacionados con la farmacogenética, pero ya hay en nuestro país laboratorios que, a base de microarrays o métodos más clásicos para SNPs concretos, hacen la determinación de los SNP de farmacogenética más habituales a unos precios asequibles para la mayoría de los pacientes del entorno de la medicina privada, teniendo en cuenta que son análisis que no

hay que repetir, pues los genes no cambian. Todos hemos de hacer un esfuerzo para que los conocimientos de farmacogenética se vayan incorporando a la práctica médica en beneficio de nuestros pacientes; hay que decidirse a dar el primer paso, aunque sea pequeño, pero hay que hacerlo y, sin pausas, seguir ampliando nuestros conocimientos. Cuando se tenga algún caso en que se haya evidenciado que la aplicación de estos conocimientos haya sido muy importante (a veces, casi vital) para el paciente, la satisfacción del trabajo bien hecho nos estimulará a no desfallecer y seguir la formación y el aprendizaje.

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Fundamentos de farmacogenética

Además de las revistas de farmacología que ya publican muchos trabajos de farmacogenética, citamos cuatro monográficas sobre farmacogenética/ farmacogenómica. The Pharmacogenomics Journal. http://www.nature.com/publications. Pharmacogenetics and Genomics. http://pharmacogeneticsandgenomics.com. American Journal of Pharmacogenomics. http://www.ingentaconnect.com/content/adis/ apg. Pharmacogenomics. http://www.futuremedicine.com/loi/pgs.

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Juan Sabater Tobella

ÍNDICE DEL CAPÍTULO Introducción  113 Proceso de la coagulación sanguínea  115 Importancia de la vitamina K en la cascada de la coagulación  117 Anticoagulantes antagonistas de la vitamina k  119 Warfarina  120 CYP2C9 y metabolismo de la warfarina  121 Polimorfismo de un solo nucleótido del gen VKORC1 y metabolismo de la warfarina  122 Algoritmos de ajuste de dosis en relación con los polimorfismos de un solo nucleótido  123 Genotipo de la apolipoproteína E y warfarina  126 Acenocumarol  126 Contenido de vitamina K en alimentos  127 Anticoagulantes inhibidores de la agregación plaquetaria  128 Clopidogrel  129 Polimorfismos del CYP2C19 y clopidogrel  130 Clopidogrel e inhibidores de la bomba de protones  130 Prasugrel  131 Otros anticoagulantes  132 Ácido acetilsalicílico  132 Heparina  133 Dabigatrán  133 Conclusiones  134 Bibliografía  134

Introducción Durante la redacción del capítulo de farmacogenética, me di cuenta de que, para lo que debe ser el equilibrio de materias en un capítulo general, daba un tratamiento demasiado largo a los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP, single nucleotide polymorphism) que están involucrados en el tratamiento de los anticoagulantes orales más utilizados, como son los cumarínicos, acenocumarol y warfarina, y el clopidogrel y sus variantes. La importancia que estaba dando al tema se debía a que son medicamentos de uso mundialmente muy generalizado, con millones de pacientes que los utilizan, y porque en personas © 2010. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos

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con determinados SNP pueden tener efectos secundarios muy graves, desde hemorragias a trombosis, con las dosis habituales que figuran en todos los protocolos. A lo citado, ya de por sí importante, se añadía que para su prevención basta el conocimiento de unos pocos SNP de tres genes, lo que quiere decir muy asequible técnica y económicamente. La consecuencia de todo ello fue que llegué a la conclusión de que lo más útil para el lector sería hacer un capítulo sobre la aplicación de la farmacogenética al tratamiento anticoagulante. La finalidad del tratamiento anticoagulante es prevenir la aparición de trombosis. La trombosis se produce cuando la formación de uno o varios coágulos obstruye las venas, las arterias o las cavidades y/o los grandes vasos cardíacos. El trombo arterial se forma en condiciones de alto flujo, está constituido principalmente por plaquetas y se lo ha denominado «trombo blanco», porque contiene escasa cantidad de glóbulos rojos y ocurre en presencia de lesiones arteriales preexistentes en la íntima, como podría ser una placa ateromatosa. Este trombo es, en general, pequeño y está adherido fuertemente al endotelio, y los mecanismos de su formación dependen de la interrelación entre las integrinas y las glucoproteínas plaquetarias, los factores de adhesión y el estado del endotelio vascular. El trombo venoso se forma generalmente en áreas de bajo flujo y en su composición entran la fibrina y los glóbulos rojos, con relativamente pocas plaquetas. En general es friable, más grande que el trombo arterial, y su extensión depende de la cohesión de la fibrina, las condiciones de la oclusión, total o parcial, del vaso venoso y la cercanía de vasos colaterales. Estas condiciones, unidas a la potencial activación fibrinolítica, condicionan las posibilidades tromboembólicas del trombo venoso. El término trombosis coronaria define la variedad más común del llamado «ataque al corazón», y su causa es el bloqueo de una arteria coronaria debido a un trombo que interrumpe el suministro de sangre a una de las regiones del músculo cardíaco, con lo que se lesiona por necrosis el tejido de la zona afectada. La consecuencia de la trombosis es una angina de pecho o un infarto de miocardio. La trombosis coronaria es la enfermedad que más muertes causa en el hemisferio occidental. Sin embargo, por cada ataque cardíaco que lleva a la muerte, hay por lo menos dos que no y requerirán un tratamiento preventivo de por vida, como, entre otros, la prescripción de anticoagulantes. La trombosis cerebral puede causar la muerte o la parálisis de quien la sufre. Esta afección sucede cuando una de las arterias que suministra sangre al cerebro se estrecha, por lo general a causa de aterosclerosis, y el aporte sanguíneo al cerebro resulta tan precario que la sangre forma una coágulo en la porción dañada y bloquea la arteria de forma total o parcial. El efecto de la trombosis depende de la extensión y la localización del área cerebral interesada. Puede dar lugar a una hemiplejía, con parálisis y pérdida de la sensibilidad de una mitad del cuerpo, con pérdida de la capacidad de hablar, torpeza de movimientos, visión borrosa o doble, confusión y pérdida de conciencia. Cuando afecta a la parte derecha del cerebro, las manifestaciones se producen en el lado izquierdo del cuerpo, y viceversa. La trombosis venosa, conocida también como flebitis, se origina por lo general a partir de la formación de un coágulo o un trombo en el interior de una vena que obstaculiza la circulación por el vaso afectado. Suele presentarse en las venas de las extremidades inferiores. Se manifiesta con dolor, prurito, enrojecimiento, hipersensibilidad y edema o hinchazón. Las mujeres sufren tromboflebitis con

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Proceso De La Coagulación Sanguínea

Farmacogenética de la terapéutica anticoagulante

mayor frecuencia que los hombres. Las personas más propensas a padecerlas son las que tienen varices. El tratamiento incluye reposo y la administración de anticoagulantes para evitar el desarrollo del trombo y la formación de otros. En los casos más graves en que el tratamiento no resulta eficaz, hay que recurrir a la cirugía. Cuando los trombos se forman en una vena inflamada cerca de la superficie cutánea, originan una tromboflebitis superficial, y cuando se forman en una vena interior, una tromboflebitis profunda. El riesgo de padecer procesos trombóticos va asociado a enfermedades cardiovasculares generalmente ligadas a afecciones como la hipertensión y la diabetes mellitus, determinados tratamientos farmacológicos como los anticonceptivos orales y determinados hábitos de vida como el tabaquismo, el sedentarismo y la obesidad. El tabaquismo, como resultado de todas las campañas de divulgación sanitaria para eliminarlo, va descendiendo pero se sitúa todavía en el 40% de la población. El sedentarismo es muy alto y, a falta de estadísticas solventes, nos referiremos a las de la obesidad, una de sus consecuencias. En el mundo hay mil millones de personas con sobrepeso y 300 millones de obesos, según datos de 2006 de la Organización Mundial de la Salud (disponible en: www.who.int). En España, según datos de 2005 de la Sociedad para el Estudio de la Obesidad y la Sociedad Española de Endocrinología y Nutrición, la obesidad (IMC > 30) afectaba al 13% de los hombres y al 18% de las mujeres en la población general, pero en mayores de 65 años —es decir, cuando hay más riesgo de procesos cardiovasculares— la incidencia era del 31% de los hombres y el 40% de las mujeres. Y quizá lo más preocupante sea que afectaba al 14% de los niños y el 16% de las niñas. Estos adolescentes, de no corregirse su obesidad, son candidatos a tener una diabetes mellitus tipo 2 entre los 40 y los 50 años y presentar problemas tromboembólicos a partir de los 65. Es importante que nuestras autoridades sanitarias, los educadores y la población en general adquieran un compromiso muy serio para eliminar de nuestros niños y adolescentes los malos hábitos alimentarios y el sedentarismo, que van poner en un serio compromiso el futuro de su salud. Hablamos de obesidad, pero el sobrepeso —su antesala— afecta a más del doble de las cifras antes señaladas. Estos son los orígenes de un proceso lento pero continuo, como es la formación de placas de ateroma, los cimientos del proceso tromboembólico. La terapéutica anticoagulante es el eje en el que giran tanto su prevención como su tratamiento.

Para entender cómo actúan los fármacos anticoagulantes cuya farmacogenética vamos a tratar, es necesario que, de forma muy sucinta, recordemos el proceso por el que se forma un coágulo sanguíneo. El proceso de la coagulación sanguínea es muy complejo, en realidad, una cascada de reacciones bioquímicas que ha costado muchos años conocer con detalle, en la que tienen un papel central las plaquetas y todos sus componentes tanto estructurales como metabólicos. El primer estudio sobre el concepto de «cascada de la coagulación» se debe a MacFarlane en 1964, en un primer esquema del proceso, que se bautizó en el argot científico como «cascada de MacFarlane» y ha sido la base de todos nuestros conocimientos y el tronco central del árbol en el que los avances en la investigación bioquímica iban añadiendo ramas1.

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Por motivos pedagógicos, el proceso de la hemostasia se dividió en dos grandes vías: la intrínseca y la extrínseca. La vía intrínseca comprendía la llamada fase de contacto, mediada in vivo por el colágeno y demás proteínas de fuerte carga negativa y la extrínseca, iniciada por el factor tisular o factor II (protrombina). Ambas vías se encuentran íntimamente relacionadas entre sí a la altura de la activación del factor IX y juntas confluyen a la activación del factor X, verdadera llave que regula la intensidad del proceso de la coagulación. La transformación del factor X en factor X activado (FXa) requiere la combinación de una serie de proteínas, lipoproteínas y iones como son el factor V activado (FVa), el calcio y determinados fosfolípidos. El complejo así resultante es capaz de activar una proteólisis limitada al factor II, que modifica su estructura pasando de protrombina a trombina, enzima muy potente que induce el paso de fibrinógeno a fibrina, base del coágulo. Desde entonces se han hecho grandes aportaciones, sin que dicho esquema sufriera demasiados cambios conceptuales y su actualización reciente ha sido fruto de un consenso en 2007 del Grupo de Trabajo de la Sociedad Europea de Cardiología2, trabajo muy completo sobre el proceso de la coagulación sanguínea y su relación con las enfermedades cardíacas. Vamos a comentar este esquema muy sucintamente, tomando como referencia los comentarios sobre él de PérezGómez et al3 que nos parecen claros, didácticos y concisos (fig. 4.1). Fase inicial. El complejo factor tisular-factor VII, directa e indirectamente a través del factor IX, activa inicialmente el factor X transformando pequeñas cantidades de protrombina en trombina, que aún son insuficientes para completar el proceso de formación de la fibrina. Fase de amplificación. La trombina así formada, junto con el calcio de la sangre y los fosfolípidos ácidos, que provienen de la plaqueta, participa activamente en un proceso de retroalimentación para la activación de los factores XI, IX, VIII y V con el fin de acelerar la activación de las plaquetas. Simultáneamente, por mecanismos quimiotácticos, los factores mencionados son atraídos a la superficie de las plaquetas, donde tienen lugar muy rápidamente importantes procesos de activación y multiplicación. Fase de propagación. La amplificación del proceso por mecanismos de retroalimentación entre trombina y plaquetas y la activación de todos estos

Figura 4.1 Esquema de la cascada de la coagulación sanguínea. Rreproducido con permiso de los autores3.

factores permiten activar grandes cantidades del factor X y formar el complejo protrombinasa para convertir la protrombina en trombina y, por acción de ésta, el fibrinógeno en fibrina. El proceso final, siempre en la superficie de la plaqueta, se acelera para generar de forma explosiva grandes cantidades de trombina y fibrina. Las plaquetas tienen una gran importancia en todo este proceso, pues se altera la permeabilidad de su membrana, lo que permite la entrada de calcio y la salida de sustancias quimiotácticas que atraen los factores de coagulación a su superficie, en lo que será el núcleo básico del futuro coágulo. Al mismo tiempo se liberan factor V y fosfolípidos ácidos que aportan el complemento necesario para el proceso de la coagulación. En todo este proceso tiene un papel muy importante la vitamina K, y su inhibición es precisamente la forma de actuar de los anticoagulantes de la familia de las cumarinas.

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La vitamina K, junto con las vitaminas A y D, integra el llamado grupo de vitaminas liposolubles. Fue descubierta en 1929 por un científico oriundo de Dinamarca, Henrik Dam, que trabajaba en la Universidad de Rochester (Estados Unidos), quien observó que pollos alimentados con una dieta pobre en grasas tenían problemas de hipocoagulación e incluso importantes hemorragias, por lo que investigó cuál era el factor que debía encontrarse en grasas y prevenía las hemorragias, factor que llamó de la «koagulation», y de ahí derivó el nombre de vitamina K; junto con el científico norteamericano Edward Doisy, fue galardonado en 1943 con el premio Nobel de Fisiología y Medicina por sus trabajos sobre dicha vitamina. En sus inicios se la llamaba también vitamina antihemorrágica, ya que, como veremos, interviene en la formación de numerosos factores que participan en la coagulación sanguínea. Desde un punto de vista de su estructura química, la vitamina K se presenta en tres formas distintas: • Vitamina K1, llamada también filoquinona, proviene de alimentos como vegetales de hojas oscuras, aceites vegetales y cereales integrales principalmente. La filoquinona se absorbe en el intestino delgado, gracias a la intervención de las sales biliares, el jugo pancreático y las grasas provenientes de la dieta. Se transporta en la linfa unida a quilomicrones y lipoproteínas y se deposita en el hígado. • Vitamina K2, llamada también menaquinona, producida por bacterias del intestino y también aportada por alimentos de origen animal, principalmente hígados. • Vitamina K3, menadiona, es la variante sintética que se encuentra en complementos nutricionales o preparados farmacéuticos. La vitamina K es necesaria para la síntesis de los factores II (protrombina), VII, IX y X4. La actividad de esta vitamina sobre estos factores no está en relación directa con su síntesis, sino con modificaciones de última hora que, por activación, multiplican su actividad. Los factores dependientes de vitami­ na K tienen un residuo de ácido glutámico en el extremo aminoterminal de su molécula, que debe ser carboxilado en posición gamma para optimizar

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Importancia de la vitamina K en la cascada de la coagulación

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su actividad y su capacidad para formar complejos activos. Esta carboxilación en posición gamma está catalizada por la gammaglutamilcarboxilasa (GGCX) que precisa como cofactor vitamina K. Los factores no carboxilados se conocen como factores PIVKA (protein induced by vitamin K absence) y tienen menor actividad coagulante por un mecanismo competitivo sobre los factores carboxilados. La vitamina K, en sus tres formas de presentación, está en la forma química de la quinona, que es metabólicamente inactiva y, para que pueda pasar a la forma activa, debe incorporar dos átomos de hidrógeno a su molécula y pasar a la forma química de hidroquinona (VKH2); ésta es precisamente el cofactor de la GGCX que carboxila en posición gamma el residuo de ácido glutámico de los factores de la coagulación ya citados, que constituyen la forma activa. El proceso de pasar de vitamina K a VKH2 tiene lugar por la acción del «complejo de la reductasa de la vitamina  K», cuyas siglas son VKORC1 (vitamin K epoxide reductase complex 1). La VKH2, al actuar como cofactor de la GGCX para activar los factores de la cascada de la coagulación, cede dos átomos de H en dicho proceso, y pasa a la forma química de VK-2,3-epóxido, que es la forma de almacenamiento en el hígado. Cuando se precisa VK activa, la forma epóxido de las reservas hepáticas se debe convertir de nuevo en VKH2, y ello se hace en dos pasos. En el primero, la enzima vitamina K epóxido reductasa (ER) la transforma en vitamina  Kquinona y, por acción posterior de la vitamina K-quinona reductasa (QR), se transforma en la forma activa VKH2; ambas enzimas se engloban genética y estructuralmente dentro del llamado VKORC1 y lo codifica el gen VKORC1 (fig. 4.2). Como veremos, los anticoagulantes orales del tipo de las cumadinas actúan inhibiendo la actividad de ambas reductasas, con lo que inhiben la cascada de la coagulación al producir un déficit de vitamina K en su forma activa, que como hemos indicado es imprescindible para la actividad de los factores de la cascada ya citados.

Figura 4.2  Acción de la warfarina y el acenocumarol.

La acción farmacológica anticoagulante de los derivados de la cumarina se basa en su inhibición por un mecanismo competitivo, del VKORC1, que evita que la VK-2,3-epóxido almacenada en el hígado se transforme en la forma activa VKH2, coenzima de la carboxilasa, como ya se ha comentado. Dentro de esta familia de anticoagulantes orales, los más utilizados son la warfarina en Estados Unidos y el acenocumarol en España, en tanto que en otros países europeos el uso de ambos es variable, no por criterios farmacológicos, sino por implantación en el mercado de las distribuidoras de productos farmacéuticos. Para hacerse cargo de la importancia de estos fármacos, basta considerar que en 2004 se hicieron en Estados Unidos 31 millones de prescripciones ambulatorias de warfarina, frente a 21 millones en 19995. El acenocumarol tiene una vida media de 9 h, y su actividad a iguales dosis es mayor que la se obtiene con warfarina; es decir, una tableta de 5 mg de ésta es menos activa que una tableta de 4 mg de acenocumarol, por lo que el intercambio de posología entre ambos productos no puede ser a igual peso. La warfarina tiene una vida media de 42 h, y la estabilización y la desaparición del efecto anticoagulante son más lentas que con acenocumarol; sin embargo, tiende a ser más estable, y se obtiene mayor número de controles en rangos terapéuticos en el mismo período de adaptación de dosis. La respuesta a ambos anticoagulantes presenta muchas variables interindividuales, como veremos, prioritariamente ligadas a polimorfismos genéticos, por lo que, tras una dosis inicial orientativa, hay que ajustarla a cada individuo mediante controles analíticos basados en la determinación del tiempo de protrombina. Éste, obtenido en condiciones estándar y estrictamente controladas, se relaciona entre el obtenido en el paciente tratado y el correspondiente al grupo control sin tomar anticoagulante, con lo que se establece una gama de respuesta terapéutica aceptable mediante el cálculo de la razón normalizada internacional (INR: international normalized ratio) de protrombina, que se considera aceptable entre 2 y 3 para la raza blanca6 y 1,5-2,5 para pacientes de raza asiática7. El primer concepto que tener claro es que en ambos fármacos el principio activo es su molécula de forma directa, es decir, que no debe ser transformada en el hígado en el compuesto activo, como ocurre con muchos fármacos, sino todo lo contrario, al metabolizarse se transforman en compuestos inactivos. Su acción terapéutica está condicionada por dos mecanismos. El primero es la fase I de la desintoxicación hepática (el citocromo más importante involucrado es el CYP2C9) y, según su actividad, se condiciona un metabolismo «normal» en el wt o un metabolismo más lento en los portadores de SNP que les confieran ser IM o PM, y como ambos son fármacos per se significará mayor persistencia de éstos en sangre (mayor t1/2); la consecuencia es que en ellos, a dosis óptimas para los wt, haya alto riesgo de procesos hemorrágicos. Recordemos que los conceptos wt (wild type), IM (intermediate metabolizaer) o PM (poor metabolizer) se han expuesto en el capítulo 3, por lo que no se repiten aquí. Esto por lo que respecta al metabolismo de la molécula por acción de la enzima codificada por el CYP2C9, que la transforma en un metabolito inactivo. Pero por otro lado hemos visto que su acción no es directa sobre determinados factores de la coagulación, sino indirecta por su inhibición del VKORC1 y, por lo tanto, los SNP que afecten al gen VKORC1 que lo codifica modificarán también la

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Anticoagulantes Antagonistas De La Vitamina K

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efectividad del fármaco en función de que confieran una capacidad enzimática wt, IM o PM (v. fig. 4.2). Tenemos en consecuencia un mecanismo de acción que dependerá de dos vías, algo más complejo de aplicar en la práctica que la mayoría de los fármacos cuyo metabolismo está afectado solamente por un citocromo de la fase I y con posterioridad los procesos de conjugación ligados a la fase II. Los anticoagulantes cumarínicos tienen una ventana terapéutica muy estrecha, por debajo no protegen y por encima hay riesgo de hemorragias, por lo que sus dosis deben ajustarse de forma personalizada a cada paciente. Hay datos de que, según las variabilidades individuales (polimorfismos ge­ néticos) de los pacientes, las dosis de warfarina para obtener un INR dentro de la gama adecuada pueden oscilar entre 0,6 y 15,5  mg/día, lo que hace temerario empezar el tratamiento con base en una dosis estándar igual para todos los pacientes8. A diferencia de la heparina, los anticoagulantes de este grupo no tienen actividad anticoagulante per se. Estos fármacos no alteran el catabolismo de los factores de la coagulación, sino que inhiben su acción. Sus efectos sólo aparecerán cuando se alcance una reducción suficiente de sus concentraciones de activación, pero hay que tener en cuenta que en los procesos iniciales la reducción (aún no suficiente) de la acción anticoagulante puede conllevar reducción de la concentración de la proteína C de la coagulación, que tiene actividad inhibidora, pero por su vida media, muy corta, podrá determinar un riesgo tromboembólico aumentado en el intervalo desde el inicio de la terapia hasta que se alcancen concentraciones sanguíneas adecuadas.

Warfarina La warfarina que se utiliza como principio activo en el medicamento es una mezcla racémica de los dos enantiómeros (R)-warfarina y (S)-warfarina. La actividad anticoagulante de la isoforma (S)- es 3 o 4 veces más fuerte que la de la forma (R)-, propiedad conocida desde los inicios del estudio de dichas moléculas9. Ambas isoformas no se metabolizan exactamente igual, y en consecuencia tendrán más importancia clínica los polimorfismos que puedan afectar a la isoforma (S)-, que es la más activa como anticoagulante. La isoforma (R)- se metaboliza por modificaciones en diversos puntos de su molécula de forma muy dispersa, en las que intervienen varias enzimas de la familia del CYP450, entre ellas CYP1A2, CYP2C19 y CYP3A4. Entre la baja actividad de dicha isoforma, que constituye el 50% en el medicamento, y su metabolismo disperso, los posibles polimorfismos de los citocromos citados tienen en la práctica muy poca importancia para la actividad real del conjunto del medicamento (es decir, de la mezcla racémica de los dos enantiómeros) y, por lo tanto, poca incidencia en la acción del fármaco. No ocurre lo mismo con el metabolismo de la (R)warfarina, que es la más activa y discurre únicamente por la acción del CYP2C9 mediante la introducción de un grupo hidroxilo (-OH) en sus átomos 6 y 7. Tanto el 6-OH-derivado como el 7-OH-derivado son inactivos en lo que afecta a su acción anticoagulante. En consecuencia, los SNP del CYP2C9 que le confieran menor actividad (PM o IM) condicionan mayor persistencia en sangre y, por lo tanto, mayor persistencia de su acción anticoagulante, por lo que, a igualdad de dosis respecto a las personas con el SNP wt, tendrán riesgo de hemorragias, y por tanto deberán tomar menos dosis de la estándar.

El gen del CYP2C9 se encuentra en el cromosoma 10. Su nombre como enzima es: limoneno-6-monooxigenasa. E.C. 1.14.13.80. Se localiza en el retículo endoplásmico y se encuentra mayoritariamente en el hígado. De los SNP descritos, solamente se ha demostrado alguna interacción farmacológica respecto a los alelos *2 y *3. El alelo CYP2C9*2 presenta el SNP (3608C>T rs1799853) y el cambio de aminoácidos es (R144C). El alelo CYP2C9*3 presenta el SNP (42614A>C) y el cambio de aminoácido es (I359L). En la tabla 3.7 (capítulo 3) se resumen los alelos de los que se ha comunicado que tienen variación de su actividad enzimática y con porcentajes de incidencia en la raza blanca superiores al 0,3%. Hasta la fecha se han descrito 42 alelos. En población española, Mas et al10 han estudiado la frecuencia de varios alelos de este citocromo, y han encontrado los resultados siguientes: un 12% para el alelo *2, un 6,2% para el alelo *3, similares a los descritos en población europea, y por lo que respecta al polimorfismos 5’, correspondiente a la flanking region (C-1189T), fue del 62%, similar a lo encontrado en poblaciones francesa y japonesa. En otro estudio de población española, y separando grupos de personas por las zonas geográficas de Galicia, País Vasco, Cataluña y España Central e incluyendo también de Verona (Italia), Sánchez-Diz et al11 llegaron a datos similares; en el mismo trabajo hacen una revisión de la frecuencia de los alelos del CYP2C9 en Europa. En población española, por lo tanto, los alelos que tiene importancia conocer son *1, *2 y *3. Sin embargo, en otros grupos poblacionales hay otros SNP que tener en cuenta también. Remitimos al lector interesado a la revisión del tema realizada por Takahashi et al12. En consecuencia, las personas con genotipos,*1/*2, *1/*3, *2/*2, *2/*3 y sobre todo los *3/*3 tendrán menos actividad que las wt *1/*1. Por ejemplo, el genotipo CYP2C9*3/*3 presenta solamente un 5% de la actividad enzimática del wt, lo que puede ocasionar en sus portadores la acumulación del anticoagulante en sangre y, por lo tanto, gran probabilidad de hemorragias. Lo que más modifican los SNP que condicionan que el portador sea PM o IM es la vida media del fármaco y, como es obvio, en cualquier fórmula para ajuste de dosis de cualquier fármaco, un dato obligado es su vida media de eliminación o t1/2. En la tabla 4.1 resumimos el t1/2 de la warfarina según sean los SNP más frecuentes del CYP2C9, datos calculados por la reducción del aclaramiento metabólico para cada genotipo13. Como puede observarse, los valores son muy diferentes entre genotipos, y desde una vida media de 30 h en los genotipos wt, que corresponden al 80% de la población y cuyos datos son la base para

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CYP2C9 y metabolismo de la warfarina

Tabla 4.1  Vida media de la warfarina según genotipos del CYP2C913 SNP

Vida media (h)

SNP

Vida media (min)

CYP2C9*1/*1

30

CYP2C9*2/*2

61

CYP2C9*1/*2

38

CYP2C9*2/*3

76

CYP2C9*1/*3

51

CYP2C9*3/*3

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SNP: polimorfismo de un solo nucleótido.

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establecer las dosis del fármaco recomendadas, encontramos personas que por su genotipo tienen un t1/2 del orden del doble, por lo que estos pacientes necesitarán aproximadamente la mitad de la dosis estándar, y en los pacientes con un genotipo *3/*3, con un t1/2 de unos 200 min, las hemorragias con la dosis estándar ya no serían un riesgo, sino una muy alta probabilidad. Es evidente que, con independencia de que se lleven a cabo los controles analíticos para ajustar la dosis a los valores recomendados de la INR, el inicio de la dosis (la primera dosis) no debería hacerse aplicando la estándar, sino ya desde un principio adaptada al genotipo del CYP2C9 del paciente, para evitar problemas, a veces muy graves, en el 20% de la población cuyo genotipo no es el wt. El conocimiento de los SNP del CYP2C9 contribuye aproximadamente en un 13,5% de las necesidades de ajuste de las dosis. Prácticamente todos los trabajos se refieren únicamente a los tres SNP del CYP2C9 ya citados. Sin embargo, queremos informar de que hay otro SNP, el CYP2C9*11, que corresponde a la mutación expresada ya en aminoácidos (335Arg>Trp), con una frecuencia de solamente el 1% en poblaciones blanca y afroamericana, que también influye en la dosis de warfarina. En un grupo de 192 pacientes se identificó a 4 con el genotipo *1/*11, y requirieron un 33% de reducción de la dosis respecto a los pacientes con el genotipo wt para mantener la misma INR14.

Polimorfismo de un solo nucleótido del gen VKORC1 y metabolismo de la warfarina El gen VKORC1 codifica la proteína VKORC1, que comprende las dos enzimas ya citadas que convierten la VK-2,3-epóxido inactiva almacenada en el hígado en VKH2, es decir VK-hidroquinona activa. Los anticoagulantes cumarínicos actúan inhibiendo esta enzima. VKORC1 es una proteína de 163 aminoácidos (18  kDa) integrada a membranas y localizada principalmente en el retículo endoplásmico, y su ARNm se expresa en una amplia gama de tejidos15. El gen VKORC1 fue identificado —con lo que se abrió el estudio a sus SNP y su relación con los mecanismos de la coagulación— en 2004 por dos grupos que lo publicaron en el mismo número de Nature en dos trabajos correlativos, Rost et al16 y Li et al17. De la secuenciación completa del gen VKCOR1, no se han revelado variantes exónicas que influyan en la codificación de proteínas con actividad alterada, pero se han detectado SNP no codificantes que se asocian a diferentes actividades. Entre los más frecuentes están el VKORC1 (1173C>T), el VKORC1 (3730G>A) y el VKORC1 (–1639G>A). Mientras que los SNP del CYP2C9 tienen una incidencia de un 10-15% de las respuestas individuales al fármaco, los SNP del VKORC1 tienen una incidencia de un 25%. Hay otros factores no genéticos —como edad, peso, sexo, IMC, alimentación (contenido en vitamina K)— que pueden influir en un 20% de la variabilidad individual. Todo ello confirma lo ya sabido: que el lograr una INR adecuada a cada paciente no es fácil y los conocimientos genéticos pueden ayudar mucho a su adecuación en menos tiempo. Haciendo la última revisión de este capítulo, apareció una sobre este gen de Owen et al18, de la que no tenemos todavía la referencia exacta pues estaba sólo como adelanto online. El SNP (–1639G>A, rs9923231) en la nomenclatura secuencial se denomina (G3673A) y de esta forma lo expresan algunas publicaciones. Es un polimorfismo

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en la región promotora del gen y su consecuencia es una menor actividad de la proteína-enzima codificada. Por estudios de laboratorio se ha visto que el alelo G es más activo, aproximadamente un 44% más, que el alelo A19. Se cree que el proceso se debe a que el defecto en este promotor condiciona la síntesis de menos copias del ARNm y, en última instancia, menos copias de la enzima. Su frecuencia en la raza blanca es de un 40%, pero en poblaciones asiáticas su frecuencia llega al 90%, y esto puede explicar por qué en estas poblaciones se ha publicado que, para normalizar su INR, se necesita dosis mucho menor de warfarina que las registradas en población europea o blanca de Estados Unidos. Como concepto práctico, podemos decir que los pacientes con el alelo A responden a menos dosis iniciales que los portadores del alelo G. En los heterocigotos el efecto es intermedio. El alelo A en estado heterocigoto (G/A) requiere a título orientativo un 28% menos dosis de warfarina que los G/G (20). Su determinación influye aproximadamente en un 16% de las necesidades de ajuste de dosis. Aunque su frecuencia es muy variable según poblaciones, el genotipo G/A suele estar en una frecuencia de un 15-20% y el G/G en población blanca se encuentra en el 1% de la población. El SNP (1173C>T, rs9934438) en la nomenclatura secuencial se denomina (C6484T) y se sitúa en el primer intrón del gen. Está en unión de desequilibrio con el anterior y fue el primer SNP que se asoció con un fenotipo que requería menos dosis de warfarina21. Comparando las frecuencias de este SNP y el anterior, se observa que se superponen y, aunque ello no es al 100%, en la práctica la inclusión de este SNP en los tests diagnósticos suele omitirse en aras del principio coste/beneficio, pues a efectos prácticos se suele considerar que basta con el anterior. El SNP (3730G>A, rs7294), en la nomenclatura secuencial (G9041A), se sitúa en la 3’UTR del gen, y está asociado a que los portadores del genotipo A/A necesitan mayor dosis de warfarina que los genotipos G/G. No se suele encontrar en el mismo haplotipo de los anteriores21. Como resumen orientativo práctico, podemos decir que pacientes con los genotipos (–1639G>A) y (1173C>T) requieren unas dosis semanales de warfarina, del orden de 24-26 mg, es decir, más bajas que las habituales con los wt (G/G y T/T), que son de unos 35 mg. Los pacientes con el genotipo (3730A/A) necesitan más dosis de warfarina que los wt (G/G), aproximadamente unos 40 mg/semana. Ya se ha comentado que el polimorfismo (–1639A) está presente en aproxi­ madamente el 80-90% de la población asiática, y para ver el ajuste de dosis según este genotipo, se hizo un estudio en población china22. Encontraron que las personas con el genotipo VKORC1 wt o heterocigoto para el G (–1639GG o GA) la dosis necesaria para ajustar la INR era de 3,32 ± 1,02 mg/día, en tanto que los pacientes con el genotipo (–1639AA) necesitaron 1,76 ± 0,57 mg/día.

Algoritmos de ajuste de dosis en relación con los polimorfismos de un solo nucleótido Ajustar las dosis de warfarina no es fácil, pues dependemos de dos posibles variables genéticas (CYP2C9 y VKORC1) y de otros factores individuales ya citados. Ya se ha ido apuntando algunas recomendaciones orientativas entresacadas de las publicaciones citadas o de otras de nuestro archivo. Por lo tanto, es

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lógico que se hayan hecho esfuerzos para confeccionar algoritmos que ayuden a fijar la dosis inicial con los mínimos riesgos posibles de provocar hemorragias, lo que puede suceder aplicando dosis estándar a pacientes con determinados polimorfismos de los dos genes estudiados. Algunos trabajos se refieren a ajustes de dosis solamente con base en los datos genéticos de uno de los dos genes involucrados. Por lo que respecta al ajuste de dosis en relación con los SNP del CYP2C9, podemos citar el trabajo de Caraco et al23, basado en el seguimiento de 283 pacientes, 142 en el grupo estudio y 141 controles, aunque sólo terminaron el estudio 95 y 96 respectivamente, por diversos motivos en el seguimiento de la dosis y recepción correcta de datos de los clínicos que los trataban. En el grupo control daban una dosis según un algoritmo que no tenía en cuenta los SNP del CYP2C9, y en el grupo de estudio el tratamiento inicial fue de acuerdo con unos algoritmos desarrollados por los autores en función del SNP de dicho citocromo. El tiempo para obtener una INR adecuada fue mucho menor en el grupo de estudio, y hubo muchos menos efectos secundarios. No describen los algoritmos utilizados. El algoritmo del grupo control se basa en el software DAWN-AC Anticoagulation, que incluye datos analíticos y del paciente para el ajuste de dosis y se puede comprar online en la web: http://www.4s-dawn.com El mismo año, Rieder et al24 propusieron también un algoritmo para el cálculo de la dosis tendiendo en cuenta los principales SNP del CYP2C9 y los del VKORC1, pero en este caso complican un poco la interpretación, pues utilizan para el estudio 10  SNP, pero no considerados aisladamente, sino en función de los haplotipos en los que están integrados. Quizá sea poco práctico, pues en los estudios de SNP que con más frecuencia se hacen, y a los que podrá tener acceso el lector, aparece solamente el SNP (–1639A>G) y como mucho alguno de los otros dos ya citados. Desde un punto de vista de seguimiento clínico del ajuste de dosis y comparando su evolución respecto a los genotipos del CYP2C9 y VKORC1, es muy didáctico el trabajo de Schwartz et al25. El International Warfarin Pharmacogenetics Consortium ha realizado un importante estudio, publicado en 2009, con 4.043 pacientes clasificados por sus variantes genéticas, cuya respuesta anticoagulante según la dosis de warfarina observaron. Han elaborado un algoritmo en el que figura la dosis que aplicar según el genotipo del CYP2C9 en conjunción con el genotipo del VORKC126. El algoritmo se utiliza online mediante el apéndice de la publicación, no se publica como una fórmula matemática para que el usuario la aplique calculadora en mano ni como un programa que pueda instalarse en el ordenador personal. Para tener acceso es imprescindible ser suscriptor de la revista. Un grupo europeo, The European Pharmacogenetics of Anticoagulant Therapy (EU.PACT), ha realizado también un estudio multicéntrico sobre las variaciones del tratamiento con cumarínicos, principalmente con warfarina, y ajustes de las dosis de acuerdo con los polimorfismos genéticos del CYP2C9 y el VKCOR1. El trabajo tuvo un seguimiento de sólo 3 meses, se publicó en 2009 y aún se sigue con el estudio. Concluyen que hay que estudiar la razón coste/beneficio antes de implantarlo27. También de 2009, hay un interesante trabajo en el que se hace un exhaustivo estudio matemático con los datos de 142  pacientes que tenían controlados desde tiempo con INR entre 2 y 3. Estudiaron en todos ellos los genotipos

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Figura 4.3  Dosis de warfarina según los SNP del CYP2C9 y VKORC1. Reproducida con permiso de los autores29.

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del CYP2C9 (*1, *2, *3) y el del VKORC1 más habitual (–1639G>A) y vieron a qué fórmulas matemáticas correspondían dichas dosis en relación con los genotipos. Del trabajo pueden tener interés para el lector algunas gráficas28, pero los datos matemáticos no se reflejan con claridad y se da prioridad a las conclusiones. No quiero, ni puedo, ni creo que sea útil para el lector seguir describiendo los trabajos que proponen algún algoritmo para facilitar la prescripción de la dosis inicial de warfarina con base en los SNP del CYP2C9 y el VKORC1. Termino esta orientación bibliográfica recomendando al lector interesado dos trabajos que aportan datos concretos para ajustar la dosis de warfarina. Sconce et al29 exponen sus resultados basados en un algoritmo en el que tienen en cuenta los polimorfismos más habituales del CYP2C9 en conjunción con los del VKORC1. La fórmula que publican es algo compleja y, de interesar aplicarla, debe introducirse en un pequeño programa de cálculo. En la publicación hay una gráfica bastante práctica en la que se puede ver la dosis aplicada según diversas interacciones de los SNP de los dos genes (fig. 4.3). Lo didáctico de esta gráfica es que queda claro el concepto de que la dosis no puede ser lineal para todos, pues hay importantes fluctuaciones según la conjunción de polimorfismos de ambos genes. Otro trabajo más reciente de Hamberg et al30, un estudio muy completo basado en el seguimiento de 150 pacientes, da muchos datos en forma de gráficos y tablas, pero aunque describe el método de cálculo del algoritmo que se elabora como conclusión, llegar a clarificarlo es difícil, pues se hace referencia a ecuaciones de las que sólo se cita la referencia bibliográfica. Sin embargo, da una tabla, a mi juicio muy práctica, para orientar la dosis inicial según los SNP (GG–GA–AA) del VKORC1 (–1639) y los SNP (*1, *2 y *3) del CYP2C9 con base en dos entradas para los SNP de los dos genes, con el valor en miligramos de dosis inicial en cada caso, y en tres columnas para 50, 70 y 90 años.

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Genotipo de la apolipoproteína E y warfarina El gen de la apolipoproteína E (Apo-E) tiene especial importancia en el riesgo de dislipemias y de enfermedad de Alzheimer (véase los capítulos 9 y 10). Pero como hay trabajos que legítimamente se aprovechan de los datos de un estudio para referirlos a otros temas en el mismo grupo poblacional, día a día se nos complica la vida con nuevas interacciones de genes con medicamentos, nutrientes y hábitos de vida. Hay muy poco publicado y hasta la fecha no se tiene en cuenta en los ajustes de dosis de anticoagulantes cumarínicos, pero ya se ha publicado diferente acción de la warfarina según el genotipo de la Apo-E. El hecho se descubrió casi por casualidad en un seguimiento de 232 personas tratadas con warfarina, y al hacer el ajuste de dosis se vio que el grupo de pacientes negros (47,8%) necesitaba para mantener la INR una dosis más alta que el grupo de pacientes blancos (52,2%). Por otros trabajos se sabía que en población negra el genotipo Apo-E4 (el que predispone más a hiperlipemia y a enfermedad de Alzheimer) era más frecuente que en la población blanca. Determinaron el genotipo de la Apo-E en su grupo de pacientes y efectivamente encontraron que la dosis de mantenimiento para los que eran portadores de un alelo Apo-E4 precisaba una media semanal de 45  mg, en tanto que los que no tenían ningún alelo Apo-E4 requerían solamente 35 mg. Los autores resaltan que estas diferencias son completamente independientes de las que se observan con los genotipos del CYP2C9 y del VKORC1. En el trabajo se dan las tablas por grupos y subgrupos34. No creo que este genotipo tenga una influencia suficiente para incluirlo en las genotipificaciones con fines de tratamiento anticoagulante, pero si están disponibles del paciente por haberse hecho un estudio genético por problemas de riesgo cardiovascular, en los que suele incluirse el gen de la Apo-E, vale la pena tenerlo en cuenta.

Acenocumarol El acenocumarol es un derivado de la 4-OH-cumarina y, al igual que la warfarina, se presenta en el medicamento como una mezcla racémica de dos enantiómeros —R- (poca actividad) y S- (alta actividad)— y su metabolismo es exactamente idéntico al descrito para la warfarina. De hecho, todo lo que hemos descrito para la warfarina, desde un punto de vista metabólico y de acción farmacológica, es válido para el acenocumarol. Si se ha dado preferencia a la descripción por la warfarina, es sencillamente porque, al ser de uso común en Estados Unidos, también es sobre la que hay más publicaciones. Todos los conceptos son aplicables y superponibles a ambos fármacos, menos las dosis ya que, como hemos dicho al principio y repetimos aquí, el acenocumarol tiene una vida media de 9 h y su actividad a igual dosis es mayor que la se obtiene con warfarina; es decir, una tableta de 5 mg de ésta es menos activa que una tableta de 4 mg de acenocumarol, por lo que el intercambio de posología entre ambos productos no puede ser peso a peso ni hay tablas de conversión entre ambos. La warfarina tiene una vida media de 42 h y la estabilización y la desaparición del efecto anticoagulante son más lentas que con el acenocumarol. Sin embargo, como ya se ha dicho, tiende a ser más estable, y se obtiene un mayor número de controles dentro de los límites terapéuticos en el mismo

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período de adaptación de dosis. La respuesta a ambos anticoagulantes presenta muchas variables interindividuales. La forma R- también se metaboliza por el CYP2C9, y todo lo que se ha expuesto sobre la influencia de los alelos del CYP2C9*1, *2 y *3 sobre la velocidad de degradación de la warfarina es exactamente válido para el acenocumarol. También todo lo dicho sobre el VKCOR1 y la warfarina es exactamente válido para el acenocumarol. Los pacientes con el genotipo VKORC1 (–1639G>A), es decir los AA, necesitan un tercio de la dosis de acenocumarol que la que precisan los wt (GG)31. Recientemente (2009) se ha publicado un trabajo con 193 pacientes (100 hombres y 93 mujeres) del ambulatorio del Hospital Clínico de San Carlos de Madrid en tratamiento con acenocumarol a los que se determinaron los SNP del CYP2C9 ya descritos y cuatro del VKORC1, los tres ya descritos más el 497C>G. Le damos especial importancia por haberse realizado en España32. No dan ningún algoritmo, pero hay tablas con datos sobre las necesidades de ajuste de dosis para obtener la INR adecuada de los grupos de pacientes en relación con sus polimorfismos. A conclusiones similares llegan otros autores33. Como conclusión del tema warfarina o acenocumarol, desde un punto de vista conceptual, todo lo que se ha descrito para la warfarina es aplicable al acenocumarol y viceversa, menos las dosis. Como ya hemos resaltado, no son equivalentes. La pregunta del médico práctico será seguramente: con los algoritmos, tablas y datos de la warfarina, que es lo que se encuentra en la literatura, ¿qué hago yo si receto a mis pacientes acenocumarol? Reflexionemos. ¿Para qué necesitamos estos algoritmos o tablas? Pues para ajustar la dosis inicial lo más personalizadamente posible para cada paciente, ya que después los ajustes individuales se harán según el ajuste de la INR mediante controles del tiempo de protrombina, pero la dosis inicial es a ciegas y ésta es la situación en la podemos tener un accidente. Como se desprende de la figura 4.3, la dosis diaria media de warfarina para un paciente CYP2C9*1*1 y VKORC1-GG es de 5,2 mg, y en el otro extremo de las posibilidades, para un paciente CYP2C9*3*3 y VKORC1AA será de 0,56 mg. Si a este paciente le iniciamos el tratamiento con la dosis estándar habitual de 5 mg/día, calculada para los wt, y le decimos «dentro de 1 mes hágase un control», hay muchas posibilidades de algún problema por hipocoagulación en ese lapso. No se puede dar «fórmulas de conversión» porque no se ha publicado ninguna —al menos que el autor haya encontrado—, pero será mejor que ir a ciegas hacerse un coeficiente de correlación entre la dosis estándar de warfarina y la de acenocumarol recomendadas en la mayoría de los trabajos y sacar, a título personal, un coeficiente de reducción de warfarina a acenocumarol (en mg), y aplicarlo como coeficiente de corrección a las dosis iniciales de acenocumarol de nuestros pacientes cuyos polimorfismos del CYP2C9 y/o del VKCOR1 conozcamos, según las tablas existentes para warfarina. Es una recomendación práctica, aunque no perfecta y, por lo tanto, aplicada con las debidas precauciones, que sin duda puede ser muy útil para decidir la dosis inicial.

Contenido de vitamina K en alimentos Se ha comentado que entre las variaciones interindividuales a la respuesta al tratamiento con anticoagulantes cumarínicos, además de las derivadas de los

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Tabla 4.2  Contenido de vitamina K en alimentos Alimento

Vitamina K/100 g (mg)

Alimento

Vitamina K/100 g (mg)

Col verde o rizada

400

Aceite de oliva

55

Espinaca

380

Margarina

42

Aceite de soja

193

Mayonesa

41

Brócoli

180

Lechuga iceberg

35

Col de Bruselas

177

Judías verdes

33

Espárragos

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Atún en aceite

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SNP del CYP2C9 y del VKORC1, había aproximadamente un 20% que se debía a factores individuales como edad, peso, sexo, IMC y alimentación. Es obvio que, si lo que estamos dando con la medicación es un fármaco antivitamina K y aportamos mucha vitamina K con la dieta, a igualdad de dosis, el efecto será menor. Solamente a efectos orientativos y por si puede ser útil para el médico a la hora de ajustar la dosis a cada paciente, recordemos cuáles son los alimentos más ricos en vitamina K. La fuente más importante de vitamina K es la col fermentada (chucrut) que contiene unos 1.500 mg/100 g y algunas preparaciones de soja fermentada populares en Japón, que contienen unos 800 mg/100 g, y de origen animal, hígados (unos 100 mg/100 g). En la tabla 4.2 se resumen algunos alimentos de uso frecuente y su contenido en vitamina K.

Anticoagulantes Inhibidores De La Agregación Plaquetaria Al hablar del proceso de la coagulación se ha visto el protagonismo que tienen las plaquetas, tanto por su aportación a la masa del coágulo como por su contribución a la activación de muchos de los factores involucrados en la cascada de la coagulación. Las plaquetas aparecen por fragmentación de los megacariocitos. En realidad, no son células, pues no tienen ADN nuclear; su tamaño oscila entre 2 y 3 mm de diámetro y su vida media es de 8-12 días. Cuando están activadas cambian su forma y tienden a ser más esféricas, con seudópodos que dan una imagen algo estrellada. En condiciones normales, el endotelio de los vasos sanguíneos produce óxido nítrico, ADPasa endotelial y determinadas prostaglandinas que inhiben la adhesión de las plaquetas al mismo tiempo que se impide su agregación in situ. El adenosindifosfato (ADP) es un activador de las plaquetas y la ADPasa evita su formación junto al endotelio. Cuando hay una lesión vascular, se produce una vasoconstricción y la adhesión a la matriz subendotelial del factor de von Willebrand (FvW). Una vez adherido al endotelio, el FvW ofrece muchos puntos para la adhesión de las plaquetas a través de sus proteínas específicas de membrana, del tipo de las glucoproteínas Pb. Una vez unidas a dicho factor (y al endotelio), las plaquetas se desintegran, liberan muchas sustancias importantes para el proceso de la coagulación y se inicia la llamada cascada de adhesión plaquetaria, que abre el proceso de la formación

del coágulo. No podemos profundizar en este proceso, pues escapa al objetivo de este libro, pero era necesario mencionarlo, pues hay un grupo de anticoagulantes que actúan inhibiendo el metabolismo o la capacidad de agregación de las plaquetas, y hemos de entender por qué y cómo actúan.

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El clopidogrel es un inhibidor específico de la agregación plaquetaria, de los llamados de segunda generación. Inhibe irreversible y selectivamente la unión del ADP a su receptor plaquetario y la ulterior activación del complejo de las glucoproteínas IIb/IIIa mediada por ADP. No inhibe la acción de la fosfodiesterasa. Su acción se inicia 1-2 h tras la ingestión, y tras dosis repetidas puede alcanzar inhibición sustancial de la agregación plaquetaria. Su estado de equilibrio se alcanza a los 3–7 días. Actualmente viene en dosis de 75 mg, y se recomienda una dosis diaria. El primer concepto que tener en cuenta es que el clopidogrel es un profárma­ co, es decir, la acción antiagregante (por lo tanto, anticoagulante) no la tiene la molécula del fármaco en sí, sino uno de sus metabolitos, que se forma a través de la acción del CYP2C19 de la fase I de la desintoxicación hepática. Es decir, el esquema mental que hay que tener al interpretar las pruebas farmacogenéticas es el contrario del que teníamos para los anticoagulantes cumarínicos. En efecto, mientras que los cumarínicos son directamente el fármaco (y, por lo tanto, en los pacientes PM o IM hay que dar menos dosis, pues con la estándar de los wt hay riesgo de hemorragias), en el caso del clopidogrel el esquema mental es el inverso, en los pacientes PM o IM del CYP2C19 hay menos conversión al fármaco activo y, en consecuencia, menos acción antiagregante, es decir, más riesgo de trombosis. El clopidogrel es una tienopiridina de segunda generación inhibidora del factor plaquetario P2Y12. Su absorción intestinal se produce por el sistema ABCB1 (del que también se están describiendo polimorfismos genéticos). Su metabolización en un 85% se hace a través de la conjugación con esterasas, pasando a una forma inactiva llamada SR-26334, y sólo el 15% se transforma en fármaco activo con acción antiagregante. El proceso tiene lugar en dos etapas; en un primer paso, por acción del CYP2C19 mayoritariamente, pero también de forma minoritaria por CYP1A2 y CYP2B6 se transforma en 2-oxo-clopidogrel, y mediante una segunda reacción catalizada por el CYP2C19, pero también minoritariamente por CYP3A4 y CYP3A5, se forma en el compuesto activo llamado R-130964, que contiene un grupo carboxilo libre e inhibe selectivamente el receptor plaquetario P2Y12, con lo que impide la unión del ADP a éste y la activación de la agregación plaquetaria. Aunque aún no se han descrito, también puede haber polimorfismos del gen que regula el receptor P2Y12, y con su conocimiento se nos complicará un poco el esquema de tratamiento dentro de unos años. Por su contenido muy didáctico y esquemas muy claros sobre el metabolismo de clopidogrel y la influencia de los SNP del CYP2C19 en él, recomendamos el trabajo de Simon et al35. La acción antiagregante es de elección en el caso de pacientes que no toleran el ácido acetilsalicílico, le tienen alergia o no responden a él. Como no hay todavía genéricos del clopidogrel y es relativamente caro, los sistemas de salud lo suelen aceptar sólo en caso de pacientes que no responden al ácido acetilsalicílico o no lo toleran. Pero también se ha visto que un 20-30% de los

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Clopidogrel

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pacientes no alcanzan con las dosis habituales de clopidogrel el nivel antiagregante deseado, y este problema se ha clarificado a través de la farmacogenética. Este medicamento, como hemos dicho, es un profármaco, y una baja actividad enzimática del CYP2C19 que lo metaboliza prioritariamente comporta menos actividad antiagregante.

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Polimorfismos del CYP2C19 y clopidogrel

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Hay dos genotipos del CYP2C19 que tener en cuenta y que lo metabolizan más lentamente, por lo que se sintetiza menos fármaco activo y una mayor cantidad se metaboliza a través de las esterasas a un metabolito inactivo: el CYP2C19*2 (681G>A) y el CYP2C19*3 (636G>A). Se ha publicado que los pacientes con estos genotipos presentan más accidentes vasculares que los de genotipo wt. Su frecuencia es bastante variable según etnias. El genotipo wt CYP2C19*1/*1 se presenta en el 74% de la raza blanca, el 66% de la raza negra y el 38% de los asiáticos. Los genotipos con alelos *1/*2, *1/*3, con actividad intermedia, se presentan en un 26% de la raza blanca, un 29% de la raza negra y un 50% de los asiáticos, y los alelos *2/*2, *2/*3 y *3/*3, es decir, los muy poco metabolizadores, en el 2, el 4 y el 12% respectivamente. Hay bastantes trabajos sobre el tema, pero porque está muy bien estructurado citamos el de Mega et al36, que en un estudio realizado con 1.477 pacientes encontraron poca respuesta farmacológica en un 30% de los pacientes, y al hacer los estudios farmacogenéticos se vio que todos ellos resultaron ser portadores de al menos un alelo *2 o *3, con una reducción de respuesta media del 32,4%. La conclusión fue que los pacientes con los alelos *2 y *3 presentan menos antiagregación y una tasa más elevada (más del doble) de eventos cardiovasculares como trombosis en pacientes portadores de stents. En otro trabajo se administraron 600 mg de clopidogrel a 237 pacientes a los que se había implantando un stent, y se encontró que los portadores del CYP2C19*2 presentaron una actividad residual de agregación plaquetaria mayor que la de los wt (OR = 4,5; p A, 497C>G, 1173C>T and 3730G>A variants influence drug dose in anticoagulated patients. Thromb Haemost. 2009;101:591–3. [33] Rettie AE, Farin FM, Beri NG, Srinouanprchanh SL, Rieder MJ, Thijssen HH. A case study of acenocoumarol sensitivity and genotype phenotype discordancy explained by combinations of polymorphisms in VKORC1 and CYP2C9. Br J Clin Pharmacol. 2006;62:617–20.

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[34] Kimmel SE, Christie J, Kealey C, Chen Z, Price M, Thorn CF, et al. Apolipoprotein E genotype and warfarin dosing among Caucasians and African Americans. Pharmacogenomics. 2008;8:53–60. [35] Simon T, Verstuyf C, Mary-Kruse M, Quteineh L, Drouet E, Méneveau N, et al. Genetic determinants of response to clopidogrel and cardiovscular events. New Engl J Med. 2009;360:363–75. [36] Mega J, Close SL, Wiviott SD, Shen L, Hockett RD, Brandt JT, et al. CytochromeP-450 polymorphisms and response to clopidogrel. N Engl J Med. 2009;364:354–62. [37] Geisler T, Schaeffele E, Dippon J, Winter S, Buse V, Bischofs C, et al. CYP2C19 and non genetic factors predict poor responsiveness to clopidogrel loading dose after coronary stent implantation. Pharmacogenomics. 2008;9:1251–9. [38] Norgard NB, Mathews KD, Wall GC. Drug-drug interaction between clopidogrel and the proton pump inhibitors. Ann Pharmacother. 2009;43:1266–74. [39] Ho PM, Maddox TM, Wang L, Fihn SD, Jesse RL, Peterson ED, et al. Risk of adverse outcomes associated with concomitant use of clopidogrel and proton pump inhibitors following acute coronary syndrome. JAMA. 2009;301:937–44. [40] Chen BL, Chen Y, Tu JH, Li YL, Zhang W, Li Q, et al. Clopidogrel inhibits CYP2C19dependent hydroxylation of omeprazole related to CYP2C19 genetic polymorphisms. J Clin Pharmacol. 2009;49:574–81. [41] Wiviott SD, Braunwald E, McCabe CH, Montalescot G, Ruzyllo W, Gottlieb S, et al. Prasugrel versus clopidogrel in patients with acute coronary syndrome. New Engl J Med. 2007;357:2001–15. [42] Mega JL, Close SL, Wiviott SD. Cytochrome P450 genetic polymorphisms and the response to prasugrel: Relationship to pharmacogenetic, pharmacodynamic, and clinical outcomes. Circulation. 2009;119:2553–60. [43] Schulman S, Kearon C, Kakkar AK, Mismetti P, Schellong S, Eriksson H, et al. Dabigatran versus warfarin in the treatment of acute venous thromboembolism. New Engl J Med. 2009;361:2342–52.

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Alejandro Gesteira Ponce

ÍNDICE DEL CAPÍTULO Introducción  137 Biomarcadores farmacogenéticos en psiquiatría  139 Biomarcadores farmacocinéticos  139 CYP2D6  141 CYP2C19 y CYP2C9  143 CYP1A2  144 CYP3A4/3A5  145 Biomarcadores farmacodinámicos  146 Receptores de dopamina  146 Receptores y transportadores de serotonina  147 Otros genes farmacodinámicos  148 Conclusiones  149 Bibliografía  150

INTRODUCCIÓN Los trastornos mentales son un grupo heterogéneo de enfermedades que incluyen, entre otras, demencias, amnesias, trastornos de personalidad, esquizofrenias y trastornos esquizotípicos, trastorno bipolar, depresión, trastorno obsesivocompulsivo, estrés o ansiedad. En muchos casos se prefiere el término síndrome, ya que muchas de estas entidades comparten sintomatología entre sí. La prevalencia de las enfermedades mentales es muy elevada. Se ha estimado que en España aproximadamente el 15% de la población padecerá durante su vida algún tipo de trastorno mental (sólo la esquizofrenia tiene una prevalencia estimada a lo largo de toda la vida del 1%1). Son, además, un grupo de enfermedades que implican un alto grado de discapacidad. Los informes de la Organización Mundial de la Salud (OMS) revelan que aproximadamente la tercera parte de los años vividos con discapacidad son por trastornos psiquiátricos. Los psicofármacos (en este capítulo nos referiremos esencialmente a antipsicóticos, antidepresivos y ansiolíticos) son ampliamente utilizados en el tratamiento de los trastornos psiquiátricos. A pesar de ser fármacos efectivos, presentan una elevada variabilidad de respuesta. Un grupo sustancial de pacientes psiquiátricos (que se estima entre un 20 y un 40%) no responden o responden sólo parcialmente al tratamiento2. Otro punto importante son las reacciones adversas al medicamento (RAM), que pueden llegar a ser muy graves © 2010. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos

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(disfunción sexual, sedación, síndrome metabólico, síndromes extrapiramidales, agranulocitosis, etc.). Esto es causa, entre otros factores, del alto grado de abandono del tratamiento descrito en estos pacientes (en esquizofrenia puede llegar al 70%), que no sólo complica la prognosis, sino que implica un elevado coste socioeconómico3. El hecho de que la respuesta al tratamiento sea tan variable se debe a la contribución de múltiples factores entre los cuales destacan factores ambientales (hábitos alimenticios, otros tratamientos, etc.), fisiológicos (peso, enfermedades hepáticas, etc.), sociodemográficos, psicosociales y de seguimiento del tratamiento (que es posiblemente una de las principales fuentes de variabilidad), pero parece evidente que existe un importante componente genético subyacente. La influencia de los genes en la respuesta a los tratamientos se aborda, desde el punto de vista de la investigación, de dos formas distintas: la farmacogenómica suele relacionarse con un enfoque libre de hipótesis, utilizando estudios masivos como los de asociación de genoma completo (GWAS, Genome-Wide Association Studies), mientras que la farmacogenética analiza, de forma dirigida, los genes de las moléculas cuya implicación en la respuesta farmacológica es conocida o intuida (a través, en muchos casos, de estudios farmacogenómicos). La psiquiatría ha sido uno de los primeros campos propuestos para el uso clínico de la farmacogenética4. La elección tanto de fármaco como de dosis óptima para un determinado paciente se basa fundamentalmente en el método ensayo-error. Hay que tener en cuenta, sin embargo, que en farmacoterapia psiquiátrica es necesario un período de hasta varios meses para que se pueda evaluar la conveniencia de un determinado tratamiento, teniendo en cuenta la relación entre la respuesta y los posibles efectos adversos, tiempo que influye de forma importante en la elevada tasa de abandono descrita y que puede conllevar un peor pronóstico de la enfermedad. Hay una serie de factores relacionados con la naturaleza atípica de las enfermedades mentales, por los cuales la investigación farmacogenética en este campo ha sido pobremente trasladada a la práctica clínica. Etiología. Aunque se han descrito alteraciones en la expresión y la actividad de neurotransmisores, receptores y transportadores neuronales, la etiología de las enfermedades mentales es prácticamente desconocida, aunque es ampliamente aceptado que las graves son poligénicas, con un elevado componente ambiental y posiblemente epigenético. Diagnóstico. Hay que tener en cuenta que diagnosticar una enfermedad mental es un proceso complejo ya que, a día de hoy, no existe ningún tipo de marcador bioquímico, neurológico o genético que ayude en esta tarea. Este punto diferencia a las enfermedades mentales del resto. Su diagnóstico se realiza básicamente mediante la observación de los síntomas aplicando una serie de parámetros establecidos en escalas consensuadas (DSM-IV, Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders), un sistema muy laborioso y con un componente subjetivo superior al existente para otro tipo de enfermedades. Es muy posible que la clasificación actual de los trastornos psiquiátricos, basada en los síntomas, sea una clasificación artificial desligada de la etiología de la enfermedad en sí y que ésta se vea beneficiada de los avances en el campo de la genómica. Tratamiento y respuesta. La carencia de pruebas biológicas no sólo dificulta el diagnóstico, sino tanto la prescripción (ensayo-error) como la evaluación del

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BIOMARCADORES FARMACOGENÉTICOS EN PSIQUIATRÍA En el campo de la investigación, el desarrollo de la genómica ha favorecido la aparición de numerosos estudios de asociación entre múltiples marcadores genéticos (en su mayoría, single nucleotide polymorphisms [SNP], pero también elementos de repetición, variable number tandem repeats [VNTR] y grandes deleciones o duplicaciones) y la respuesta a psicofármacos o su toxicidad. Podríamos dividir estos biomarcadores según su implicación en la farmacocinética o la farmacodinámica de estos medicamentos.

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éxito o el fracaso del tratamiento. Ésta se realiza, nuevamente, analizando la evolución de los síntomas mediante escalas (PANSS, BPRS, etc.). En el caso, por ejemplo, de la esquizofrenia, hay que tener en cuenta que hay dos tipos de síntomas (según la división tradicional) muy diferenciados: los síntomas positivos (alucinaciones, delirios, pensamiento desorganizado, etc.) y los síntomas negativos (aplanamiento afectivo, alogia, abulia, etc.). La eficacia para cada tipo de síntoma varía entre los distintos antipsicóticos por diferencias en su mecanismo de acción: los neurolépticos son efectivos para los síntomas positivos, pero no lo son tanto para los negativos, que incluso puede exacerbarlos. Así pues, el concepto de respuesta es algo más complejo que en otras áreas. Por otro lado, nos encontramos con que, a diferencia de otras enfermedades, hay en el mercado un gran número de alternativas terapéuticas. El estudio multicéntrico CATIE5 sobre la efectividad de los fármacos antipsicóticos ha puesto de relieve que prácticamente todos los llamados atípicos o de nueva generación presentan un grado de eficacia similar. Polimedicación. Otro problema que deben afrontar los estudios farmacogenéticos en psiquiatría es la polimedicación. En la realidad clínica, es común que el paciente esquizofrénico esté siendo tratado con más de un fármaco antipsicótico, antidepresivos, ansiolíticos, estabilizadores del estado de ánimo e incluso antiparkinsonianos. Esto dificulta el reclutamiento de pacientes para los estudios y complica la determinación del grado de respuesta, y se complica por las interacciones entre ellos y el efecto de los polimorfismos genéticos en el conjunto de su metabolismo. Componente ambiental. Tanto los síntomas como la respuesta al tratamiento de las enfermedades mentales tienen un componente del entorno que aún no ha sido convenientemente mensurado, pero que se estima elevado. Los factores ambientales, que añaden un alto grado de incertidumbre a los estudios farmacogenéticos en otros campos, tendrían en el de la psiquiatría un papel aún más relevante si cabe.

Biomarcadores farmacocinéticos Una de las fuentes de mayor variabilidad en la respuesta terapéutica es, sin duda, la biodisponibilidad del fármaco en el sitio de acción. Si bien no es posible determinar de forma directa la cantidad de metabolito activo en el sistema nervioso central, sí se pueden medir sus concentraciones plasmáticas, lo que se conoce como monitorización terapéutica TDM (del inglés, therapeutic drug monitoring). Sin embargo, es una opción en desuso en psiquiatría, salvo en ciertas excepciones en que el tratamiento así lo requiera (por ejemplo, la

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clozapina), debido a que sólo ofrece información puntual del momento en que se realiza (períodos en los que la dosis ya debe estar estabilizada) y suele requerir mediciones regulares que resultan especialmente molestas para el paciente psiquiátrico. Se ha planteado, como alternativa, la estimación de la actividad enzimática mediante su fenotipificación indirecta, midiendo el aclaramiento de moléculas metabolizadas por la misma vía que el fármaco (cafeína para medir la actividad de CYP1A26) o debrisoquina y dextrometorfano para CYP2D67). Sin embargo, la fenotipificación no ha llegado a aplicarse sistemáticamente en farmacología psiquiátrica, debido, entre otros factores, a la necesidad de un período de aclaramiento que implica la interrupción del tratamiento, con los riesgos que ello conlleva. La enorme expansión que la genética ha sufrido en estos últimos años ha impulsado la farmacogenética como una alternativa con ciertas ventajas: con una menor intervención, y sin interrupción del tratamiento, se obtiene información útil durante toda la vida del paciente, dado que el material genético no varía en el tiempo y no es modificado por el ambiente. Además, el análisis farmacogenético podría realizarse no sólo para identificar la causa en las situaciones en que el paciente presentase una respuesta anómala o efectos secundarios adversos, sino, idealmente, de forma prospectiva para diferenciar a los pacientes que se pueden beneficiar de una determinada terapia antes de aplicarla. Los estudios de los genes implicados en la farmacocinética de este grupo de medicamentos se basan fundamentalmente en la superfamilia de citocromos P450 (CYP), esencialmente las familias 1, 2 y 3. Los CYP están implicados en la biotransformación necesaria para inactivar estos fármacos (o, en ciertos casos, bioactivarlos), mediante reacciones metabólicas hepáticas de fase  I (oxidorreducción), como paso previo a su excreción. Aunque no son las únicas enzimas relacionadas con la farmacocinética de los medicamentos utilizados en psiquiatría, los CYP son posiblemente los más estudiados. Ello se debe principalmente a dos factores: primero, son moléculas con un gran número de alteraciones genéticas y, segundo, estas alteraciones se correlacionan bastante bien con las diferencias en la actividad de la enzima. En este grupo destacan, por su implicación en el metabolismo de este grupo de fármacos, CYP2D6, CYP1A2, CYP3A4, CYP3A5, CYP2C9 y CYP2C19. Se han descrito, para muchos de estos CYP, tasas de metabolización inusual, bien por exceso, bien por defecto, en lo que se ha denominado tradicionalmente metabolización ultrarrápida y metabolización deficiente, respectivamente. Esto es especialmente patente en CYP2D6 donde, además de haber mutaciones que producen la inactivación total o la disminución de la actividad enzimática, existen eventos de deleción y de múltiple copia del gen completo. Para una visión global del tema referimos al capítulo 3 de este libro. Hay que tener en cuenta que, además de por las alteraciones genéticas, la actividad de los citocromos puede verse modificada en mayor o menor medida por factores ambientales, lo que da lugar a fenocopias, es decir, individuos que con un genotipo determinado presentan un fenotipo equivalente al derivado de otro genotipo diferente. El ratio entre la importancia de los factores no genéticos y los genéticos varía de un citocromo a otro. En el caso de CYP2D6 se han descrito pocos inhibidores potentes y ningún inductor, siendo bastante importante la aportación del genotipo sobre el fenotipo, mientras que CYP1A2

presenta, además de una menor variabilidad genética (no suficientemente asociada a cambios en la actividad), una elevada capacidad para ser inducida. Estos factores no genéticos son especialmente importantes en pacientes psiquiátricos debido a la polimedicación.

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La ruta del CYP2D6 constituye la principal ruta metabolizadora para numerosos psicofármacos: antipsicóticos como aripiprazol, risperidona, haloperidol, tioridazina, perfenazina o clorpromazina; antidepresivos tricíclicos (ATC) como amitriptilina, imipramina, nortriptilina o desipramina; ansiolíticos como diazepam, e inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina (ISRS) como fluoxetina, paroxetina, citalopram, sertralina o fluvoxamina. Su gen es muy polimórfico, a día de hoy, se han descrito más de 75 alelos y numerosas variantes subalélicas. La mayor parte de los alelos de CYP2D6 no están definidos por una única mutación o polimorfismo, sino por distintas combinaciones de varios, en lo que se denomina haplotipo. Algunas de estas alteraciones producen una disminución de la actividad de la enzima, que puede llegar a ser total. Además, existen ciertos alelos de los cuales puede haber más de dos copias debido a un fenómeno de multiplicación génica, favorecido por la existencia de dos seudogenes con un alto grado de homología (CYP2D7 y CYP2D8). Este mismo fenómeno implica también la existencia de grandes deleciones que comprometen al gen completo (alelo *5). La mayor parte de los alelos confieren alteraciones de la actividad enzimática; se han descrito alelos de metabolización nula (*3, *4, *5, *6, etc.), alelos de metabolización reducida (*9, *10, *17, *41, etc.), alelos de metabolización normal (*1, *2, *35, etc.) y alelos de metabolización ultrarrápida, en este caso debido a los eventos de multiplicación en alelos de actividad normal (*1xn, *2xn). Su combinación define así una serie de fenotipos predictivos a partir del número total de copias activas del gen, y recordando lo ya expuesto en el capítulo de «Farmacogenética», los fenotipos corresponderán básicamente a cuatro modalidades: un metabolizador normal (EM, del inglés, extensive metabolizer) poseería dos copias activas, un metabolizador intermedio (IM, del inglés, intermediate metabolizer) con una copia activa, un metabolizador deficiente o lento (PM, del inglés, poor metabolizer) carecería de copias activas y un metabolizador ultrarrápido (UM, del inglés, ultrarapid metabolizer) dispondría de más de dos copias activas. Las frecuencias de estos fenotipos predictivos varían entre poblaciones: los anómalos son más frecuentes en población blanca (5-10%, PM; 1-10%, UM) que en las demás poblaciones donde más del 90% de los individuos presentan metabolismo normal. Clínicamente, sólo los PM y los UM son relevantes, y se predice una variación en la concentración plasmática anómala a dosis estándar de los fármacos metabolizados por esta enzima, que sería supraterapéutica en los primeros e infraterapéutica en los segundos. Hasta el momento los estudios no han determinado la asociación del genotipo CYP2D6 con la respuesta a todos los psicofármacos de los que la proteína correspondiente es la principal enzima metabolizadora, bien por falta de potencia de éstos o bien por otros factores, genéticos o ambientales, que pueden tener mayor relevancia. Si embargo, CYP2D6 pasa por ser, posiblemente, el gen más estudiado en farmacogenética del tratamiento psiquiátrico.

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CYP2D6

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Los ATC tienen una ventana terapéutica estrecha. Esto quiere decir que una pequeña disminución de dosis con respecto a la dosis óptima puede hacer que el tratamiento sea ineficaz y un pequeño incremento puede inducir toxicidad. Se ha visto que hay una estrecha asociación entre la concentración plasmática y la eficacia terapéutica. Esto hace que la estimación de la capacidad metabólica a partir de la genotipificación de CYP2D6 resulte una opción interesante en los fármacos metabolizados por esta enzima. Un estudio realizado en 1996 determinó que el porcentaje de metabolizadores lentos PM era el doble entre pacientes que presentaban reacciones adversas al tratamiento con ATC que entre aquellos que no las presentaban8. En el caso de los ISRS la situación es distinta: su ventana terapéutica es amplia y hay una pobre relación entre concentración plasmática y efecto. Así, el interés de la genotipificación de CYP2D6 sería muy limitado en este grupo. Aunque CYP2D6 es la principal enzima metabolizadora de varios antipsicóticos, la asociación entre sus genotipos y la respuesta o la toxicidad no ha sido demostrada para todos ellos. Se ha estimado que el riesgo de desarrollar efectos adversos en pacientes esquizofrénicos tratados con risperidona es unas tres veces mayor en los identificados como PM que, además, tienen menor cumplimiento terapéutico9. El aripiprazol, un antipsicótico de reciente introducción, incluye en su prospecto indicaciones con respecto a las diferencias de vida media de eliminación entre los pacientes EM y los PM, lo cual supone realmente una recomendación farmacogenética. En otros antipsicóticos de uso común, como el haloperidol, no se ha encontrado esta asociación10. Si bien los estudios han corroborado la importancia de la metabolización lenta de CYP2D6, no ha ocurrido así con la metabolización ultrarrápida. La información sobre las implicaciones de tener más de dos alelos activos de CYP2D6 es limitada. Si bien se han detectado casos en los que este genotipo se ha relacionado con una falta de eficacia, se estima que sólo el 20% de los individuos clasificados como UM serían identificados mediante los genotipos conocidos11, con lo que se supone que debe haber más polimorfismos implicados en el incremento de la actividad metabólica de los que se conocen en la actualidad. A los efectos de aplicaciones prácticas, y como resumen sobre el CYP2D6 podemos hacer las siguientes consideraciones: aproximadamente el 80-90% de los pacientes genotipificados para CYP2D6 serán identificados como metabolizadores normales o intermedios y sólo un 10-20% obtendrá algún tipo de información farmacogenética potencialmente relevante. El genotipo EM no debe interpretarse, sin embargo, como un indicador de que el paciente responderá correctamente al tratamiento. Un porcentaje de los individuos genotipificados como EM tienen un metabolismo que se solapa con el de los UM y los PM. Esto es debido, por un lado, a que no todos los UM son genotipificados como tales y, por otro, al efecto de factores ambientales. Además, hay que tener en cuenta que la respuesta depende de otros componentes, como los farmacodinámicos. Con respecto a los genotipos anómalos hay varias actuaciones posibles: 1. Pacientes UM: aunque hay pocos estudios al respecto, se espera que, teóricamente, a un metabolizador ultrarrápido se le pueda aumentar la dosis por encima de los valores terapéuticos (siempre se puede monitorizar a estos pacientes en el caso de que se elija esta opción). Si está la posibilidad,

es preferible, sin embargo, recomendar un cambio de tratamiento por otro que utilice una vía alternativa (en el caso de los antidepresivos, un ISRS; en el caso de antipsicóticos, olanzapina, quetiapina o ziprasidona). 2. Pacientes PM: el paciente con metabolización lenta puede o no presentar respuesta a las dosis habituales, pero se espera que desarrolle reacciones adversas con una mayor frecuencia. Así, parece más seguro, de nuevo, recomendar un cambio de tratamiento.

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Aunque no se han descrito hasta el momento fenómenos de inducción, el CYP2D6 es fuertemente inhibido por fármacos de uso común que, en muchos casos, se utilizan como comedicación en el tratamiento de las enfermedades mentales, como la fluoxetina o la paroxetina. Así, un portador de dos copias totalmente activas de CYP2D6 y que presumiblemente debería tener un metabolismo normal para todos los fármacos que utilicen esa vía, puede comportarse como un metabolizador lento si está siendo tratado con alguno de estos inhibidores. Es recomendable no utilizar estos medicamentos de forma conjunta con los metabolizados por esta vía o cambiar de tratamiento si ello no es posible.

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De la subfamilia 2C, CYP2C19 y CYP2C9 son las enzimas con mayor implicación en el metabolismo de los psicofármacos, aunque en este caso se circunscriben casi de forma exclusiva a los antidepresivos. ATC como amitriptilina, imipramina, citalopram, clomipramina; ansiolíticos como diazepam, o ISRS como escitalopram o sertralina son sustratos principales de CYP2C19. La variabilidad genética del gen CYP2C19 no es tan elevada como en el caso de CYP2D6; sólo hay descritos, a día de hoy, 26 alelos. La mayor parte de las alteraciones descritas son defectivas y hasta hace unos años sólo se identificaban alelos de metabolización deficiente, de los cuales el más común es el *2, con una frecuencia aproximada del 12% en europeos, el 18% en africanos y cercana al 30% en asiáticos. El también deficiente alelo *3 es, sin embargo, casi exclusivo de población asiática, donde puede suponer hasta el 25% de todos los alelos de metabolización lenta. Recientemente se ha descrito, sin embargo, un alelo asociado con metabolismo ultrarrápido (*17)12, que implica una disminución de las concentraciones plasmáticas de hasta un 42%, con una frecuencia estimada de un 20-25% en blancos y africanos y menor del 4% en asiáticos. A la vista de este hallazgo, es previsible que se revisen los datos existentes hasta la fecha. CYP2C9 tiene un papel algo menos importante en el metabolismo de ATC como amitriptilina e ISRS como fluoxetina o sertralina. Se han identificado, hasta el momento, 34 alelos del gen CYP2C9, pero sólo dos, relacionados con alteración de la actividad metabólica, son relevantes en la mayor parte de las poblaciones: *2 y *3, con una frecuencia estimada en blancos de un 10% y un 6%, respectivamente, mucho menor en población asiática y africana. Ambos alelos implican una reducción de la actividad de la enzima. Dado que muchos antidepresivos de uso común, como la amitriptilina, utilizan las vías de CYP2C19, CYP2C9 y CYP2D6, algunos autores proponen la genotipificación conjunta de marcadores de los tres genes con el fin de identificar a los pacientes en riesgo de desarrollar reacciones adversas13.

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CYP2C19 y CYP2C9

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A los efectos de aplicaciones prácticas, y como resumen sobre el CYP2C19 podemos hacer las siguientes consideraciones: la genotipificación previa al tratamiento de los genes CYP2C19 y CYP2C9 puede guiar al psiquiatra a la hora de elegir un tratamiento antidepresivo o explicar la aparición de efectos adversos. En los pacientes con un genotipo de metabolización lenta, parece recomendable un tratamiento que no utilice estas vías de metabolización, como podría ser paroxetina (CYP2D6 y CYP3A4)14, desipramina (CYP2D6) o bupropión (CYP2B6). Otra actuación posible es la reducción de dosis, sin embargo, no se han implementado hasta el momento las pautas de cómo realizarla. La homocigosis del alelo *17 de CYP2C19 podría explicar situaciones de fallo terapéutico. En estos casos, aunque podría incrementarse la dosis, también parece más recomendable un cambio de tratamiento. A diferencia de lo que ocurre con CYP2D6, los CYP2C9 y CYP2C19 presentan tanto inhibición como inducción mediante sustancias exógenas, muchas de las cuales son de uso común. Debería evitarse, en la medida de lo posible, su utilización en el caso de que se opte por un fármaco metabolizado por alguna de estas enzimas. La actividad de CYP2C19 se ve inhibida por fármacos como el omeprazol, ciertos anticonceptivos orales o la fluvoxamina e inducida por componentes de la hierba de San Juan (Hypericum) o Ginkgo biloba, consumidos en forma de infusión en ciertos países, y por antibióticos como la rifampicina. CYP2C9 es inducido por Hypericum, carbamazepina, rifampicina o ritonavir e inhibido, entre otros, por ISRS como fluvoxamina o antitumorales como tamoxifeno o 5-fluorouracilo.

CYP1A2 La vía del CYP1A2 es la principal para varios psicofármacos: ATC como imipramina, ISRS como fluvoxamina y antipsicóticos como clozapina, olanzapina, perfenazina, tioridazina, flufenazina o clorpromazina. CYP1A2 posee 16 alelos y 36 variantes alélicas descritas hasta la fecha, pero hasta qué punto la importante variabilidad interindividual en su actividad puede explicarse mediante los polimorfismos de este gen es algo que todavía está en debate. De especial interés es su capacidad para ser inducido por xenobióticos como los alcaloides del tabaco; la actividad de CYP1A2 puede llegar a ser hasta 1,5 veces superior en pacientes fumadores, lo cual se ha asociado con una disminución de las concentraciones plasmáticas de los fármacos metabolizados por esta vía. Se ha visto que, además, esta capacidad podría incrementarse con la presencia del alelo *1F, definido por un cambio nucleotídico en el promotor (–163C>A), muy frecuente en la población y causante de aproximadamente el 18% de la variabilidad de la actividad de la enzima en raza blanca15. Así, el paciente fumador con dicho alelo se comportaría como un metabolizador ultrarrápido para los medicamentos metabolizados por esta vía. Se han descrito, además, varios alelos de metabolización lenta (*1C, *3 y *6 son los más frecuentes). Sin embargo, la utilidad de la genotipificación de CYP1A2 no está del todo clara, dado que la mayor parte de los estudios han puesto de relieve la dificultad de separar el componente de variabilidad genético del ambiental. CYP1A2 es causante del 70% del metabolismo de la clozapina16, un antipsicótico atípico con un elevado índice terapéutico, especialmente en el caso del tratamiento de las esquizofrenias resistentes. En la actualidad,

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la clozapina se prescribe casi exclusivamente en este grupo, debido a la importancia de los efectos adversos derivados de su utilización, especialmente agranulocitosis, potencialmente mortal, que afecta aproximadamente al 1% de los pacientes tratados con este fármaco. Debido a estas complicaciones, estos pacientes deben someterse a monitorización de forma regular. Varios estudios han puesto de relevancia la relación entre la presencia del alelo *1F de CYP1A2 y la resistencia a la clozapina17,18, aunque sigue siendo un punto en el que no se ha profundizado lo suficiente. Otro antipsicótico que presenta ciertas analogías con la clozapina, la olanzapina, también está metabolizado por CYP1A2 en un 50-60%, pero presenta una ventana terapéutica bastante mayor. Recientemente se ha demostrado la relación, independientemente de otros factores, del alelo *1F con la disminución de la concentración plasmática de olanzapina19, que no ha sido relacionada con la aparición de reacciones adversas derivadas del tratamiento (como incremento de peso), pero si con la respuesta. La asociación entre los alelos de metabolización lenta y la aparición de reacciones adversas no ha sido prácticamente estudiada20. Aunque CYP1A2 está implicado también en el metabolismo de antidepresivos como duloxetina, clomipramina, fluoxetina o amitriptilina, no se han encontrado hasta el momento evidencias suficientes de implicación farmacogenética. A los efectos de aplicaciones prácticas, y como resumen sobre el CYP1A2 podemos hacer las siguientes consideraciones: si bien el papel del genotipo de CYP1A2 no ha sido suficientemente valorado frente a los efectos de factores no genéticos, las investigaciones existentes apuntan a que el análisis de este gen podría ser pertinente en los pacientes que se muestren resistentes a clozapina u olanzapina. A la hora de evaluar la utilidad real del análisis farmacogenético, hay que tener en cuenta que, en la mayoría de los casos, la clozapina es el último tratamiento de elección y que, más allá de la combinación de fármacos, no suele haber una alternativa terapéutica. Sin embargo, los protocolos de monitorización permitirían un incremento vigilado de dosis en pacientes con un genotipo de alta inductibilidad. En el caso de la olanzapina sí que es posible recomendar un cambio a un tratamiento alternativo que utilice una vía distinta de CYP1A2 (risperidona, quetiapina o ziprasidona). En cualquier caso, y posiblemente más aún en los pacientes con genotipo ultrainducible, deben vigilarse modificaciones en el hábito tabáquico, especialmente una vez el paciente está estabilizado21. Además de la inducción, la actividad de CYP1A2 se ve inhibida por ciertos fármacos como la fluvoxamina y por la cafeína, de la que es principal metabolizador. Aunque el consumo estable de bebidas cafeinadas en pacientes estabilizados con clozapina u olanzapina no es importante desde el punto de vista clínico, sí deben tenerse en cuenta cambios bruscos en su consumo.

CYP3A4/3A5 La familia CYP3A, la más abundante en el hígado, está representada fundamentalmente por CYP3A4 y CYP3A5, que comparten sustratos. Aunque la isoforma predominante se expresa únicamente en un bajo porcentaje de individuos22 (el alelo salvaje *1 es menos común en población europea que los alelos mutantes), en éstos puede llegar a suponer el 50% del total de citocromos 3A. Su implicación es importante en el metabolismo de antipsicóticos como

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quetiapina y ziprasidona, risperidona o haloperidol; en antidepresivos como buspirona o fluoxetina y en la mayor parte de las benzodiacepinas. Sin embargo, aunque existen avances en el campo de la investigación, los resultados son aún bastante preliminares y necesitan replicación. Los CYP no son las únicas enzimas implicadas en la biotransformación de los medicamentos utilizados en psiquiatría. Las UDP-glucuronosiltransferasas (UGT), N-acetiltransferasas (NAT) y tiopurin-metiltransferasas (TPMT) podrían tener un papel relevante y también presentan importante variabilidad de origen genético que aún no se ha estudiado en relación con los tratamientos psiquiátricos. Todas ellas forman parte de la fase II. La farmacocinética de los tratamientos psiquiátricos es relativamente bien conocida con respecto a cuál es la principal enzima implicada en el metabolismo de cada fármaco e incluso se conocen vías secundarias de metabolización. Sin embargo, es muy posible que el conocimiento farmacocinético actual sea una simplificación de un sistema mucho más complejo, en el cual las rutas accesorias cobran relevancia cuando la ruta principal se ve alterada. Se han publicado estudios con respecto a la importancia de moléculas secundarias (CYP2C19 y PgP) en la respuesta a antipsicóticos como la clozapina23 y es posible que este esquema se replique para otros psicofármacos.

Biomarcadores farmacodinámicos Hasta el momento, los resultados más prometedores en el campo de la farmacogenética de los tratamientos psiquiátricos han surgido del estudio de los genes de moléculas implicadas en su farmacocinética. Hay que tener en cuenta que los efectos de las variaciones de los genes farmacocinéticos en las concentraciones plasmáticas no sólo son significativos, sino sencillos de analizar. La repercusión de las alteraciones de los genes relacionados con la farmacodinámica se estima menor y resulta más complicada de medir y, a diferencia de las farmacocinéticas, están relacionadas tanto con el mecanismo de acción de los psicofármacos como con la etiología y la fisiopatología de las enfermedades mentales. Los mecanismos farmacodinámicos de los psicofármacos todavía no están claros: aunque los análisis de afinidad permiten conocer los principales sitios de unión (receptoroma), los mecanismos que llevan finalmente a la obtención de respuesta clínica no son bien conocidos y se estima que son complejos24. El estudio de la farmacodinámica en farmacología psiquiátrica se complica aún más por la posibilidad de que distintas alteraciones fisiopatológicas estén dando lugar a una misma sintomatología, agrupadas en un mismo diagnóstico y tratadas del mismo modo, lo cual puede influir en las diferencias de respuesta observadas. Sin embargo, los estudios farmacogenéticos basados en genes de la farmacocinesia no han sido capaces, por sí solos, de explicar más que una parte de la variabilidad detectada en la relación dosis-respuesta y se estima que las alteraciones de los genes de los receptores y transportadores neuronales podrían tener aún un papel relevante.

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La importancia de la transmisión dopaminérgica en la etiología de la esquizofrenia es sustento de numerosas hipótesis. Se cree que los síntomas psicóticos

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Receptores y transportadores de serotonina La 5-hidroxitriptamina (5-HT) o serotonina es uno de los neurotransmisores monoaminérgicos con implicación en un mayor número de trastornos mentales, desde depresión hasta esquizofrenia. Las moléculas relacionadas con la transmisión serotoninérgica son, tradicionalmente, diana de gran número de psicofármacos. Los ISRS, por ejemplo, tienen como objetivo principal la inhibición del transportador de serotonina 5HTT, una molécula clave en la neurotransmisión. El grueso de la investigación farmacogenética en esta molécula se ha centrado en el estudio de dos polimorfismos, uno en su región promotora, el 5HTTLPR, y otro en el segundo intrón del gen, el 5HTTVNTR. Ambos dan lugar a dos tipos de alelos, cortos (S) y largos (L). Se ha analizado la relación de estos polimorfismos con respecto a la respuesta antidepresiva de los ISRS, con resultados interesantes aunque no suficientemente concordantes34,35. También se han estudiado estas variantes en relación con la respuesta a antipsicóticos atípicos, con conclusiones contradictorias36-38. Aunque la relevancia de los polimorfismos de este gen parece evidente, las evidencias no soportan, todavía, su utilización como marcadores farmacogenéticos.

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estarían relacionados con una sobreactivación dopaminérgica en ciertas zonas del cerebro, especialmente en la vía mesolímbica. Las primeras moléculas con efecto neuroléptico mostraban un importante efecto antagonista del sistema dopaminérgico, esencialmente mediante el bloqueo de los receptores de dopamina de tipo 2 (D2). Esta acción se relaciona también con los efectos secundarios extrapiramidales (EPS) derivados de este tipo de tratamientos y sitúa al gen de este receptor, el DRD2, como un candidato obvio. La importancia de otros receptores, como los D3 o los D4, aún está en debate y es posible que la proporción de afinidades por los distintos receptores dopaminérgicos, entre otros, aporte características diferenciadoras a antipsicóticos como la clozapina. Aunque el papel de la dopamina en la depresión se estima menor, la introducción de fármacos con capacidad de inhibición selectiva de la recaptación de dopamina, como el bupropión, ha devuelto su interés. Los polimorfismos de los genes DRD2 y DRD3 se han estudiado con respecto a la respuesta antipsicótica y la aparición de reacciones adversas como la discinesia tardía (TD, tardive diskinesia). La TD es un efecto extrapiramidal grave, frecuente en tratamientos con neurolépticos como el haloperidol o la clorpromazina, menos común en antipsicóticos atípicos como la risperidona o la olanzapina, que suele conllevar el cambio de tratamiento o la adición de comedicación con benzodiacepinas o anticonvulsivos. Varios polimorfismos del gen DRD2 (TAq1A, -141C Ins/Del y Ser311Cys) se han analizado con respecto a la aparición de TD con resultados discordantes25,26. Estos polimorfismos también se han relacionado con la respuesta a antipsicóticos con cierto éxito27,28. El análisis de polimorfismos del gen del receptor D3 (Ser9Gly, -205G>A) ha reportado resultados, con respecto a la predicción de respuesta tanto a antipsicóticos clásicos10 como a antipsicóticos atípicos, en los síntomas positivos29 y negativos30. En el campo de los efectos secundarios, DRD3 destaca también como un marcador prometedor en la predicción de TD31-33. Pocos de los estudios realizados con estos genes se han replicado con éxito, pero se confía en poder incorporarlos en una aproximación multimarcador.

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Otro frente en el estudio de la transmisión serotoninérgica son los receptores de serotonina, especialmente 5HT2A y 5HT2C. El receptor 5HT2A ha demostrado una alta afinidad por varios antipsicóticos (clozapina, olanzapina) y antidepresivos y es uno de los más estudiados en farmacogenética psiquiátrica. El polimorfismo (His452Tyr) del 5HT2A se relaciona con una disminución de la función del receptor, lo cual se ha asociado con una menor efectividad de los fármacos que lo utilizan como diana. Así, el alelo Tyr se ha encontrado en una frecuencia superior en pacientes no respondedores a clozapina39. El SNP sinónimo (102T>C), en desequilibrio de ligamento con otro polimorfismo de la región promotora (–1438 A>G), parece relacionarse con susceptibilidad a la esquizofrenia. Distintos estudios indican, además, que el alelo (102T) estaría sobrerrepresentado en pacientes no respondedores a clozapina. Un reciente estudio realizado con 729 polimorfismos de 68 genes candidatos encontró asociación de un polimorfismo del gen 5HT2A (rs7997012) y la respuesta a citalopram, pero no la ha encontrado con los polimorfismos descritos anteriormente. El receptor 5HT2C presenta también una elevada afinidad por numerosos psicofármacos, esencialmente antipsicóticos (olanzapina, clozapina). La mayor parte de los estudios relativos a este gen (5HT2C) se refieren al polimorfismo (Cys23Ser), cuya implicación en la modificación de la funcionalidad del receptor es aún incierta. Se ha encontrado asociación del alelo (23Ser) con una buena respuesta antipsicótica a clozapina. Su validez en un contexto clínico no ha sido suficientemente contrastada y es posible que, de nuevo, el análisis conjunto de varios marcadores farmacodinámicos aporte más información que la obtenida de su análisis individual. En lo que a efectos secundarios se refiere, varios estudios han encontrado asociación entre algunos polimorfismos del promotor del gen 5HT2C (–759C>T y –697G>T) con el incremento de peso derivado del tratamiento de pacientes esquizofrénicos con olanzapina o clozapina40,41, lo cual abre otro camino hacia la utilización de este gen como marcador farmacogenético. Resultados más modestos se han obtenido también del estudio de otros receptores serotoninérgicos como el 5HT642 o el 5HT1A43.

Otros genes farmacodinámicos Los receptores dopaminérgicos y serotoninérgicos no son los únicos que se han relacionado con la etiología de los trastornos mentales y con su tratamiento. Un polimorfismo en el gen del receptor histaminérgico H2 (–1028G>A) se ha relacionado con la respuesta a clozapina en combinación con otros marcadores44 o de forma individual45 y es posible que intervenga también en la respuesta a ATC. Otros receptores como los muscarínicos han sido analizados con resultados aún preliminares. Además de los receptores y transportadores neuronales existen otras moléculas implicadas en la farmacodinámica de los psicofármacos cuyos polimorfismos se han estudiado en el campo de la investigación. El SNP (Val158Met) del gen COMT (catecol-O-metiltransferasa), implicado en la degradación de la dopamina, se ha relacionado con la respuesta a antipsicóticos y la aparición de efectos secundarios (TD) en pacientes esquizofrénicos46,47. Varios SNP del gen MDR1 (multidrug resistance gene) se han estudiado por su implicación en la respuesta a antipsicóticos atípicos48,49. Este gen, también conocido como ABCB1, codifica la PgP, un transportador presente en la barrera hematoencefálica con afinidad

por múltiples antipsicóticos. Los resultados de estos estudios necesitan réplica y ampliación, pero no se descarta que ambas moléculas puedan desempeñar un papel importante en la farmacogenética de los psicofármacos.

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CONCLUSIONES

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1. Paciente al que se le ha diagnosticado una enfermedad mental y que va será tratado con psicofármacos. La farmacogenética puede dar idea de qué tratamiento utilizar o, más bien, de cuál no es recomendable utilizar, suponiendo una modificación del sistema ensayo-error, pero nunca una sustitución. La existencia en psiquiatría de numerosas alternativas terapéuticas de similar eficacia facilita su implementación y minimiza el conflicto ético. 2. Paciente ya tratado que presenta una situación extrema en cuanto a respuesta o efectos secundarios. Normalmente, estos sucesos se solucionan con un cambio, bien de dosis o bien de tratamiento (o, en muchos casos de falta de respuesta, con combinación de distintos fármacos), pero la farmacogenética puede servir para acortar los plazos, dar alguna idea más de la causa de ese comportamiento y guiar la actuación terapéutica. Hay que tener en cuenta un dato importante al respecto de la utilización de la farmacogenética de los tratamientos psiquiátricos: a un amplio porcentaje de los pacientes no se les podrá decir nada. Esto es aplicable, por ejemplo, a la información obtenida del análisis de los CYP: un genotipo normal no implica una buena respuesta. Hay muchos factores implicados en la efectividad de los psicofármacos, muchos de los cuales no se contemplan todavía en ninguno de los estudios realizados. El ajuste de dosis basado en genotipos implicados en la variabilidad farmacocinética (esencialmente CYP2D6, CYP2C19, CYP2C9 y, en menor medida, CYP1A2) ya se ha propuesto para algunos antipsicóticos y antidepresivos50,51, aunque estudios prospectivos deberán analizar el beneficio de la modificación de dosis genéticamente guiada. Sin embargo, trasladar los datos obtenidos de la genotipificación de variantes farmacodinámicas no parece tan sencillo. La mayor parte de los estudios realizados mediante el análisis de marcadores individuales no se han replicado con éxito y es frecuente la aparición de

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Si bien es cierto que la farmacogenética de los psicofármacos es un campo relativamente fértil de investigación (pese a las dificultades derivadas del área), la traslación del conocimiento obtenido a la clínica ha sido escasa y desigual. Aunque la tecnología actual proporciona potentes herramientas con que realizar la genotipificación simultánea de gran cantidad de marcadores en plazos que permiten su utilización clínica, las limitaciones del conocimiento dificultan la interpretación de los datos obtenidos, lo que reduce su utilidad práctica. En el campo de la psiquiatría, tanto para el diagnóstico como para la evaluación de la evolución de la enfermedad y la respuesta al tratamiento, se tiene en cuenta múltiples factores, fragmentos de información que adquieren valor mediante la acumulación. Así, el dato farmacogenético debería poder integrarse como uno más a tener en cuenta y la farmacogenética debe entenderse como una herramienta y únicamente resulta útil si se la pone en contexto. Dos situaciones prácticas ilustran cómo y cuándo puede integrarse la información farmacogenética:

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r­ esultados contradictorios. Éstos pueden ser fruto de errores metodológicos, en muchos casos derivados de un tamaño muestral insuficiente, de diferencias en la selección, la clasificación o el diagnóstico de los pacientes o bien reflejar variaciones poblacionales en el valor predictivo de los marcadores. Además, la mayor parte de los polimorfismos aparecen en una frecuencia muy baja. Sin embargo, pese a las discrepancias, la aparición de asociaciones hace evidente la implicación de las alteraciones de genes farmacodinámicos en la variabilidad de respuesta a los psicofármacos, si bien es probable que su efecto individual en la respuesta a los psicofármacos sea más bien modesto. Todo esto dificulta la aplicación clínica de este tipo de marcadores a día de hoy y muestra la necesidad de abordar estos problemas desde una perspectiva diferente. Es muy probable que cada marcador farmacodinámico deba validarse para cada población. Varios experimentos han puesto de relevancia el incremento en capacidad predictiva de la combinación de marcadores de genes implicados en distintos aspectos farmacodinámicos frente al uso de marcadores individuales36. El futuro de la farmacogenética en los psicofármacos pasa necesariamente por la investigación de haplotipos basados en polimorfismos de genes implicados tanto en farmacocinética como en farmacodinámica. El esquema actual de investigación mediante búsqueda de polimorfismos individuales con un efecto importante en la respuesta deberá sustituirse por uno basado en la genotipificación simultánea de numerosas variables, cada una de las cuales ofrecerá tan sólo una pequeña cantidad de información, pero cuyo análisis conjunto mejorará los resultados obtenidos hasta el momento. También será necesario adecuar los tamaños muestrales y considerar los componentes poblacionales y ambientales. Por otro lado, se espera que la farmacogenómica, de aparición más reciente, ofrezca biomarcadores clínicamente relevantes en las próximas décadas. Aunque es posible que la farmacogenética de los trastornos mentales precise de un mayor aporte investigador, el conocimiento actual ha sentado ya las bases que llevarán a su aplicación clínica.

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Montserrat Baiget • David Páez

ÍNDICE DEL CAPÍTULO Introducción  155 Farmacogenética del 5-fluorouracilo  156 Farmacogenética de los derivados del platino y de la radioterapia  160 Vía de reparación por escisión de nucleótidos  160 Vía de reparación por escisión de bases  162 Glutatión-S-transferasas  164 Farmacogenética del irinotecán  165 Conclusiones  167 Financiación  168 Bibliografía  168

Introducción La Agencia Europea del Medicamento (EMEA) ha definido como farmacogenómica el estudio de las variaciones en la secuencia de ADN o ARN y su relación con la respuesta a los fármacos y farmacogenética como una parte de la farmacogenómica que estudia la relación entre las diferencias en la secuencia de ADN y la respuesta que presentan los pacientes a los fármacos (http://www. emea.europa.eu). Con el abordaje farmacogenético se pretende la sustitución del actual sistema de «ensayo y error» en la selección y dosificación de los medicamentos por otro en el cual, partiendo de un correcto diagnóstico clínico, sea posible evaluar el genotipo del paciente y determinar qué medicamento y a qué dosis conseguirá un balance más adecuado entre su grado de eficacia y su riesgo de producir reacciones adversas en ese paciente en concreto. El cáncer colorrectal (CCR) es una de las neoplasias más frecuentes en nuestro medio. Su frecuencia se ha incrementado en los últimos años y constituye la segunda causa de muerte por cáncer en ambos sexos. En los casos con un cáncer de recto localmente avanzado existe un problema sanitario añadido puesto que una elevada proporción de pacientes tendrán que ser sometidos a una colostomía. *Este capítulo resalta el interés que la farmacogenética tiene en la quimioterapia del cáncer colorrectal, y puede ser como el botón de muestra de lo que debería hacerse con la quimioterapia de todos los cánceres. Se trata de fármacos muy tóxicos, con graves efectos secundarios y en consecuencia se debería hacer el máximo esfuerzo técnico para ajustar lo mejor posible las dosis, de forma individualizada según los genes de cada paciente que se conozca estén implicados en el metabolismo del arsenal quimioterapéutico disponible. La quimioterapia de todos los cánceres puede justificar un capítulo individualizado sobre las aportaciones de la farmacogenética en el planteamiento terapéutico. © 2010. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos

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Las opciones terapéuticas actuales para el CCR dependen del estadio en el que ha sido diagnosticado y abarcan desde la cirugía, la quimioterapia, la radioterapia hasta la terapia biológica (inmunoterapia), que en muchos de los casos tienen una finalidad paliativa. Únicamente en el 50% de los pacientes la cirugía es una opción curativa, mientras que el 50% restante desarrolla metástasis que conllevan la muerte del paciente. Alrededor del 30% de los casos presentan enfermedad irresecable o metastásica en el momento del diagnóstico y más de la mitad de los pacientes con cáncer colorrectal reciben quimioterapia en algún momento de su evolución. El fármaco más ampliamente utilizado durante años en el tratamiento quimioterápico de los pacientes con CCR avanzado ha sido el 5-fluorouracilo (5-FU). La introducción del oxaliplatino (OX) en los esquemas de tratamiento ha supuesto un importante avance en la terapia de esta enfermedad. Existe un efecto sinérgico en el tratamiento combinado de 5-FU/leucovorina y OX, que consigue tasas de repuestas superiores al 50% en el tratamiento de primera línea. En el tratamiento del cáncer de recto localmente avanzado, el 5-FU sigue siendo la base de la quimioterapia (QT) en los pacientes con enfermedad avanzada y en el tratamiento adyuvante, después de la cirugía de resección intestinal. La asociación del irinotecán (CPT-11) con el 5-FU en infusión intravenosa se ha demostrado eficaz, y está aprobada por la FDA estadounidense en tratamiento de primera línea. En el cáncer de recto, se ha consolidado en Europa el tratamiento con QT y radioterapia preoperatoria (RXT) que disminuye la incidencia de recidiva locorregional en alrededor del 50% de los casos e incrementa el porcentaje de resecciones tumorales conservadoras, evitando la colostomía. A continuación, se exponen los aspectos farmacogenéticos de los tres agentes quimioterápicos principales empleados en el tratamiento del cáncer colorrectal.

Farmacogenética Del 5-Fluorouracilo El 5-FU es un profármaco análogo del uracilo con un átomo de flúor en el carbono 5 del anillo de pirimidina (fig. 6.1). La timidilato sintetasa (TS) es una enzima clave del metabolismo de ácido fólico y constituye la diana farmacológica del 5-FU. La TS cataliza una reacción de metilación reductiva de desoxiuridina-5’-monofosfato (dUMP) a

Figura 6.1 Estructura del 5-fluorouracilo, fármaco análogo del uracilo con un átomo de flúor en el carbono 5 del anillo de pirimidina.

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desoxitimidina-5’-monofosfato (dTMP) en presencia del cofactor 5,10-methylenetetrahydrofolato (CH2THF4) que actúa como grupo donador de metilos. La síntesis de novo del nucleótido dTMP es necesaria para la síntesis de ADN. Por otro lado, la enzima timidina fosforilasa (TP) cataliza la conversión de 5-FU a 5-fluorodesoxiuridina (FudR) que, posteriormente, es fosforilada por la timidincinasa (TK) a 5-fluoro-2’desoxiuridin-5’monofosfato (FdUMP). Este metabolito es el que inhibe la enzima TS y forma un complejo ternario estable con la enzima y el cofactor CH2THF4 que bloquea el lugar de unión del sustrato natural, el dUMP (fig. 6.2). Esta inhibición impide la replicación del ADN y, por lo tanto, el crecimiento tumoral. Por lo tanto, hay una correlación inversa entre la actividad TS y la eficacia del 5-FU. El gen que codifica la TS (TS) contiene 7 exones y ocupa unas 30 Kb de ADN genómico. En el promotor de dicho gen existen elementos de 28 bp repetidos en tándem y denominados VNTR, del inglés variable number of tandem repeats (fig.  6.3). En población blanca, los alelos con 2 (TS*2) o con 3 (TS*3) repeticiones son los más comunes, aunque existen alelos con 4, 5 y 9 copias de la secuencia. El número de repeticiones afecta a la transcripción del gen TS: las moléculas de ARNm con tres repeticiones se traducen con mayor eficiencia que aquellas

Figura 6.3 Esquema de la estructura del gen timidilato sintetasa. Los bloques negros representan los exones o zonas codificantes. Los bloques punteados representan las regiones 5’ no traducida y 3’ no traducida, respectivamente. En gris, las regiones intrónicas.

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Figura 6.2 Esquema del metabolismo del ácido fólico y del mecanismo de acción del 5-fluorouracilo (5-FU).

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con dos repeticiones. Los alelos TS*3 poseen dos secuencias a las que se unen factores de transcripción (USFfamily E-box consensus elements), mientras que los alelos TS*2 poseen una sola de estas secuencias. Este hecho explicaría por qué son más activos los alelos con tres repeticiones: éstos pueden unir más factores de transcripción y, de este modo, aumentar el valor de ARNm y TS en la célula. Recientemente se ha identificado una variación genética frecuente en la segunda repetición de los alelos, que tiene tres repeticiones. Esta variación es un polimorfismo mononucleótido (SNP: single nucleotide polymorphism) y consiste en la sustitución de un residuo de guanina por uno de citosina (G>C) en la secuencia del ADN. Este cambio, que ocurre en la secuencia del USF E-box consensus element, hace que éste pierda su capacidad de unir factores de transcripción y, por consiguiente, disminuye la actividad transcripcional del gen TS. En la actualidad, los alelos TS pueden clasificarse según su genotipo en: a) alelos asociados a una expresión alta del gen (TS*2R/TS*3G; TS*3C/TS*3G; TS*3G/TS*3G), y b) alelos asociados a una expresión baja (TS*2R/TS*2R; TS*2R/TS*3C; TS*3C/TS*3C). Por otro lado, en la región 3’ UTR del gen de la TS, se encuentra un polimorfismo frecuente que consiste en la deleción de 6 pb en la posición 1494 (TTAAAG). Este polimorfismo se describió según una investigación en la bases de datos pública de secuencias Tag, expressed sequence Tag (EST). Este polimorfismo causa inestabilidad en el ARNm y tiene relación con un descenso de los valores intratumorales del ARNm de la TS. El trabajo de revisión recientemente efectuado por el grupo de Lenz1 contiene una información más detallada de estos aspectos genéticos relativos a la estructura del gen de la TS. Pullarkat et al2, en uno de los estudios pioneros del papel de la TS como marcador farmacogenético de la eficacia del tratamiento con 5-FU, en 50 pacientes con cáncer colorrectal, mostraron que había una mejor respuesta en aquellos con un número bajo de repeticiones (el 50% para *2/*2, el 15% para *2/*3 y el 9% para *3/*3). Kawakami et al3 analizaron el genotipo TS, teniendo en cuenta la combinación SNP/VNTR y empleando la clasificación de los alelos en alta y baja expresión en 111 pacientes tratados con 5-FU. El grupo de pacientes con genotipo TS de baja expresión tenía una mayor supervivencia, mientras que el grupo de alta expresión no parecía beneficiarse del tratamiento con 5-FU. En el trabajo de Marcuello et al4, se demostró que el grupo de pacientes con cáncer de colon avanzado y con un genotipo asociado a una baja expresión tenía una mejor respuesta clínica (p = 0,035). La probabilidad de alcanzar respuesta en el grupo de pacientes con un genotipo de baja expresión era 2,9 veces más alta que la de los otros grupos (intervalo de confianza del 95%, 1,03-5,6; p = 0,04). El tiempo de progresión fue de 12 y 9 meses en los grupos de baja y alta expresión, respectivamente (p = 0,07, log rank test). La supervivencia global era significativamente mejor en el grupo de baja expresión. En este grupo fue de 50 meses, mientras que en el grupo de pacientes con genotipo de alta expresión fue de 20 meses (p = 0,03). El modelo de regresión de Cox demostró que, tras ajustar para otras variables clínicas, el genotipo de la TS resultaba un indicador independiente de la supervivencia, tanto de la libre de enfermedad como de la global (fig. 6.4).

Figura 6.4 Análisis univariable de la supervivencia libre de progresión y la supervivencia global según el genotipo de la timidilato sintetasa.

Se han relacionado los efectos adversos del tratamiento con la combinación de ciclofosfamida, metotrexato y 5-FU con un determinado genotipo del gen que codifica la 5,10-metilentetrahidrofolato reductasa (MTHFR), enzima clave en la vía metabólica de los folatos. Las variantes genéticas de MTHFR podrían, potencialmente, modificar los efectos terapéuticos de los fármacos que interfieren con el transporte y/o metabolismo de los folatos. También podrían modificar la respuesta clínica de los fármacos cuyo metabolismo o cuyas dianas terapéuticas dependen de reacciones de metilación. Un polimorfismo relativamente frecuente en el gen MTHFR, que consiste en un cambio C>T en el nucleótido 677, se ha relacionado con la aparición de mucositis en pacientes tratados con metotrexato. Los individuos con un genotipo mutante T/T o los heterocigotos T/C (un 10 y un 40% respectivamente de la población general) tienen una actividad enzimática MTHFR disminuida que se acom-

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paña de unas concentraciones más bajas de folato que las de aquellos con un genotipo C/C. En la actualidad, se asume que la expresión de la TS y su regulación —mediada por los distintos polimorfismos en el gen que la codifica, comentados anteriormente— son parámetros críticos para la predicción de respuesta al tratamiento con 5-FU.

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Farmacogenética De Los Derivados Del Platino Y De La Radioterapia

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El OX es un derivado del platino de tercera generación, análogo del cisplatino, con diferente patrón de actividad y toxicidad. Contiene un anillo 1,2 diaminociclohexano y ha mostrado actividad antitumoral tanto in vitro como in vivo. El OX actúa como agente alquilante. Su acción deriva del daño que ocasiona en la molécula del ADN; produce la rotura de las cadenas de ADN y la formación de uniones intracadena que impiden la replicación y la transcripción de los genes (fig. 6.5). Estas uniones oxaliplatino-ADN son más citotóxicas que las que se generan por la acción de otros derivados del platino y, por lo tanto, es más efectivo el bloqueo de la replicación del ADN. Con el fin de preservar la integridad de la molécula de ADN, las células se han dotado de unos mecanismos capaces de reparar el daño que distintos agentes le pueden producir. Cuando el agente dañino es un fármaco, como es el caso del OX, se ponen en marcha dos vías importantes de reparación del ADN. Estas son la vía de reparación por escisión de nucleótidos (NER) y la vía de reparación por escisión de bases (BER). Otro mecanismo de prevención del daño que causan los derivados del platino consiste en aumentar la desintoxicación del OX a través de enzimas metabolizadoras de fase II como las glutatión-S-transferasas.

Vía de reparación por escisión de nucleótidos Este proceso de reparación de la molécula de ADN es un mecanismo de defensa celular contra los efectos citotóxicos de la quimioterapia basada en derivados de platino mediante la reparación de los aductos que distorsionan la hélice de ADN. El complejo proteínico reparador responsable para la escisión está codificado por distintos genes, incluyendo el excision repair cross complementing 1 (ERCC1) que forma un heterodímero con el xeroderma pigmentosum grupo F

Figura 6.5  Esquema del mecanismo de acción de la molécula de oxaliplatino.

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(XPF) para crear una incisión en la posición 5’ de la hebra de ADN dañada. También hay una expresión coordinada del xeroderma pigmentosum grupo D (XPD) con ERCC1 y otros genes del complejo reparador NER (fig. 6.6). El gen ERCC1 se localiza en el cromosoma 19q13.2-q13.3 y codifica una proteína de 297 aminoácidos. Se han identificado diversos polimorfismos en este gen: a) un SNP en el codón 118, posición 19007 que produce un cambio C>T y no modifica el aminoácido codificado, la asparragina; b) un segundo SNP, localizado en la posición 8092 de la región no traducida 3’ que produce un

Figura 6.6 Esquema de la vía de reparación del ADN por el proceso NER (nucleotide excision repair).

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cambio C>A, y c) un SNP localizado en el intrón 3, posición 19716 que implica un cambio G>C. Se ha evidenciado que unos valores bajos de expresión del gen ERCC1 se asocian a alteraciones en la capacidad reparadora del ADN. Este hecho conlleva un incremento en la respuesta y una mayor tolerancia a esquemas terapéuticos basados en derivados de platino5. Hasta la fecha los resultados publicados en relación con el polimorfismo más estudiado del gen ERCC1 (C118T) han descrito que la presencia del alelo T se asocia, de forma significativa, a una mayor mortalidad global6, un mayor riesgo de progresión5 y una mayor probabilidad de respuesta7. Sin embargo, los resultados son contradictorios en relación con el papel del alelo T en cuanto a la expresión proteínica de ERCC18, por lo que serían necesarios más estudios que clarifiquen el papel de este polimorfismo genético y su posible utilidad como marcador farmacogenético. El gen XPD (también conocido como ERCC2) se encuentra en el cromosoma 19q13.3 y consta de 21.14 kb del ADN genómico. Se ha descrito una serie de polimorfismos, algunos de ellos son infrecuentes y otros muy comunes. Uno de estos últimos es el SNP A751C que conlleva una sustitución de un residuo lisina (Lys) por una glutamina (Gln). Aunque se desconoce el verdadero papel de la mutación en XPD-751, se han publicado diversos resultados en relación con el efecto del alelo Lys y la capacidad reparadora del XPD. Se ha comunicado un descenso de la capacidad reparadora tras el tratamiento con OX en pacientes, con carcinoma colorrectal avanzado, homocigotos o heterocigotos para el alelo que codifica para Gln9,10. Se ha descrito también un aumento estadísticamente significativo del riesgo de presentar progresión o mortalidad entre los pacientes portadores del alelo Gln5,6,9,10. En relación con otros SNP se ha descrito que, en 42 pacientes, la combinación de los genotipos XPG (CC) y XPA (TC/ CC) presentaba un beneficio independiente en cuanto al tiempo de progresión (p = 0,0001) y supervivencia (p = 0,0005) tras el tratamiento de primera línea con OX y fluoropirimidinas11. No se han descrito asociaciones para otros SNP (XPD-156, XPD-312) en pacientes tratados con OX. En un trabajo publicado por los autores de este capítulo12, se estudió la utilidad de ERRC1 y XPD como posibles marcadores genéticos en 126 pacientes con CCR avanzado tratados en primera línea con quimioterapia basada en 5-FU y OX. Los pacientes con genotipo C/C del polimorfismo ERCC1, 118 presentaban una menor probabilidad de respuesta al tratamiento (p = 0,02), una peor supervivencia global (p = 0,006) y peor supervivencia libre de progresión (p = 0,003). En cuanto al polimorfismo XPD Lys751Gln, el 67% de los pacientes Lys/Lys respondían al tratamiento con OX frente al 45% de los Lys/Gln y al 40,9% de los Gln/Gln (p = 0,047). De igual forma, los pacientes Lys/Lys presentaban mejor supervivencia global en los análisis univariable y multivariable. Por lo que estos polimorfismos podrían tener un papel importante como marcadores farmacogenéticos en pacientes con CCR tratados con oxaliplatino.

Vía de reparación por escisión de bases Este mecanismo constituye el principal sistema reparador del daño ocasionado a la molécula de ADN por las distintas reacciones intrínsecas al metabolismo celular: reacciones oxidativas, metilación, desaminación e hidroxilación. El sistema BER (Base

Figura 6.7  Esquema de la vía de reparación del ADN por el proceso BER (base excision repair).

excision repair) participa, además, en la reparación de la rotura de hebras de ADN que ocasionan los fármacos derivados de platino. En este proceso de reparación del ADN participa la proteína XRCC1 que interactúa con la ADN ligasa III y forma un complejo con la ADN polimerasa y poliADP-ribosa polimerasa (fig. 6.7). El gen que codifica la proteína XRCC1 (XRCC1) contiene 17 exones y se localiza en el cromosoma 19q13.2. Aunque se ha informado de un buen número de polimorfismos, tres de ellos no-sinónimos en XRCC1, Arg194Trp (C>T), Arg280His (G>A) y Arg399Gln (G>A), han demostrado alterar la capacidad reparadora de ADN de la proteína XRCC1. En diversos trabajos se ha apuntado a una reparación de ADN defectuosa en relación con el polimorfismo Arg399Gln, de modo que la presencia del alelo que codifica para Gln confiere una mayor sensibilidad al tratamiento con OX. Sin embargo, otros autores han descrito una menor res­ puesta estadísticamente significativa al tratamiento con OX en presencia del alelo Gln13 e incluso un mayor riesgo de mortalidad en pacientes homocigotos Gln/Gln14. No se ha demostrado ninguna asociación significativa entre la presencia del poli­ morfismo XRCC3-Thr241Met y el pronóstico de los pacientes con CCR tratados con OX.

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En una muestra de 106 pacientes españoles, los resultados obtenidos no mostraron ninguna evidencia de asociación entre los tres SNP analizados (Arg194Trp, Arg280His, Arg399Gln) y los parámetros clínicos que definen la respuesta al tratamiento y la supervivencia12.

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Glutatión-S-transferasas

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Las glutatión-S-transferasas (GST) constituyen una familia de enzimas (cito­ sólicas y de membrana) implicadas en la desintoxicación celular. Se clasifican en siete subfamilias que se diferencian tanto en su estructura como en sus fun­ ciones. Catalizan la conjugación de glutatión con xenobióticos electrofílicos para inactivarlos y facilitar su excreción del organismo. Las GST tienen un papel importante en el metabolismo de compuestos potencialmente genotóxi­­ cos, de forma que se previene el daño del ADN y la formación de aductos. GSTP1, una isoenzima perteneciente a la familia π, participa en la desintoxica­ ción de derivados del platino y es un importante mediador tanto de la resisten­ cia intrínseca como la adquirida al tratamiento con fármacos derivados del platino15. El gen que codifica para GSTP1 se localiza en el cromosoma 11q13. Se han estudiado distintos polimorfismos en las subclases de GST (GSTP1, GSTT1 y GSTM1) que podrían alterar la actividad de GST en relación con el tratamiento con OX. La disminución o la abolición de la actividad de esta enzima darían lugar a una reducción de la actividad desintoxicadora de la enzima y, por lo tanto, un aumento en la eficacia de los compuestos de platino. El polimorfismo más estudiado implica una sustitución A>G en la posición 313 dentro del exón 5 que conlleva un cambio de aminoácido Ile105Val. Los SNP en el gen GSTP1, Ile105Val y Ala114Val, se han asociado con reducción en la actividad enzimática, mientras que deleciones en GSTT1 y GSTM1 conllevan una total abolición de la actividad de estas enzimas16,17. Distintos estudios confirmaron el beneficio de la variante polimórfica de GSTP1-105 (Val/Val) en relación con la mortalidad tras el tratamiento con OX6,17. El genotipo Val/Val se asociaba además con una reducción de riesgo de progresión, pero sin alcanzar la significación estadística5,6. Además de la asociación descrita en relación con el beneficio del tratamiento con OX, la variante genética GSTP1-105 se ha vinculado al menor riesgo de presentar neurotoxicidad, coincidiendo con el aumento de la actividad desintoxicadora comunicada en estudios in vitro. De igual forma en el estudio de Pare et al12, los pacientes Ile/Ile mostraban una tendencia a presentar mayor neurotoxicidad, si bien no se alcanzaba una significación estadística. No se ha evidenciado una asociación significativa en relación con el pronóstico y los diferentes genotipos en GSTP1-114, GSTT1 y GSTM1. Los estudios farmacogenéticos que se han realizado en pacientes con CCR tratados con quimioterapia basada en oxaliplatino son escasos y a veces contradictorios. A pesar de ello, la conclusión de los mencionados trabajos es la siguiente: a) hay una relación inversa entre una capacidad reparadora deficiente del ADN mediada por la vía NER y una mayor respuesta a los derivados del platino; b) el papel de los polimorfismos del gen XRCC1 como biomarcadores farmacogenéticos no está, por el momento, bien definido, y c) algunos estudios han demostrado asociación entre polimorfismos de GSTP1 y el beneficio clínico

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Figura 6.8  Esquema del metabolismo del irinotecán.

al tratamiento con OX; sin embargo, no hay resultados concluyentes en relación con la neurotoxicidad.

El irinotecán (CPT11) es un inhibidor de la topoisomerasa I, enzima necesaria para la separación de la doble cadena del ADN durante los procesos de replicación y transcripción. Esta inhibición es la que conlleva la muerte celular. El CPT11 se metaboliza mayoritariamente por vía hepática. Puede convertirse en un metabolito inactivo gracias a la acción del citocromo CYP3A4 o en un metabolito activo, el 7-etil-10-hidroxi-campotecina (SN-38), mediante las carboxilesterasas. El SN-38 se metaboliza posteriormente por conjugación y se transforma en SN-38 glucurónido (SN-38G) por la acción de la uridina difosfato glucuronosiltransferasa (UGT1A1), la misma enzima que conjuga la bilirrubina (fig. 6.8). Los efectos adversos del tratamiento con CPT11 son: toxicidad medular y diarrea severa. La aparición de esta toxicidad puede comportar la retirada del fármaco. En unos primeros estudios se observó que la glucuronización del SN-38 protegía de la toxicidad gastrointestinal del irinotecán y se publicaron los hallazgos en dos pacientes con cáncer colorrectal y síndrome de Gilbert (hiperbilirrubinemia no conjugada crónica debida a una actividad UGT1A1 reducida). Estos pacientes, que al ser tratados con CPT-11 desarrollaron una severa diarrea, fueron la primera evidencia clínica de la relación entre una actividad UGT1A1 reducida y la toxicidad inducida por irinotecán. El locus de la UGT1A se localiza en 2q37 y ocupa 160 kb de ADN genó­ mico. El gen UGT1A contiene 9 promotores y primeros exones que, mediante splicing alternativo con los cuatro exones únicos, genera 9 isoenzimas UGT1A (fig. 6.9). El genotipo asociado con el síndrome de Gilbert en población blanca se caracteriza por un promotor que contiene un dinucleótido TA extra. Los pacientes heterocigotos y homocigotos para este alelo (UGT1A1*28) tienen una actividad enzimática disminuida y están predispuestos a desarrollar diarreas severas si se tratan con irinotecán. En un estudio que incluía a 118 pacientes con distintos tipos de cáncer tratados con irinotecán, se observó que la frecuencia del alelo UGT1A1*28 era 3,5 veces más elevada en el grupo de pacientes que desarrollaron diarrea severa o leucopenia que en los pacientes que no presentaron efectos adverso18. En un

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Farmacogenética Del Irinotecán

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Figura 6.9  Esquema del locus UGT1A1.

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trabajo posterior, se investigó a 20 pacientes tratados con irinotecán a dosis de 300 mg/m2 cada tres semanas. Los pacientes con genotipo UGT1A1 normal no desarrollaron diarrea ni leucopenia severas. Estos efectos adversos aparecieron únicamente en pacientes con un genotipo heterocigoto y homocigoto para el alelo UGT1A1*2819. En el estudio de Mathijssen et al20, se analizó a 65 pacientes tratados con irinotecán (200-350 mg/m2 en infusión). Únicamente dos pacientes fueron homocigotos para el alelo UGT1A1*28 y uno de ellos fue el único que desarrolló una diarrea severa (grado IV). En un trabajo realizado por los autores de este capítulo, se describieron los acontecimientos adversos graves relacionados con la administración de irinotecán en 74 pacientes con cáncer colorrectal avanzado. Se observó diarrea de grado III-IV en 5/8 pacientes (63%) homocigotos para el alelo *28 y en 12/33 (36%) de los pacientes heterocigotos, en comparación con 5/33 (15%) de los pacientes con un genotipo salvaje (wt). Y estas diferencias fueron significativas (p = 0,02), aun después de ajustarlas por otras variables clínicas en el modelo de regresión logística. Cuando los acontecimientos adversos graves considerados fueron la diarrea, la astenia grave, la toxicidad hemática o el mal estado general, los presentó el 100% de los pacientes homocigotos para el alelo *28; en todos ellos fue necesario suspender o disminuir la dosis del fármaco. En el grupo de pacientes heterocigotos, fue del 58% y en el de pacientes homocigotos para el alelo salvaje, fue del 28% (toxicidad base)21. La suspensión prematura y la disminución de las dosis, así como los retrasos en la administración del fármaco, a consecuencia de la toxicidad pueden producir una disminución de la actividad antitumoral en los pacientes con genotipos desfavorables del gen UGT1A1. Los índices de toxicidad grave que colaboran con la disminución de la supervivencia podrían anticiparse mediante el análisis del genotipo para optimizar e individualizar las dosis de irinotecán. La FDA ha aceptado recientemente la relevancia de la farmacogenética de UGT1A1 en la predicción de la toxicidad asociada al tratamiento con irinotecán: en el prospecto de un fármaco estadounidense se señala la asociación entre la

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CONCLUSIONES El tratamiento quimioterápico en el cáncer colorrectal, que incluye irinotecán, oxaliplatino y 5-fluorouracilo, ha logrado alcanzar unas tasas de respuesta elevadas y una mayor supervivencia de los pacientes con esta enfermedad. Sin embargo, hay una marcada variabilidad en la respuesta y los problemas de toxicidad aparecen con frecuencia y severidad muy variables.

Tabla 6.1  Polimorfismos genéticos y mutaciones relevantes en el tratamiento quimioterápico del cáncer de colon Gen

Polimorfismo

Fármaco

Implicaciones clínicas

TS

5’UTR (VNTR + SNP)

5-FU

Resp. Superv. Tox.

DPD

IVS14+G>A

5-FU

Tox.

MTHFR

C677T

5-FU

Tox.

UGT1A1

(TA)6/7TAA

CPT-11

Tox.

ERCC1

C118T

OX

Resp.

XPD/ERCC2

Lys751Gln

OX

Resp. Superv.

GSTP1

Ile105Val

OX

Resp. Superv.

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actividad enzimática disminuida del alelo UGT1A1*28 y la presencia de neutrocitopenia tras la administración del fármaco y recomienda una reducción de dosis en los pacientes homocigotos para dicho alelo. Sin embargo, a pesar de la bondad de esta recomendación, no se detalla cuál es la reducción de dosis para disminuir la toxicidad en estos pacientes con un genotipo *28/ *28. En el momento de escribir este texto, se está efectuando un ensayo clínico aplicando los análisis farmacogenéticos correspondientes para optimizar la dosis de irinotecán en los esquemas estándar de quimioterapia utilizados habitualmente en el cáncer colorrectal avanzado en primera y segunda línea de tratamiento con la finalidad de poder predecir la toxicidad, disminuirla y/o evitarla y mejorar el índice terapéutico de la quimioterapia. Esta optimización se plantea con base en la administración de distintas dosis del fármaco dependiendo del genotipo del gen UGT1A1. La estratificación de los pacientes, según el genotipo de la UGT1A1 antes de la administración del irinotecán permitirá: a) definir la máxima dosis tolerada en los casos homocigotos para el alelo *28 (identificado en el 10% de la población), con el fin de disminuir y/o evitar los efectos adversos, y b) ensayar dosis más altas para mejorar la eficacia del tratamiento hasta definir la máxima dosis tolerada en los casos de pacientes portadores del alelo *28 y en los homocigotos para el alelo salvaje, que corresponden al 90% de la totalidad de los pacientes.

5-FU: 5-fluorouracilo; CPT-11: irinotecán; OX: oxaliplatino; Resp.: respuesta; Superv.: supervivencia; Tox.: toxicidad.

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A pesar de que se conocen una serie de marcadores genéticos —revisados en este capítulo— que pueden ayudar en la identificación de los pacientes que responderán o no a la terapia y/o presentarán toxicidad, la capacidad de predicción no alcanza el grado de satisfacción deseable, por lo que debe continuarse la investigación tanto genética como de otras alternativas que puedan mejorar la respuesta clínica de los pacientes. Los estudios farmacogenéticos de: a) nuevos genes candidatos aislados; b) distintos genes implicados en vías metabólicas y/o de acción de un fármaco, y c) del genoma completo aportarán la información necesaria para introducir en la práctica clínica el análisis de marcadores moleculares predictores de la respuesta y la toxicidad del tratamiento en cáncer colorrectal. A modo de resumen en la tabla 6.1 citamos los polimorfismos genéticos y mutaciones relevantes que puede ser interesante tener en cuenta, según los datos científicos actuales, en el planteamiento personalizado de la quimioterapia del cáncer colorrectal.

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FINANCIACIÓN

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David Páez es beneficiario de un contrato de formación en investigación Río Hortega (FIS CM08/00065).

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Farmacogenética en investigación clínica

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Julio Rodríguez-Villanueva

ÍNDICE DEL CAPÍTULO Introducción  172 Farmacogenómica frente a farmacogenética  172 Problemática actual de la I+D farmacéutica  173 Farmacogenética aplicada al desarrollo farmacéutico  175 Aspectos logísticos de los estudios farmacogenéticos  178 Objetivos del estudio: análisis exploratorios y confirmatorios  178 Genes candidatos frente a análisis genómicos masivos  179 Tamaño muestral del estudio  180 Efecto del genotipo en el tamaño muestral y duración de un estudio clínico  180 Cálculo del tamaño muestral de un estudio clínico con factores genéticos conocidos  181 Tamaño muestral en un estudio con objetivo primario farmacogenético  181 Diseño de los estudio farmacogenéticos de confirmación  181 Consideraciones estadísticas  184 Tamaño muestral  184 Interacciones entre genes y con factores ambientales  185 Control de calidad de los datos  185 Covariables y modelo de herencia  185 Estructura genética de la población  186 Aspectos éticos y legales de los estudios farmacogenéticos  186 Objetivos del estudio  187 Lugar de almacenamiento y análisis de las muestras  188 Consentimiento informado  188 Sistema de identificación de muestras y datos  190 Custodia y acceso a muestras y datos  192 Implicaciones colaterales de la información farmacogenética  193 Registro de participación en la historia clínica  193 Participación de menores en estudios farmacogenéticos  194 Nuevos problemas derivados de la aplicación de la farmacogenética al I+D farmacéutico  194 Perspectiva regulatoria  194 Medicamentos huérfanos  196 Uso off-label farmacogenético  196 Seguros médicos  196 Dispositivos diagnósticos farmacogenéticos  197 © 2010. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos

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Formación de los profesionales sanitarios y los pacientes  197 Aspectos farmacoeconómicos de la farmacogenética  198 Estudios farmacogenéticos con perfiles moleculares  198 Utilidad de los ensayos clínicos para hipótesis farmacogenéticas  199 Conclusiones  200 Bibliografía  200

INTRODUCCIÓN

Farmacogenética en investigación clínica

El impacto de la investigación genética en el mundo farmacéutico es tan diverso, complejo y dinámico que cualquier intento de análisis integrador y crítico se convierte en una labor sólo al alcance de unos pocos expertos de talla mundial, con el suficiente conocimiento detallado de todas y cada una de sus dimensiones. Por lo tanto, esta revisión apunta más modestamente a comentar diversos aspectos relacionados con la integración de los estudios farmacogenéticos en el ámbito de las fases de desarrollo clínico del I+D farmacéutico y aportar algunos conceptos básicos que sirvan de referencia para adentrarse en esta área.

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FARMACOGENÓMICA FRENTE A FARMACOGENÉTICA Una de las primeras dificultades para el neófito en este campo es la terminología. Llama la atención que en la literatura científica especializada los términos farmacogenómica y farmacogenética con frecuencia se utilizan indistintamente y sus definiciones son variadas pero siempre parcialmente coincidentes, lo que ha llevado a organismos como la EMEA y la FDA a formular sus propias definiciones y recomendaciones de uso1,2. En esta revisión definimos la farmacogenética como la disciplina científica que analiza la influencia de los determinantes genéticos en la respuesta (eficacia y toxicidad) de los medicamentos. Su propósito es ayudar a seleccionar el medicamento, así como su dosis, más eficaz y seguro para cada paciente en función de su genotipo. Y al hablar de farmacogenómica nos referimos a los esfuerzos de investigación orientados a dilucidar las bases genéticas de las enfermedades, entender su fisiopatología molecular y utilizar esta información genético-molecular para definir y clasificar mejor las enfermedades, facilitar su diagnóstico correcto y orientar su tratamiento y prevención. Como se puede deducir, estos términos asientan en territorios comunes. Más aún, una disciplina es continuación de la otra y ninguna de ellas tiene sentido pleno por separado; están íntimamente entrelazadas y la farmacogenética no podría desarrollarse sin la base de la farmacogenómica. Por ejemplo, la eficacia de un tratamiento dependerá, en primer término, de la causa genética y el mecanismo molecular determinante de su aparición; enfermedades con diferentes bases genéticas y mecanismos moleculares, aunque sintomáticamente similares, requeri­ rán tratamientos distintos. Por otra parte, en no pocas ocasiones la investigación farmacogenética revela interesante información que facilita el avance de la farmacogenómica. En este capítulo nos centraremos en la investigación farmacogenética, en tanto es la que más directamente afecta a la investigación clínica pero, como es inevitable, en ocasiones también mencionaremos algunos aspectos de la farmacogenómica.

La razón de ser de la industria farmacéutica es un sistema productivo complejo para convertir entidades químicas en medicamentos. Es el denominado proceso de desarrollo farmacéutico que, a modo de una cinta transportadora, moviliza los compuestos químicos a través de sucesivas fases de desarrollo. Al final de cada una de ellas se valora si el compuesto en estudio reúne las propiedades requeridas y se decide si es o no pertinente pasarlo a la siguiente fase. Esta decisión es muy importante ya que cada vez que un compuesto avanza a la siguiente fase de desarrollo la compañía farmacéutica realiza una inversión muy costosa, mayor cuando más avanzada es la fase, en personal altamente cualificado, materiales, equipamiento sofisticado y tiempo de trabajo. Además, debe sopesar la pérdida de oportunidad que supone descartar o posponer el desarrollo de otros compuestos también interesantes en favor del seleccionado. El objetivo final del proceso es generar toda la información necesaria sobre la eficacia y la seguridad del nuevo medicamento, en las diferentes fases del desarrollo, para que las autoridades sanitarias decidan si puede comercializarse y en qué indicaciones clínicas. La fase inicial del proceso explora las capacidades bioquímicas de los nuevos compuestos, determinadas por su potencial de interferir o modular, positiva o negativamente, diversos procesos bioquímicos de relevancia biológica (actividad enzimática, unión ligando-receptor, etc.) y que se consideran indicadores de mecanismos biológicos centrales implicados en determinados procesos nosológicos o con un importante efecto tóxico. El patrón de actividades bioquímicas define la potencial indicación terapéutica del compuesto (antitumoral, analgésico, diurético, etc.). Una vez identificados los compuestos con la actividad biológica buscada, se inicia una fase de desarrollo químico para intentar que su producción a gran escala sea factible, sencilla y económicamente asumible. Se exploran las posibilidades de formulación farmacéutica y vías de administración y se sintetizan pequeñas cantidades para su uso en fases subsecuentes del desarrollo. Finalizado este proceso, se avanza a una fase de desarrollo preclínico durante la cual se «tratan» modelos experimentales de enfermedades humanas in vitro (células en cultivo), in vivo (animales de laboratorio) e in silico (modelos virtuales por ordenador) para obtener los primeros datos de eficacia y toxicidad en seres vivos; merece especial atención el análisis de la genotoxicidad del compuesto y su traducción en potencial carcinogénico y teratogénico. A partir de estos estudios preclínicos se establece una gama orientativa de dosis para su administración inicial en seres humanos. La fase de desarrollo clínico es la más compleja, cara y larga de todas. Durante ésta se realizan ensayos clínicos, experimentos controlados de administración de un compuesto experimental a seres humanos para definir sus propiedades. Inicialmente (ensayos de fase I), el fármaco se administra a voluntarios sanos (salvo en el caso de agentes citotóxicos antitumorales, que se aplican directamente a pacientes oncológicos en fases avanzadas, ya sin opciones terapéuticas) para determinar el intervalo de dosis y el perfil de toxicidad. Una vez comprobado que la toxicidad es aceptable y definida la máxima dosis tolerable, se inician los estudios de fase II o de prueba de concepto. En ellos se trata de obtener la primera evidencia de la eficacia del nuevo medicamento en pacientes reales

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PROBLEMÁTICA ACTUAL DE LA I+D FARMACÉUTICA

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con la enfermedad de interés, confirmar la dosis más adecuada y ampliar la información sobre el perfil de toxicidad. Generalmente, se necesitan unas pocas decenas de pacientes. Ratificados estos datos, se realizan los ensayos clínicos de fase IIIa, que son estudios comparativos del nuevo medicamento contra un tratamiento estándar ya autorizado o contra placebo, para demostrar la superioridad (o, como mínimo, la no inferioridad) terapéutica del nuevo fármaco, respecto al comparador, y un perfil de toxicidad aceptable. Suelen necesitarse varios estudios de fase IIIa confirmatorios y para demostrar la utilidad clínica en diversas indicaciones clínicas diferentes. Estos estudios suelen reclutar a cientos o miles de pacientes. Si los resultados son favorables, se presenta el dossier del producto y las autoridades sanitarias aprueban su comercialización en esas indicaciones. Si se decide explorar nuevas indicaciones clínicas complementarias, nuevas formulaciones o dosis, se realizarán los estudios de fase IIIb. También pueden plantearse estudios tras la comercialización (de fase IV) para ampliar la información de eficacia y tolerabilidad del producto en pacientes «reales», no tan seleccionados como los de los estudios clínicos de registro. Tanto durante la fase clínica de desarrollo como tras la comercialización, por medio de la farmacovigilancia, se registran todos los eventos de toxicidad detectados en relación con el producto. Se trata de un proceso muy complejo, pero es extraordinariamente ineficiente. Tan sólo 5 de cada 10.000 moléculas analizadas llegan a la fase clínica y sólo 1 alcanza el mercado, y para ello es necesaria una inversión de entre 10 y 15 años y cerca de 1.300 millones de dólares, y de los que llegan al mercado, sólo 1 de cada 5 consigue generar ingresos superiores a los gastos de su desarrollo3. Para mejorar estas cifras, la industria farmacéutica ha mantenido una actividad constante de renovación de sus tecnologías y procesos y ha triplicado su inversión en I+D entre 1995 y 2005; pese a ello, la eficiencia del proceso apenas si se ha mejorado4. Tan importante es el problema que algunos expertos vaticinan un colapso del sistema en breve ante la falta de lanzamientos de nuevos compuestos con las suficientes rapidez y frecuencia como para mantener las inversiones y afrontar el continuo aumento de los costes y la cada vez más exigente demanda de requisitos regulatorios5. Las causas de esta ineficiencia están en la raíz del propio sistema y su solución es difícil. El sistema de desarrollo farmacéutico presupone que todos los pacientes con el mismo diagnóstico pueden beneficiarse por igual de la actividad terapéutica de un medicamento. Lo mismo aplica para la toxicidad: a priori, todos los pacientes tienen un riesgo similar. Es decir, se trabaja con un «paciente medio» que se asume representativo de la realidad del grupo, obviando las desviaciones que existen, a veces muy importantes, de este patrón de referencia. Sin embargo, la realidad es muy distinta, incluso en el curso de los ensayos clínicos que sustentan la autorización sanitaria. Existe un espectro continuo de eficacia y toxicidad que va desde pacientes con respuesta plena al tratamiento a otros que no se benefician en absoluto, al igual que pacientes con magnífica tolerancia mientras que otros sufren reacciones adversas fatales. El problema es que esta heterogeneidad es impredecible basándose sólo en criterios demográficos o clínicos. Por eso, para comparar los distintos medicamentos, los resultados de los estudios clínicos se presentan utilizando parámetros estadísticos representativos del comportamiento del grupo (medias, medianas, frecuencias, tasas, etc.), no datos individuales.

Por otra parte, el proceso de desarrollo farmacéutico es, inevitablemente, un sistema de mínimos (la información de eficacia y seguridad necesaria para obtener la autorización para la comercialización al menor coste posible, lo antes posible, con el menor número de pacientes). Por el contrario, los pacientes, las autoridades sanitarias, las compañías de seguro sanitario, etc., cada vez más hacen un planteamiento de máximos y esperan que cada paciente tratado se cure, se alivie plenamente y no tenga toxicidad alguna; no se conforman con un medicamento eficaz sólo en algunos casos, que alivie parcialmente una dolencia o que produzca toxicidades en cierto número de pacientes. Por eso, cuando esto ocurre, se interponen demandas judiciales, se crean grupos de presión para retirar productos del mercado y se exigen criterios de evaluación cada vez más duros. Sin embargo, debido a la heterogeneidad idiosincrásica de la población, no es posible evitar por completo estos defectos y limitaciones sin cambiar los fundamentos y la mecánica del sistema de I+D farmacéutico.

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La raíz de los problemas antes descritos está en la heterogeneidad de la población. Esta diversidad es de dos tipos: genético (o intrínseco) y no genético (o exógeno). La diversidad genética de la población se debe a que hay pacientes con distintos alelos de múltiples genes determinantes del metabolismo (farmacocinética) y la acción farmacológica (farmacodinamia) de los medicamentos. Pero también existe diversidad en las bases genéticas de las enfermedades que explican la heterogeneidad de gravedad, rapidez de progresión y  respuesta al tratamiento de pacientes aparentemente iguales. Muchos de los diagnósticos clínicos (fenotípicos) convencionales actuales son síndromes (conjuntos de síntomas y signos clínicos de presentación e intensidad dispar que pueden aparecer por diferentes mecanismos). Gracias a la investigación farmacogenómica, cada vez más el sistema de clasificación nosológica sustituye síndromes (depresión, hipertensión, obesidad, etc.) por sistemas ordenados de enfermedades, cada una de ellas caracterizada por una base genética bien definida6. Entre los factores exógenos o no genéticos, moduladores del tratamiento, pueden señalarse las diferencias en la progresión clínica del proceso (p. ej., no puede responder igual una EPOC inicial que una muy avanzada), el estado funcional multiorgánico, la edad y el sexo del paciente, el grado de cumplimiento terapéutico, las interacciones medicamentosas y con los alimentos, los hábitos de vida del paciente (alcohol, café, tabaquismo, naturoterapia, etc.), el estado psicológico, el entorno social y la capacidad del sistema sanitario. Todos estos elementos no genéticos tienen una enorme importancia en el resultado del tratamiento, si bien prácticamente siempre su efecto está mediado, en último término, por elementos del propio organismo del paciente y, por lo tanto, dependientes de la variabilidad genética. La farmacogenética y la farmacogenómica tratan de integrar toda esta complejidad, endógena y exógena, en el proceso de desarrollo farmacéutico, especialmente en la fase de investigación clínica en humanos. Su propósito es, mediante el análisis de estos elementos, identificar prospectivamente a

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FARMACOGENÉTICA APLICADA AL DESARROLLO FARMACÉUTICO

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grupos de pacientes con un comportamiento clínico diferente al recibir un mismo medicamento. Frente al modelo de paciente medio que sustenta el sistema de desarrollo farmacéutico actual, propugnan el reconocimiento de la individualidad de cada paciente o, como mínimo, su estratificación según criterios genotípicos. Para ello es necesario un sistema de diagnóstico genético o mediante marcadores bioquímicos indirectos (biomarcadores) que puedan aplicarse fácilmente en la práctica clínica sistemática. La farmacogenómica plantea, además, una completa revolución estratégica en el proceso de desarrollo farmacéutico. Hasta ahora se ha seguido, en buena medida, un procedimiento analítico deductivo inverso de los mecanismos de la enfermedad. Millones de nuevas entidades químicas, purificadas a partir de productos naturales de diverso origen o sintetizadas mediante técnicas de química combinatoria, se analizan sistemáticamente en un sistema de cribado bioquímico de alto rendimiento (HTPS, high troughtput screening) y algunos compuestos consiguen, eventualmente, convertirse en nuevos medicamentos. Durante este proceso, en sus fases más avanzadas, analizando los efectos del producto en el organismo enfermo (y en el sano, si es posible) se deducen los mecanismos moleculares de la enfermedad, así como aquellos que influyen en su metabolismo y (raramente) sus bases genéticas. Por lo tanto, conseguir un medicamento eficaz y seguro es, en buena medida, un evento serendípico, de puro azar. Esto explicaría en parte la baja tasa de éxito del proceso de I+D farmacéutico. Frente a este modelo, la farmacogenómica aplica una estrategia prospectiva, radicalmente diferente y potencialmente mucho más eficiente. La identificación de las alteraciones genéticas implicadas en una enfermedad, sus causas y el patrón de herencia, si lo hubiere, así como el entendimiento de los trastornos moleculares y celulares que se derivan, permitiría definir a priori las dianas terapéuticas frente a las que actuar y diseñar las moléculas capaces de interactuar selectivamente con ellas, produciendo el efecto buscado. Imatinib es el primer ejemplo de fármaco desarrollado de esta manera7. Incluso podrían plantearse actuaciones curativas (mediante terapia génica) y preventivas de la enfermedad. El desarrollo farmacéutico serviría entonces para documentar la eficacia del producto y su perfil de seguridad, para lo cual el análisis genético de los sistemas metabólicos también sería de gran utilidad. Adicionalmente, el conocimiento de las bases genético-moleculares de las enfermedades permitirá seleccionar a los pacientes con una determinada enfermedad y no otra fenotípicamente parecida, así como a aquellos con los mismos perfiles metabólicos. El proceso de desarrollo farmacéutico se beneficia de ello, pues los grupos experimentales son más homogéneos y sus diferencias más nítidas y previsibles8,9. Estas ventajas de la farmacogenómica se continúan sin pausa con las que ofrece la farmacogenética en este terreno10,11. La figura 7.1 resume las principales. Durante la fase de desarrollo preclínico pueden crearse modelos experimentales in vitro (células en cultivo) o in vivo (animales transgénicos o knock-out) que reproduzcan un determinado genotipo y permitan analizar la respuesta molecular y en los órganos y sistemas al administrar un fármaco experimental. Igualmente, pueden estudiarse las variaciones farmacocinéticas y farmacodinámicas en animales experimentales con distintos genotipos tratados con el

Figura 7.1 La relevancia de la farmacogenómica es, sobre todo, en las fases más iniciales, mientras que la farmacogenética va aumentando su relevancia a medida que se avanza en el proceso de I+D farmacéutico. La posición de las distintas secciones indica visualmente cuál de los dos componentes es más importante en esa fase.

medicamento en desarrollo para generar hipótesis de trabajo sobre su acción terapéutica o evaluar su toxicidad. En los estudios clínicos tempranos (fase I y II), los análisis farmacogenéticos son esencialmente de tipo exploratorio y sirven para descubrir diferencias en los perfiles de eficacia o de toxicidad entre pacientes. En los estudios clínicos de fase III se tratará de confirmar estas observaciones e incluso plantear estudios en los que se asigne a los pacientes a uno u otro grupo de tratamiento en función de su genotipo. Esta información puede ser de enorme relevancia durante el proceso de evaluación regulatoria y aprobación sanitaria para contestar las preguntas de las autoridades reguladoras sobre los resultados obtenidos en los estudios clínicos y definir con mayor precisión qué pacientes tratar, lo cual quedará reflejado en la ficha técnica. Además, servirá para desarrollar un test farmacogenético asociado al medicamento cuyo uso será recomendado, o incluso obligado, en ficha técnica. En la fase de poscomercialización, la investigación farmacogenética puede ser una herramienta de farmacovigilancia de gran ayuda para explicar acontecimientos adversos graves e inesperados en pacientes tratados con el medicamento e identificar al subgrupo de pacientes con alto riesgo de

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padecerlos. Esta información puede servir para modificar la ficha técnica del medicamento y definir a la población que no debe recibirlo, y evitar así su posible retirada del mercado10,12,13.

ASPECTOS LOGÍSTICOS DE LOS ESTUDIOS FARMACOGENÉTICOS La realización de análisis farmacogenéticos en el contexto del proceso de investigación clínica plantea diversas consideraciones logísticas que merecen un análisis detallado.

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Objetivos del estudio: análisis exploratorios y confirmatorios

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A mediados de la última década del siglo xx comenzaron a plantearse ensayos clínicos que incluían en su protocolo un objetivo secundario de tipo farmacogenético. El objetivo primario del ensayo era clínico, comparar distintos tratamientos en grupos de pacientes de características fenotípicas similares (p. ej., grado de afectación funcional, estadio tumoral, línea de tratamiento, etc.). El tamaño muestral, la logística del estudio (visitas, controles, criterios de valoración, etc.) y las premisas estadísticas se planteaban según este objetivo primario. La ausencia de hipótesis previa para eventuales estudios farmacogenéticos, aún no definidos en el momento de la realización del estudio clínico, justificaba que sólo se plantease la obtención y el almacenamiento de muestras biológicas. Si los resultados clínicos del estudio (o de varios estudios con el mismo fármaco) apuntaban la existencia de subgrupos con patrones de comportamientos clínico bien diferenciados (p. ej., elevada toxicidad frente a perfecta tolerancia; pacientes con buena respuesta al tratamiento frente a pacientes sin beneficio alguno), se planteaba entonces la posibilidad de un estudio exploratorio, retrospectivo, de asociación de casos y controles para buscar los factores genéticos determinantes. Varios ejemplos publicados ilustran la capacidad de esta estrategia para explicar los resultados del estudio y su impacto en el posterior plan de desarrollo clínico de esos medicamentos10. Dado el carácter exploratorio y secundario del estudio farmacogenético, en muchos casos la participación en él era voluntaria; los pacientes del estudio clínico tenían plena libertad para colaborar o no en esta investigación, sin que esta decisión influyera para nada en su participación en el estudio clínico principal. Esta estrategia hizo que en muchos estudios la participación fuera muy baja o desigual, lo que impedía realizar estudios farmacogenéticos cuando los datos clínicos así lo aconsejaban. A la vista de tan pobres resultados, la mayoría de las empresas farmacéuticas optaron por considerar el estudio farmacogenético parte integral del clínico principal y la participación en ambos, inseparable. El propio diseño del protocolo del estudio clínico puede suponer un sesgo para la investigación farmacogenética. Por eso, si se identifican marcadores farmacogenéticos y sus asociaciones, es necesario realizar estudios clínicos confirmatorios en los que haya una hipótesis de tipo farmacogenético que debe ser ratificada. Puede hacerse en un estudio retrospectivo, aprovechando las

muestras y la información fenotípica de otros estudios clínicos ya realizados, o prospectivamente, en un nuevo estudio en el que la validación de la hipótesis farmacogenética sea su objetivo primario. Se plantean en este caso problemas logísticos y de diseño diferentes.

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La logística de los estudios farmacogenéticos ha evolucionado a medida que el avance de la tecnología y nuestros conocimientos lo han permitido. Los estudios iniciales, más sencillos, se basaban en la selección y el análisis de una serie de genes «candidatos» y sus polimorfismos, en función de su relevancia, documentada o sospechada, como dianas o mediadores metabólicos del fármaco en estudio. La ventaja de su sencillez se contrarrestaba con la limitación que supone restringir el análisis a unos pocos genes conocidos. Posteriormente, se pudo plantear estudios de análisis genómicos sistemáticos (GWA, genome wide analysis) para evaluar de una sola vez miles de polimorfismos genéticos, generalmente SNP, en busca de una asociación con un fenotipo clínico. La principal ventaja de esta modalidad es que no requiere el conocimiento previo de los genes/polimorfismos relevantes ni su papel funcional; es el análisis de los datos lo que «identifica» los elementos genéticos relevantes para confirmarlos posteriormente de manera selectiva10. Así, en ocasiones los SNP destacados por el GWA asentaban en genes cuya intervención en la enfermedad o en su tratamiento no se conocía. Adicionalmente, es posible asociar análisis no dirigidos de SNP en regiones genéticas seleccionadas14. La realización de un GWA exige disponer de suficientes recursos, financieros y de muestras, así como de capacidades estadísticas y bioinformáticas necesarias para el análisis de los datos; la formulación del consentimiento informado del estudio puede ser otro factor limitante. Inicialmente, se planteaban utilizando todas las muestras de un estudio y, llegado el caso, se confirmaban los resultados en una segunda cohorte independiente. El tamaño muestral de estos estudios puede ser un problema práctico relevante, especialmente si son estudios clínicos de muchos años de duración. Por eso, recientemente se ha propuesto un diseño alternativo consistente en un estudio de 2 estadios. La muestra total se divide en 2 subgrupos; en el primer subgrupo de muestras/pacientes, se analizan todos los marcadores disponibles, y en el segundo, se realiza el estudio de confirmación sólo de los marcadores seleccionados. Este planteamiento tiene ventajas estadísticas (mantenimiento del valor de significación) y permite una reducción importante de los costes15,16. Resulta imposible, por razones económicas y estadísticas, analizar sistemáticamente cada uno de los cerca de 9 millones de SNP del genoma humano. Pero tampoco es necesario, ya que los que están relativamente próximos tienden a cosegregar, es decir, a transmitirse conjuntamente con una baja tasa de recombinación, formando haplotipos, grupos de SNP con un alto desequilibrio de ligamiento (LD, linkaje disequilibrium). Por eso, un SNP puede ser representativo («tag SNP») de toda una zona del genoma y de los demás SNP que contiene. Este hecho permite una reducción importante del número de SNP que se necesita analizar. Se estima que para que un estudio GWA analice adecuadamente

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Genes candidatos frente a análisis genómicos masivos

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los 9 millones de SNP del genoma humano, en sujetos de origen europeo son necesarios entre 300.000 y 600.000 SNP. Con frecuencia, los tag SNP no asientan en regiones codificantes de un gen, ni son determinantes de alteraciones moleculares críticas, pero representan a los que sí lo son. De hecho, cuando un GWA «señala» un SNP, lo que en realidad permite es identificar el gen sobre el que asienta o que está en su proximidad, para convertirlo en gen candidato objeto de estudios complementarios. El éxito de un GWA está condicionado en gran medida por una buena selección de los SNP que «representan» las distintas zonas del genoma. La representatividad de un marcador («tag SNP») depende del LD que exista con otros SNP próximos. El LD puede variar considerablemente entre regiones genómicas, grupos étnicos e individuos del mismo grupo étnico17,18. Incluso físicamente muy próximos, algunos SNP pueden tener un LD muy bajo si, por ejemplo, asientan en zonas de alta tasa de recombinación. Existen diferentes métodos para seleccionar los tag SNP que se utilizarán para un GWA15.

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Tamaño muestral del estudio

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En este epígrafe analizamos tres aspectos diferentes: a) efecto del genotipo en el tamaño muestral y duración de un estudio clínico; b) cálculo del tamaño muestral de un estudio clínico con factores genéticos conocidos, y c) tama­ ño de muestra en un estudio con objetivo primario farmacogenético.

Efecto del genotipo en el tamaño muestral y duración de un estudio clínico La heterogeneidad genética poblacional determina la variación interindividual en la susceptibilidad a las enfermedades. Habría genotipos que pueden conferir un efecto protector, mientras que otros determinan una mayor susceptibilidad para ciertas enfermedades. Igualmente, dichos genotipos podrían condicionar que la progresión de la enfermedad fuera más lenta o se alcanzaran con más dificultad estadios avanzados. Desde el punto de vista terapéutico, el comportamiento de unos y otros es también muy diferente y dificulta la valoración de la capacidad curativa real de un fármaco dentro de un ensayo clínico. Esta información puede ser muy relevante en el contexto de la investigación clínica. La participación en el estudio de pacientes con un genotipo protector influye en la duración del estudio y en el tamaño muestral necesario, ya que lo hace más largo y se requiere de más participantes para demostrar la hipótesis, tanto más cuanto mayor sea su porcentaje en la muestra. Por lo tanto, realizar una genotipificación antes de la inclusión puede ser una estrategia útil para reducir el tamaño muestral. Fijal et al19 han analizado con detalle este aspecto en diferentes ejemplos. Esta estrategia es similar a la de enriquecer los estudios clínicos mediante criterios de inclusión basados en parámetros clínicos (p. ej., valores mínimos de presión arterial en un estudio de tratamiento antihipertensivo). Al limitarse el «ruido de fondo» si el fármaco tiene algún efecto terapéutico, éste se verá más destacado y rápidamente respecto al comparador que si el estudio acepta a pacientes de una forma indiscriminada.

El poder estadístico de un estudio define la probabilidad de detectar una asociación entre cualquiera de las variables analizadas y el efecto a estudio y es igual a 1 menos la tasa de error tipo II (tasa de falsos negativos). En una situación simple en que exista una relación directa única entre las variables y el efecto, es fácil calcular el tamaño muestral para obtener el poder estadístico deseado. Para los estudios que analizan determinantes genéticos conocidos, son varios los factores adicionales que influyen en el tamaño de la muestra: el efecto del factor genético, tanto en su intensidad (penetrancia) como en su tipo (dominante, recesivo, aditivo, etc.), la frecuencia de los alelos menores (MAF), el patrón de herencia y la tasa de falsos positivos. Y en el caso de los estudios farmacogenéticos, también hay que tener en cuenta un factor adicional muy importante: el tamaño esperado del efecto del medicamento, es decir, la previsión de su tasa de eficacia o toxicidad. Todo ello debe considerarse al inicio de la planificación del estudio para la selección de los parámetros clínicos a registrar y el análisis estadístico a realizar. Cuando el análisis farmacogenético es uno de los objetivos secundarios de un ensayo clínico, el tamaño del estudio no es modulable, pero puede calcularse el poder estadístico del estudio farmacogenético en ese caso. Para ello habrá que tener en cuenta no el tamaño muestral del estudio, sino el número de pa­ cientes con datos fenotípicos (clínicos) y genotípicos disponibles y el grado de representatividad de ellos en cada grupo del estudio clínico. La baja tasa de participación en los subestudios farmacogenéticos de muchos grandes ensayos clínicos de registro ha impedido analizar adecuadamente la importancia de los factores genéticos en sus resultados y sacar conclusiones para incluir en la ficha técnica.

Tamaño muestral en un estudio con objetivo primario farmacogenético Cuando se trata de un estudio de novo, prospectivo, en el que el objetivo primario es farmacogenético, debe calcularse de antemano el número de pacientes necesarios para descubrir el factor genético relevante y valorar su viabilidad antes de lanzarlo. La estimación del número de participantes necesarios en el estudio dependerá de diversos factores.

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Cálculo del tamaño muestral de un estudio clínico con factores genéticos conocidos

Diseño de los estudio farmacogenéticos de confirmación Una vez los estudios exploratorios asociados a un ensayo clínico convencional han identificado uno o varios marcadores genéticos relacionados con el resultado del tratamiento, es necesario plantear estudios de confirmación. Este proceso es singularmente complicado por la multitud de factores que deben tenerse en cuenta y por la repercusión que puede tener con vistas a la evaluación de las autoridades sanitarias para definir la ficha técnica del producto. Por ese motivo, se han celebrado diversas reuniones entre autoridades sanitarias, científicos académicos y representantes de la industria farmacéutica en las que cada parte participante ha aportado su experiencia y puntos de vista20,21. Tras un largo

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proceso de discusión constructiva, y con el reconocimiento compartido de que en este terreno la experiencia es aún muy limitada y que hay mucha incertidumbre sobre las posibilidades de la ciencia y la tecnología, se han formulado diversas recomendaciones que sirven de guía para seguir avanzando en este proceso1,2,22-25. Una posibilidad para confirmar las observaciones de los estudios exploratorios iniciales es plantear nuevos estudios retrospectivos a partir de pacientes y muestras para farmacogenética de otros estudios clínicos con el mismo fármaco. Pero para conseguir que dicha información se refleje en la ficha técnica del producto generalmente es necesario realizar nuevos estudios prospectivos de fase II/III en los que el objetivo primario sea farmacogenético. Adicionalmente a estos estudios, también serán necesarios otros para demostrar la fiabilidad (sensibilidad, especificidad, valor predictivo positivo y valor predictivo negativo) de cualquier test farmacogenético que pueda desarrollarse y que sea de uso obligatorio para seleccionar a los pacientes en la práctica clínica diaria. Se han propuesto tres diseños diferentes de estudios comparativos de fase II en los que en algún punto se realiza la selección de pacientes por criterios farmacogenéticos21. Sintéticamente: • Diseño A: todos los pacientes candidatos a participar en el estudio se genotipifican inicialmente y sólo aquellos que tengan un resultado positivo (el que sea en cada caso) participan en el estudio, asignándoles de forma aleatoria al brazo del fármaco experimental o al del comparador de referencia. Se excluye del estudio a los candidatos con resultado negativo. • Diseño B: igualmente, la genotipificación es un paso previo a la participación en el estudio, aunque su resultado no es excluyente. Se definen dos subestudios, uno con los pacientes de resultado positivo y otro con los de test negativo, y en ambos casos se aleatoriza a los pacientes para recibir uno u otro tratamiento. En el caso de los seleccionados por su perfil farmacogenético, el diseño del estudio debe permitir demostrar la superioridad del medicamento experimental sobre el comparador. • Diseño C: se asigna aleatoriamente a todos los pacientes candidatos a participar en el estudio clínico a un tratamiento u otro. Una vez distribuidos a una u otra rama, se genotipifica a los pacientes, sin que ello cambie su pauta de tratamiento. El estudio se diseña para demostrar superioridad del subgrupo de pacientes con test positivo tratados con el fármaco experimental respecto a aquellos, también genotípicamente positivos, tratados con el comparador. La principal ventaja del diseño A es que, al incluir sólo a pacientes con un test positivo, tendrá una elevada probabilidad de demostrar mayor eficacia del fármaco en estudio en esa población con tamaños muestrales menores. Se considera que puede ser un planteamiento adecuado sólo si previamente se ha demostrado de forma rotunda que los pacientes con un test negativo no obtendrán beneficio significativo del tratamiento experimental o que el beneficio es significativamente superior en los que tienen test positivo respecto a aquellos con test negativo. Podría ser el caso, por ejemplo, de un nuevo agente antitumoral que actúa selectivamente en una diana molecular sólo presente en una fracción de los pacientes con el tipo de cáncer en estudio. Por el contrario, este diseño tiene diversos inconvenientes, entre ellos, de forma destacada, que, al

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• Área terapéutica: las enfermedades más agresivas, principalmente oncológicas, en las que las opciones terapéuticas son más escasas o su eficacia más limitada, son las que más fácilmente aceptan la selección según criterios farmacogenéticos en el desarrollo farmacéutico si con ello se consiguen nuevos fármacos altamente eficaces y seguros, aunque sólo sea en una subpoblación bien definida y fácilmente identificable. Otras enfermedades más benignas y con más opciones terapéuticas pueden mantenerse, con los ajustes de dosis, hasta que haya datos farmacogenéticos sólidos relacionados con la eficacia. • Ventana terapéutica: cuanto menor sea la diferencia entre la mínima dosis eficaz y la máxima dosis tolerable, mayor relevancia tendrá la estratificación farmacogenética. Por el contrario, si el intervalo terapéutico es amplio, también será mayor la tolerancia de variaciones discretas en la dosis, ya que su efecto será poco acusado. • Indicación del análisis farmacogenético: resulta más fácilmente aceptable aplicar criterios de estratificación de pacientes debido a razones de seguridad que cuando se hace por criterios de eficacia. • Frecuencia alélica: si el alelo menos frecuente es relativamente común (> 15%), la estrategia idónea sería un único estudio clínico con estratificación según el criterio farmacogenético. De no ser así, sería más apropiado realizar ad hoc análisis retrospectivos según genotipo sobre la población del estudio no seleccionada. Para evitar la aparición de

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reducirse el tamaño muestral de los estudios de fase III, también se compromete la capacidad de identificar acontecimientos adversos graves poco comunes y, por lo tanto, la información de seguridad que se presenta en el dossier de registro. El grado de sensibilidad exigible al test farmacogenético utilizado para seleccionar a los pacientes es también motivo de debate ya que, si no es el suficiente, está el riesgo de excluir erróneamente a un buen número de pacientes que podrían beneficiarse de este nuevo tratamiento. Los diseños B y C comparten dos ventajas principales: se obtiene información de seguridad tanto en los pacientes con test positivo como aquellos con test negativo y que, en función de los resultados del estudio, aún pueda ser posible solicitar la indicación de tratamiento para los pacientes tanto con test positivo como negativo. El ejemplo tipo podría ser el de un fármaco experimental para el que se ha identificado un polimorfismo genético que afecta a alguna fase crítica de su metabolismo, alterando significativamente tanto su eficacia como su perfil de toxicidad. El modelo de estudio C es el más parecido al diseño de los estudios clínicos convencionales y como éstos tiene el inconveniente de que el tamaño muestral puede resultar insuficiente para demostrar la ventaja del uso del test farmacogenético. El diseño B, por su parte, tiene la dificultad del cálculo exacto del tamaño muestral necesario, ya que no es posible determinar a priori la distribución de los pacientes en función del test farmacogenético. Cada vez más es opinión generalizada entre los científicos, los fabricantes farmacéuticos y las autoridades sanitarias reguladoras que los criterios farmacogenéticos (y farmacogenómicos) deben ser utilizados de forma similar a cualquier otra variable clínica en el planteamiento de los programas de desarrollo clínico. No obstante, aún hay voces de cautela que recuerdan algunas consideraciones importantes sobre estos datos:

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asociaciones falsas debe tenerse en cuenta que la frecuencia alélica puede variar dramáticamente entre poblaciones históricamente divergentes. Es aconsejable realizar los estudios de casos y controles en grupos genéticamente similares o utilizar métodos estadísticos basados en la estimación de la frecuencia alélica en loci de referencia (es decir, en genes seleccionados por ser improbable que intervengan en las diferencias en la respuesta al medicamento) para no desdeñar las diferencias en el origen genético de los pacientes. Si el factor farmacogenético llega a ser determinante, puede ser necesario obtener datos específicos de cada población para confirmar su utilidad. • Grado de información sobre las variantes alélicas: cuanto mayor sea el conocimiento sobre las variantes genéticas con significado funcional, más fácil será justificar la adopción de parámetros farmacogenéticos/ farmacogenómicos como criterios de inclusión o exclusión de los estudios clínicos. Por el contrario, cuando las consecuencias funcionales de las diferentes variantes, sobre todo si afectan a la diana terapéutica, son poco conocidas, es preferible no utilizar este dato como criterio selectivo de reclutamiento y sólo analizar este aspecto retrospectivamente. Debe tenerse especial cautela en la valoración de datos (limitados) procedentes de estudios de fases I/II de pequeño tamaño y escasa representatividad.

Consideraciones estadísticas El análisis estadístico de los estudios farmacogenéticos es, con frecuencia, similar al de los estudios clínicos convencionales; utiliza los mismos modelos estadísticos de análisis (p. ej., regresión logística o lineal) y se tienen en cuenta similares consideraciones respecto al tipo de covariables que se analizan, modelo de análisis (continuo, binario, etc.) y demás aspectos. Sin embargo, los estudios farmacogenéticos además se enfrentan a una serie muy amplia y diversa de consideraciones específicas de tipo estadístico que deben tenerse en cuenta para evitar conclusiones erróneas15. A continuación se describen muy brevemente las más relevantes:

Tamaño muestral Los estudios farmacogenéticos tienen una alta probabilidad de generar resultados falsos positivos, tanto más cuanto mayor sea el número de variables genéticas evaluadas. Cuando se analizan unos pocos polimorfismos en un estudio de valoración de una hipótesis previa, establecer un error tipo I (a) de 0,05 para cada comparación analizada puede ser aceptable. Sin embargo, cuando el estudio analiza un amplio número de genes, y más si es un GWA, el error tipo I debe ajustarse o de lo contrario se generaría un número de falsos positivos inasumible (con un error a = 0,05, 500 en un estudio de 10.000 genes/ polimorfismos). Por lo tanto, cuanto menor sea el valor p que se fije para definir significación estadística, mayor será el número de muestras requerido en el estudio. La necesidad de replicar los hallazgos positivos en un set independiente es especialmente importante en este contexto. Se han desarrollado diversos sistemas de ajuste estadístico para los estudios que requieren la evaluación simultánea de múltiples hipótesis26.

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Interacciones entre genes y con factores ambientales Se necesitan modelos estadísticos adecuados para integrar los múltiples pequeños efectos e interacciones de diferentes genes, haplotipos, resultados clínicos dispares, factores ambientales y factores cuantitativos. El proceso puede ser especialmente complicado dada la enorme cantidad de factores. Se ha propuesto empezar analizando las interacciones entre los genes y polimorfismos que aparecían como significativos en los análisis univariables. Otra posible opción es realizar un análisis dirigido, considerando sólo los genes de una misma ruta metabólica.

Control de calidad de los datos Es esencial garantizar la buena calidad de los datos, tanto fenotípicos como genotípicos, que se utilizan en el estudio. Unos datos de baja calidad pueden propiciar la aparición de resultados falsos que, además de no ser útiles, pueden enmascarar efectos reales. Las variables fenotípicas continuas pueden resumirse por separado para casos y controles, u otros subgrupos de interés, mediante sus medias, medianas, valores mínimos y máximos, etc. En los estudios de casos y controles los parámetros clínicos categóricos pueden presentarse utilizando la frecuencia para cada genotipo de cada SNP analizado.

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Los estudios de fase III generalmente son de un tamaño muestral suficiente para probar, prospectiva o retrospectivamente, cualquier hipótesis de genes candidatos previamente generada. Si este análisis constituye la base de la solicitud para que la información farmacogenética se refleje en la información de la ficha técnica, será imprescindible definir un plan formal de análisis estadístico y consensuarlo de antemano con las agencias reguladoras, como ya ha indicado la FDA22. La frecuencia de las variantes alélicas que se analizarán debe conocerse de antemano. Cuanto menor sea dicha frecuencia, mayor será el número de casos necesarios. Igualmente, debe definirse de antemano el efecto de las distintas variantes génicas en el parámetro clínico que se medirá; cuanto mayor sea el efecto clínico de una variante y las diferencias entre los grupos de tratamiento (y sus márgenes de confianza), más sencillo será demostrarlo en el estudio y con menos casos. La estimación de estos efectos no siempre es fácil de obtener y, por lo tanto, tampoco el diseño adecuado del estudio; en este caso, una posibilidad es definir cuál es la diferencia entre grupos que se consideraría clínicamente significativa, con qué poder estadístico, y utilizar estos parámetros para calcular el tamaño necesario de la muestra.

Covariables y modelo de herencia Antes de incluir cualquier variable en un modelo polifactorial, es importante analizar los efectos individuales de cada una de ellas en busca de asociación. Esta consideración afecta a variables tanto de tipo genético como no genético (la edad, por ejemplo). De cada covariable significativa que se selecciona de los modelos univariables se debe valorar su significación estadística, su significado biológico y su relevancia clínica.

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Hay que tener en cuenta que los datos ausentes, tanto genotípicos como fenotípicos, puede que no se deban a simple azar, para evitar que sean motivo de sesgos importantes en la interpretación de los datos. El patrón de herencia de las variables también debe tenerse en cuenta durante la confección del modelo de análisis estadístico.

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Estructura genética de la población

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Aun asumiendo la peculiaridad genética de cada individuo, no puede obviarse el hecho de que su genotipo es patrimonio parcialmente compartido por otros seres humanos, tanto más cuanto más estrecho es su vínculo poblacional. Por este motivo, cada vez resulta más importante tener en cuenta la estructura genética de la población de la que proceden los participantes en el estudio para garantizar que este elemento de complejidad se analiza y sus efectos potencialmente confundidores se amortiguan adecuadamente. Puede ocurrir, por ejemplo, que los participantes en un estudio pertenezcan a una población que tiene subgrupos bien diferenciados (p. ej., grupos étnicos, con diferencias genéticas importantes en la prevalencia de enfermedades o en la frecuencia de los distintos alelos de un determinado gen) y que la representación de dichos subgrupos no sea igual en los casos y los controles. De no tenerse en cuenta, puede aumentarse la tasa de falsos positivos y enmascarar efectos reales27. Igualmente, se debe vigilar que no se produzca un sesgo por la exclusión inadvertida de determinados subgrupos de población (p. ej., pacientes que abandonan el estudio precozmente debido a acontecimientos adversos o que no participan por afectarles determinados criterios de exclusión). Para minimizar estos problemas se debe procurar equilibrar la influencia de estos factores en los diferentes subgrupos del estudio o aplicar alguno de los sistemas de corrección desarrollados a tal efecto15.

ASPECTOS ÉTICOS Y LEGALES DE LOS ESTUDIOS FARMACOGENÉTICOS En esta sección nos referiremos sólo a aspectos relacionados con los protocolos de los estudios clínicos que incluyen obtención, almacenamiento y análisis de muestras para estudios farmacogenéticos de cualquier tipo y que ya han sido analizados en trabajos previos28,29. Las implicaciones éticas, legales y sociales de la farmacogenética aplicada a la práctica clínica constituyen un tema mucho más amplio que se escapa del ámbito de este capítulo y que ha sido extensamente revisado en diversas publicaciones30-40. En lo referente a la farmacogenética dentro del proceso de investigación clínica, en España sus aspectos logísticos y éticos están regulados por las normas legales que se aplican a la investigación clínica (RD 223/2004 sobre ensayos clínicos en seres humanos) y la investigación biomédica en general (Ley 14/2007 Investigación biomédica) y los datos de carácter personal (Ley 14/1999 de Protección de datos de carácter personal, LOPD). Dichas normas legales son trasposiciones a la normativa nacional de leyes de ámbito comunitario europeo o recogen las recomendaciones de documentos internacionales como la Declaración de Oviedo.

A efectos prácticos, debe recordarse que una peculiaridad de la información genética en general es que puede disociarse del soporte físico del que procede. Es decir, la muestra biológica (sangre, tejido tumoral, etc.) es relevante desde el punto de vista ético porque de ella se puede extraer información genética, pero esta última puede existir sin necesidad de estar en la muestra biológica (por ejemplo, en un fichero informático). Por lo tanto, cualquier consideración que se haga sobre las muestras debe, por extensión, aplicarse también a la información que de ellas deriva. En el capítulo 13 se tratan con detalle aspectos éticos y legales de la medicina personalizada basada en el conocimiento de diversos datos sobre el genotipo del paciente.

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Si el estudio farmacogenético es uno de los objetivos secundarios de un estudio clínico, sus objetivos deben ser siempre acordes con los del estudio clínico principal que, por definición, son el análisis de la eficacia y la seguridad en seres humanos del fármaco en estudio. En este sentido, es necesario aplicar esta interpretación de manera razonable. No debe olvidarse que, para alcanzar estos fines (conocer las propiedades del fármaco), a veces se requiere analizar conjuntamente muestras de varios estudios clínicos del mismo medicamento para conseguir la n suficiente. Esta investigación sigue siendo, coincidente con los objetivos del estudio y, por lo tanto, no sería una violación de ese compromiso. Lo mismo ocurriría con la realización de metaanálisis de los datos de varios estudios. Como se ha señalado en epígrafes anteriores, en muchos de los estudios iniciales sólo se planteaba la obtención y el almacenamiento «cautelar» de muestras biológicas por si, analizados los resultados clínicos del estudio, se planteara la conveniencia de buscar retrospectivamente determinantes genéticos que ayudaran a entender esos resultados, bien genes candidatos o, más ampliamente, con un GWA. La falta de un objetivo de análisis perfectamente definido en el protocolo del estudio ocasionaba en no pocos casos el rechazo de este planteamiento por parte de los CEIC encargados de su autorización. Esta situación ha desaparecido con la aprobación de la Ley de Investigación biomédica, que exige la definición precisa de los objetivos concretos de los estudios con muestras genéticas. Esta exigencia legal, sin embargo, plantea algunos problemas logísticos en el intento de casarla con la realidad de la investigación científica. Podría perfectamente darse el caso de que, completado un estudio clínico de varios años de duración, se plantease el análisis farmacogenético. Es muy probable que en ese momento los genes conocidos, o sus polimorfismos, las tecnologías disponibles y los conocimientos sobre los mecanismos moleculares de la enfermedad aconsejaran ampliar el listado de estudios genéticos necesarios respecto a lo formulado en el protocolo del estudio inicial. Se requeriría una enmienda al protocolo para incluir los nuevos objetivos, pero ¿se podría garantizar que todos los pacientes participantes en el estudio consintieran de nuevo? ¿Y si una parte importante de ellos ya hubiera fallecido? Por ello es necesario que la formulación de los objetivos, aun siendo suficientemente precisa para garantizar el cumplimiento de la norma, permita también adecuar el detalle último y evitar así pérdidas de oportunidad irreparables.

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Objetivos del estudio

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Lugar de almacenamiento y análisis de las muestras Si se trata de un estudio multicéntrico internacional, lo habitual es que las muestras se envíen a un laboratorio central para su procesamiento, almacenamiento y análisis. Este dato debe estar consignado en el protocolo del estudio y en la hoja de información al paciente. Salvo que durante el curso del estudio aparezcan múltiples acontecimientos adversos graves que aconsejen realizar un análisis farmacogenético inmediato de ellos, lo habitual es que no se realice dicho análisis hasta el final del estudio, una vez completado el proceso de obtención y análisis de los datos clínicos. En algunos protocolos, sobre todos aquellos que plantean el estudio farmacogenético de manera exploratoria y como objetivo secundario del ensayo, incluso puede decidirse la pertinencia o no de realizar tal análisis una vez se estudian los resultados clínicos del ensayo y, a la vista de ellos, se valora si está justificado el análisis farmacogenético. En caso de que se decida que no, las muestras suelen ser destruidas de inmediato y deberá informarse a los CEIC y las autoridades regulatorias sobre tal decisión de no analizar y sus motivos.

Consentimiento informado El consentimiento informado para la investigación farmacogenética debe cumplir los mismos requisitos que el del ensayo clínico convencional 41. Es imprescindible que el paciente lo lea, firme y feche al principio del estudio y en cada ocasión, a lo largo de él o a posteriori, en que se realice una enmienda. Igualmente, debe firmar en caso de que abandone voluntariamente el estudio antes de tiempo. En algunas ocasiones, sobre todo inicialmente, el consentimiento informado del estudio farmacogenético se presentaba como un documento independiente del correspondiente al estudio clínico. El paciente, en virtud del carácter voluntario del estudio farmacogenético, incluso podía firmar el segundo (imprescindible para participar en el ensayo clínico), pero rechazar el primero. El problema antes mencionado de una insuficiente tasa de participación en los estudios farmacogenéticos ha llevado a la mayoría de las compañías farmacéuticas a fundir ambos documentos en uno solo y/o hacer parte integral del estudio la investigación farmacogenética. Si algún paciente candidato no desea participar en el estudio farmacogenético, tampoco podrá hacerlo en el estudio clínico. Este planteamiento es la forma más congruente de garantizar que la colaboración altruista de los pacientes se corresponda con el máximo grado de esfuerzo de análisis científico eficaz para obtener toda la información posible por parte del promotor del estudio. Si, como parece, la farmacogenética puede contribuir sustancialmente al desarrollo farmacéutico, no sería aceptable escatimar esfuerzos organizativos para que dicha contribución tenga lugar y sea fructífera. Por ende, no sólo garantiza la equidad entre los participantes de los riesgos de participación en el estudio (derivados de una eventual utilización inadecuada de su material o información genética), sino también que los estudios no se ven limitado o impedidos por la falta de muestras de algunos participantes. La situación sería similar a la obligatoriedad para todos los participantes del estudio de someterse, por ejemplo, a los controles

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de tomografía computarizada al final del nuevo tratamiento antitumoral en investigación. ¿Sería aceptable, científica y éticamente, que sólo una parte de los participantes lo hicieran y no pudiera realizarse el análisis final del estudio por este motivo? El candidato al estudio, ha de recordarse, siempre tiene libertad plena para participar o no en el estudio y para abandonarlo en cualquier momento; pero lo que no puede es «personalizar» su participación sin poner en juego el proyecto en su conjunto. La información que se proporciona al paciente antes de participar en el estudio debe ser lo suficientemente amplia y precisa, pero a la vez sencilla y fácil de comprender, como para que entienda los beneficios y riesgos de esta decisión y actúe en consecuencia. No parece conveniente abundar en aspectos técnicos complicados, pero sí en cambio describir adecuadamente los objetivos y procedimientos básicos (toma de muestras, almacenamiento, codificación, acceso a los datos, custodia, etc.), así como los potenciales riesgos y beneficios de este tipo de investigación. Conjugar estos requisitos relativos a una investigación tan sofisticada y compleja como la genética no es tarea sencilla y a veces se recurre a otros materiales didácticos (folletos y vídeos) que ayudan al paciente a entender mejor los conceptos que se le explican. Todos estos materiales forman parte de la documentación del estudio y, como tal, deben ser sometidos a aprobación por los CEIC y autoridades sanitarias. Adicionalmente, los miembros del equipo del estudio deben estar disponibles para que el participante pueda preguntarles y recibir de ellos las aclaraciones necesarias sobre los aspectos que no ha entendido. Es esencial, por lo tanto, que el personal clínico investigador esté adecuadamente instruido para esta labor. Al igual que se deben especificar los análisis previstos en las muestras, el protocolo del estudio debe explicar la duración y el lugar de almacenamiento de las muestras y qué está previsto hacer con ellas una vez cumplido ese plazo. Lo habitual es que, completado el estudio farmacogenético, las muestras se destruyan. No obstante, también se ha propugnado la conveniencia de mantenerlas almacenadas durante un período prudencial, al igual que se hace con los datos clínicos obtenidos en el estudio, por si a posteriori surgiera alguna información científica novedosa o una técnica analítica, o se planteara un nuevo análisis (generalmente de seguridad del medicamento) con los datos y muestras de varios ensayos del mismo medicamento. Adicionalmente, está la posibilidad de que el promotor del estudio solicite a los participantes su autorización para que, una vez completado el análisis de las muestras para los fines previstos en el protocolo del estudio o agotado el plazo previsto de almacenamiento, este material y su información se utilicen para otros estudios científicos más amplios diferentes de los del estudio en el que se obtuvieron (p. ej., búsqueda de las bases genéticas de la enfermedad, análisis sobre prevalencia de marcadores en determinadas poblaciones, etc.). Para ello, será imprescindible: a) la autorización voluntaria y explícita del partícipe, independiente y no condicionante de su participación en el estudio, mediante la firma del correspondiente consentimiento; b) la definición de los objetivos de tales estudios (en términos generales) y los procedimientos de transferencia de las muestras, y c) la autorización de los CEIC y agencias sanitarias. Para estos estudios, las muestras siempre serán anonimizadas, de manera que no podrán volver al paciente.

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Sistema de identificación de muestras y datos Desde el punto de vista legal, según la LOPD, la información genética es relativa a la salud y, como tal, debe considerarse información de sensibilidad máxima y, por consiguiente, merecedora de todas las medidas de protección necesarias. Es imperativo máximo salvaguardar la privacidad del participante y evitar la divulgación innecesaria de su identidad y su información genética, con los consiguientes riesgos que ello puede suponer; pero también es necesario garantizar que la investigación genética pueda realizarse sin restricciones metodológicas que impidan su aprovechamiento óptimo. Ello ha llevado a distintos organismos a elaborar diversas normas y recomendaciones sobre cómo deben identificarse las muestras biológicas, y los datos relacionados con ellas, obtenidas en el curso de un programa de investigación farmacogenética y farmacogenómica (tabla 7.1)1,2. En este ámbito, en España debe atenderse lo exigido por la Ley 15/1999 de Protección de datos de carácter personal (LOPD) y sus normas complementarias (RD1720/2007) y la Ley 14/2007 de Investigación biomédica. Siempre debe utilizarse un código alfanumérico (letras y números) en lugar de otros datos personales de identificación (nombres y apellidos, número de la seguridad social, etc.). El punto crítico es el proceso de disociación de la información, que determina la posibilidad de vincular o no, y por quien, la identidad del donante con la muestra (y sus datos asociados) identificada por ese código. En ese sentido, la muestras anónimas (carentes de cualquier identificativo personal y sin vinculación desde el principio con la identidad del donante) y las anonimizadas (aquellas en las que el vínculo existe inicialmente, pero se destruye irremisiblemente) son las fórmulas de máxima garantía de protección para el sujeto ya que impiden totalmente su localización. Esta fórmula parece la más apropiada para los estudios en que se analiza, por ejemplo, la frecuencia de un determinado polimorfismo en una población (la del estudio). No obstante, ambas tienen el inconveniente de que si al plantearse el análisis genético se descubriera la necesidad de analizar datos fenotípicos adicionales, no previstos inicialmente (p. ej., evolución de la enfermedad tras la finalización de la participación en el estudio, antecedentes familiares, etc.), no sería posible contactar nuevamente con los pacientes participantes y obtener estos datos. Este sistema también impide la realización de auditorías e inspecciones por parte de las autoridades sanitarias para controlar el cumplimiento de los procedimientos señalados en el protocolo, así como los requisitos éticos y de buenas prácticas clínicas en lo referente a la farmacogenética. Por último, al tratarse de muestras y datos no identificables, no quedan bajo la regulación de la LOPD y, por lo tanto, no es posible ejercer los derechos de acceso, rectificación y cancelación de los datos consagrados por dicha norma. Por eso, en los ensayos clínicos suelen utilizarse muestras (y datos) identificables, es decir, que pueden ser vinculados, directa o indirectamente, con su donante. Lo habitual es que se utilice un sistema de codificación simple, de un solo paso (p. ej., las muestras del paciente Mirna Bobiano Galvarez se identifican con el código GTD07863). En otras ocasiones, se opta por una doble codificación, de modo que el primer código se transforma en otro (en nuestro ejemplo, GTD07863 pasaría a ser 99765542). En el primer caso, el custodio de las claves de vinculación es el investigador clínico de cada centro (sólo para

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Tabla 7.1  Sistemas de identificación de muestras biológicas y datos relacionados en investigación farmacogenética Categoría de muestra/datos LOPD

EMEA

Datos identificables

Identificado

Codificado simple

Codificado doble Datos no identificables

Anonimizado

Anónimo

Descripción

Ventajas

Inconvenientes

Comentarios

Se utilizan identificadores convencionales (nombreapellidos, n.o Seguridad Social, n.o tel.) Código alfanumérico único, sólo conocido por el investigador. Generalmente el mismo que el de identificación del paciente en el estudio Doble fase de codificación, la segunda confiada a intermediario

•  Recontacto con el donante para nuevo consentimiento, nuevos datos de seguimiento, información relevante. •  Realización de auditorías e inspecciones. •  Posibilidad de acceso y corrección de los datos. •  Mayor nivel de protección

•  Existe el riesgo de uso inapropiado de la información genética que, vinculada a la identidad del donante, podría utilizarse para discriminarlo en cuestiones laborales, sanitarias, etc.

•  Nivel similar al sistema de protección de privacidad de datos sanitarios generales

Una vez codificadas las muestras/datos, se destruye la tabla de vinculación Desde el principio las muestras no llevan ningún identificativo personal

•  Protección absoluta de la identidad del donante, que se desconoce

•  Imposibilidad de recontacto con el donante. •  No se pueden realizar auditorías ni inspecciones sanitarias. •  No es posible acceder a los datos ni corregirlos

•  No les aplica la LOPD. •  Recomendado por la Ley de Investigación Biomédica siempre que sea posible. •  Obligado una vez completado el análisis farmacogenético del estudio si las muestras se utilizan para otros proyectos más amplios

•  Nivel habitual en investigación clínica para los datos clínicos

LOPD: Ley Orgánica de Protección de Datos personales.

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sus pacientes reclutados). En el segundo sistema hay un ente intermedio (p. ej., una CRO encargada de la gestión de las muestras) que recibe la muestra con el primer código, le asigna el segundo y la envía al laboratorio donde se analizará, guardando bajo su responsabilidad la tabla de conversión de códigos. El sistema de muestras y datos identificables permite un nuevo contacto con el donante, las auditorias e inspecciones y el ejercicio de los derechos de la LOPD. La anonimización de muestras y datos es siempre necesaria (y así lo refleja la Ley de Investigación biomédica) una vez completado el estudio o si, transcurrido el plazo establecido, las muestras se mantienen almacenadas para estudios posteriores, si así se contempla en el protocolo del estudio, el paciente consiente y lo autorizan los entes responsables. Una vez anonimizada la información, ésta deja de ser de carácter personal y, como tal, no está sujeta a lo estipulado por la LOPD.

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Custodia y acceso a muestras y datos

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Tanto en el protocolo del estudio como en la información para el paciente debe explicarse quiénes están autorizados a acceder a las muestras y sus datos, para qué y en qué condiciones (medidas de control de acceso aplicadas). El promotor del estudio es responsable de garantizar que todo el personal, propio o de empresas colaboradoras, mantengan sus mismos grados de protección de los datos y muestras, cualquiera sea su formato físico. Esto incluye el cumplimiento de las normas legales de protección de datos de carácter personal del país de origen si se envían a otro país con leyes menos restrictivas. Ocurre esta circunstancia en estudios multinacionales para los que se requieren la colaboración de empresas especializadas en servicios de investigación clínica (CRO). Puede ocurrir que un participante en un estudio clínico con investigación farmacogenética asociada decida abandonar el estudio antes de completarlo. Si es posible, se le debe dar la opción de decidir si desea que su muestra se destruya en ese momento. Puede optar también por abandonar el estudio pero permitir que la muestra se conserve y sea analizada. Para ejercer estas opciones es imprescindible que la muestra sea identificable; si es anonimizada, una vez obtenida no se podrá localizar ni solicitar su destrucción. La decisión del paciente sobre sus muestras en uno u otro sentido debe quedar recogida por escrito en el correspondiente formulario del cuaderno de recogida de datos del estudio, así como el certificado de destrucción del laboratorio donde estaba almacenada. En todo caso, si se solicita la destrucción de la muestra, se puede impedir que se obtengan nuevos datos y se realicen nuevos análisis de la muestra, pero los datos ya obtenidos no se pueden cancelar, igual que ocurre con los datos clínicos recogidos hasta ese momento. Cualquier consulta sobre las muestras o la solicitud de destrucción por parte de los pacientes se hará siempre a través del investigador principal del estudio, nunca directamente al promotor del estudio. De igual manera, la información que el promotor proporcione al paciente únicamente podrá hacérsela llegar el médico del estudio, pues sólo él puede unir el código de las muestras con la identidad del paciente. El paciente que se preste a participar en un estudio farmacogenético debe ser informado también de que sólo él puede solicitar y recibir información sobre los resultados del análisis de su material genético. Ningún familiar o conocido, ni mucho menos su empleador o una compañía de seguros, pueden tener acceso

a tal información, salvo que así lo ordene un juez. En todo caso, el promotor del estudio no está obligado a facilitar proactiva y sistemáticamente a los participantes los resultados de los análisis genéticos realizados salvo que, como se indica a continuación, tengan implicaciones colaterales. Toda comunicación será intermediada por el investigador clínico responsable, nunca con comunicación directa entre participante y promotor.

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Puede ocurrir que un determinante genético, analizado en el curso de un estudio farmacogenético con unos objetivos perfectamente definidos relacionados con el medicamento en estudio, se descubra que también es importante para otro aspecto clínico, por ejemplo, el riesgo de una enfermedad. Se plantea el dilema sobre si el promotor del estudio debe o no proporcionar proactivamente esta información a los pacientes que participaron en el estudio y de qué manera. Esta información genética (ya no puramente farmacogenética), no buscada por parte del paciente, puede tener enorme importancia para su propia vida (p. ej., una enfermedad mortal de elevada penetrancia, como la corea de Huntington) y la de sus familiares, así como conllevar problemas de discriminación (laboral, de seguros médicos, etc.), y debe manejarse con extrema cautela. Por eso, el promotor del estudio debe facilitar el acceso a dicha información. Pero debe ser el médico del estudio quien contacte a sus pacientes y les explique la situación, ofreciéndoles, pero no imponiéndoles, la posibilidad de conocer dicha información. Si el paciente decide ejercer su derecho a no saber, deberá respetarse su decisión. En todo caso, como consagra la Ley de Investigación biomédica, debe proporcionarse además el adecuado consejo genético a los sujetos. Parece lógico que, igual que el promotor asume a través del seguro de responsabilidad civil obligatorio el tratamiento de los acontecimientos adversos producidos durante un ensayo clínico, el consejo genético para estas situaciones también lo sea. Lo que no es obvio, y puede ser motivo de debate jurídico y ético, es a quién corresponde la eventual cobertura médica de esa enfermedad descubierta inintencionadamente a raíz del análisis farmacogenético. Puesto que la participación en el estudio no ha sido la causa ni el desencadenante de dicha enfermedad, resulta difícil considerar como un acontecimiento adverso de cuyo tratamiento deba responsabilizarse el promotor. Sería similar al diagnóstico accidental de una isquemia coronaria o de un tumor no previamente conocidos como consecuencia de la realización de un electrocardiograma o una prueba de imagen específica del estudio y que, obviamente, no son consecuencia de la participación en el estudio.

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Implicaciones colaterales de la información farmacogenética

Registro de participación en la historia clínica La legislación vigente sobre investigación clínica (RD224/2003) y las normas de buenas prácticas clínicas consideran obligatorio que la participación de una persona en un ensayo clínico quede consignada en su historia clínica porque se considera que es una circunstancia que puede tener repercusiones clínicas, y su conocimiento puede ser relevante con vistas a actuaciones terapéuticas de importancia vital (p. ej., tratamiento de una sobredosis o de un acontecimiento adverso grave de otro tipo, efecto carcinogénico o teratogénico, etc.). Por el

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contrario, no es tan obvio que deba consignarse en la historia clínica la aceptación (o el rechazo) a tomar parte en una investigación farmacogenética. En opinión de este autor, debería evitarse tal reseña en la historia clínica porque no aporta ningún beneficio para el interesado y sí puede suponerle un importante riesgo, por dos motivos: primero, a diferencia de lo que ocurre con el conocimiento de la participación en un ensayo clínico, participar en un estudio genético no tiene efectos clínicos directos para el sujeto y, como tal, no es una información relevante que deba recogerse en la historia clínica. Incluso si se detectase un marcador genético predictivo de eficacia o seguridad del fármaco experimental, este dato no tendría utilidad clínica real, ni para el propio sujeto ni para ningún otro, hasta que no se aprobara dicho medicamento y seguramente tras nuevos estudios de confirmación. Segundo, los resultados de un estudio farmacogenético pueden tener derivaciones imprevistas importantes. Al paciente puede interesarle, y tiene derecho a ello, que nadie conozca que existe un dato genético que lo marca de alguna manera. La reseña de su participación en un estudio farmacogenético en su historia clínica podría ser una pista para que un tercero (p. ej., una compañía de seguros que solicite sus datos clínicos antes de hacerle una póliza de seguro de vida o de enfermedad) que podría, mediante mandato judicial, solicitar su conocimiento. La ausencia de reseña escrita evitaría esta eventualidad.

Participación de menores en estudios farmacogenéticos No debería haber ninguna diferencia en función de la edad para decidir si una persona puede o no participar en un estudio farmacogenético. Para ello es imprescindible que los padres o tutores legales reconocidos consientan por escrito, igual que para la participación en el estudio clínico. La única prevención especial sería en relación con la aparición de información colateral no buscada. Los responsables legales, debidamente asesorados, deberán tomar una decisión al respecto. Salvo en situaciones en que esa información pueda ser de importancia clínica inmediata, puede ser conveniente no desvelar tal información al sujeto para que, al alcanzar la mayoría de edad, tome su propia decisión al respecto.

NUEVOS PROBLEMAS DERIVADOS DE LA APLICACIÓN DE LA FARMACOGENÉTICA AL I+D FARMACÉUTICO La integración de la farmacogenética y la farmacogenómica en el proceso de desarrollo farmacéutico puede ayudar a solucionar algunos de los problemas de eficiencia que se arrastran desde décadas. No obstante, a medida que se avanza en esta dirección, se vislumbran otros posibles problemas que deben ser analizados con una visión amplia para evitar su impacto o minimizar su importancia real.

Perspectiva regulatoria

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La obtención de datos genéticos durante el proceso de desarrollo de un fármaco puede plantear situaciones novedosas y de difícil solución durante el mismo

• Los criterios de selección de los marcadores genéticos utilizados para la selección de pacientes en un ensayo clínico; nivel de evidencia científica requerido para su utilización y origen de esa información (modelos preclínicos, seres humanos). Nivel de sensibilidad y especificidad requerido para su utilización en el estudio. • El diseño de los estudios clínicos que integran información farmacogenética. Criterios farmacogenéticos de selección de pacientes y cálculo del tamaño muestral. • Procedimientos analíticos aplicables (genes candidatos, GWA) en las diferentes fases de desarrollo clínico. • Obligatoriedad o no de presentación de los datos de investigación farmacogenética/farmacogenómica en el dossier de registro de los nuevos fármacos. Impacto que estos datos pueden tener en el proceso de evaluación de los resultados y en la indicación clínica autorizada, sobre todo en la exigencia de niveles de eficacia y toxicidad. Éste ha sido el punto más difícil ya que los sistemas de evaluación administrativa no contemplan este tipo de datos ni existían directrices sobre su uso e interpretación ni sobre la obligatoriedad por parte del promotor de aportar esta información. Por el momento, se ha propuesto un sistema de presentación voluntaria de datos genéticos con el compromiso de las agencias reguladoras de no penalizar a los promotores que aporten estos datos a la hora de definir la indicación clínica de sus productos y facilitar el diálogo permanente para guiar en el plan de desarrollo de esos productos. • Calidad y cantidad de los datos de seguridad durante el desarrollo farmacéutico guiado por criterios farmacogenéticos/farmacogenómicos. Cómo obtener datos sobre los grupos de población excluidos por el test y si deben o no exigirse unos números mínimos de pacientes expuestos antes de autorizar un fármaco específicamente para un subgrupo de pacientes. • Requisitos científicos y regulatorios para la evaluación de un test diagnóstico farmacogenético asociado a un producto farmacéutico. Posibilidad de aprobación y venta independientes, controles de calidad, fabricación, etc.

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proceso y tener implicaciones muy relevantes durante el procedimiento de evaluación y autorización sanitaria. La falta de experiencia suficiente por parte de los diferentes implicados (industria farmacéutica, investigadores académicos, autoridades reguladoras) ha favorecido la creación de sucesivos foros de discusión y puesta en común que han llevado a la formulación de diversos documentos guía y directrices por parte de las agencias evaluadoras. De entre ellos destaca: la «Guía para la industria de presentación de datos farmacogenómicos» y el «Documento de concepto del codesarrollo de fármaco-dispositivo diagnóstico» (aún borrador) de la FDA, el «Documento de reflexión sobre el uso de la farmacogenética en la evaluación farmacocinética de productos médicos» del CHMP de la EMEA y el «Documento guía para la organización de reuniones conjuntas FDA-EMEA para la presentación voluntaria de datos genéticos» de ambas instituciones22-25. Algunos de los puntos discutidos que merecen especial atención por su relevancia y transcendencia son:

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• Impacto sobre los derechos de propiedad intelectual (patentes) de los productos farmacéuticos asociados a tests farmacogenéticos y defensa sobre competencia por medicamentos genéricos. • Implicaciones económicas, legales y sociales del uso de medicamentos con perfiles farmacogenéticos asociados. • Cambios necesarios en los sistemas de farmacovigilancia durante la investigación farmacéutica y tras la comercialización.

Farmacogenética en investigación clínica

Medicamentos huérfanos Se ha apuntado que uno de los riesgos de la aplicación de la información genética a las estrategias de desarrollo farmacéutico es que los fabricantes decidan orientar sus esfuerzos de investigación a las indicaciones clínicas y grupos de población (definidos genéticamente) de mayor interés comercial, dejando sin opciones terapéuticas a múltiples enfermedades o grupos de población, ya que los nuevos medicamentos no habían sido evaluados en esas indicaciones o grupos de pacientes. Si bien es cierto que éste puede ser un riesgo real, en el momento actual parece poco probable una capacidad de segmentación tan radical como para que resulte rentable tanta focalización de los esfuerzos. No obstante, parece más probable y lógico esperar que la farmacogenética amplíe, en vez de que restrinja, el mercado, aportando herramientas para que más pacientes puedan beneficiarse de un medicamento mediante ajustes de dosis basados en criterios farmacogenéticos. Este riesgo, en todo caso, se puede subsanar parcialmente favoreciendo (p. ej., con incentivos en extensión de duración de patentes) la investigación en estos ámbitos que, en buena medida, serían similares al sistema tradicional de desarrollo farmacéutico. Adicionalmente sería necesario establecer nuevos parámetros de requisitos administrativos de evaluación de los medicamentos para estos grupos. Se ha indicado también la posibilidad de que el mundo académico y los organismos públicos asuman un papel más activo y complementario al de la industria farmacéutica en este contexto, y que actúen como promotores de los estudios.

Uso off-label farmacogenético Muy ligado al punto anterior, queda por definir si es aceptable, y con qué criterios, la administración de un fármaco con una indicación definida por criterios farmacogenéticos a pacientes que no los cumplen. ¿Pueden o deben las autoridades sanitarias impedir este uso? ¿Qué requisitos de seguridad serían exigibles para su autorización? ¿Sería necesario haber agotado todas las demás opciones terapéuticas disponibles antes de poder utilizar estos medicamentos? Una variante adicional de este problema es la posible utilización de estos medicamentos en regímenes terapéuticos (dosis, pautas de administración) o combinaciones farmacológicas diferentes de las aprobadas en la ficha técnica, tanto dentro como fuera de la indicación autorizada.

Seguros médicos 196

La aparición de medicamentos con perfiles farmacogenéticos que permiten seleccionar los subgrupos de pacientes que pueden o no deben recibirlos puede

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Dispositivos diagnósticos farmacogenéticos La utilidad de la farmacogenética en la práctica clínica diaria está condicionada por la disponibilidad de un test farmacogenético que permita identificar a los pacientes usuarios de un determinado fármaco. Por lo tanto, no sólo hay que desarrollar un medicamento, sino también su sistema de diagnóstico complementario. Ya existe alguna referencia al respecto por parte de las autoridades sanitarias24. Todavía no está claro si ambos productos se venderán de forma conjunta o como dos elementos independientes. Para el primero la tecnología debe desarrollar un dispositivo que permita detectar el determinante genético crítico mediante un dispositivo enormemente sencillo (similar a un test de embarazo de uso doméstico), en una muestra biológica que no requiera procedimientos cruentos (saliva, orina, heces, etc.), con suficiente sensibilidad y especificidad y a un precio «razonable». Un problema logístico de este sistema es la garantía de funcionamiento adecuado en manos del usuario final y su estabilidad en condiciones reales. La segunda opción es la que más ejemplos actuales tiene, pero limita su aplicación a productos de uso hospitalario (generalmente antitumorales) y requiere de laboratorios con las necesarias capacidades tecnológicas y personal experto. Su coste puede ser muy elevado. Esta opción plantea interrogantes, aún no totalmente resueltos, sobre los requisitos que deben cumplir los fabricantes de los kits de diagnóstico, los laboratorios cualificados para su realización y los informes de resultados.

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permitir a las empresas aseguradoras médicas (y a los servicios públicos de salud) restringir su cobertura de uso sólo en aquellos que cumplan los requisitos de la ficha técnica. Ya pasa actualmente, sobre todo en medicamentos antitumorales, como trastuzumab, bevacizumab o cetuximab. Complementariamente, podrían limitar o denegar su cobertura en caso de acontecimiento adverso que requiriera tratamiento si se demostrara que el uso del medicamento ha sido fuera de indicación. Estas dos situaciones ya se producen actualmente para medicamentos sin predictor farmacogenético, pero las indicaciones clínicas son más amplias y en ocasiones el informe favorable del médico prescriptor evita este problema. Por otra parte, se ha indicado que las compañías aseguradoras podrían utilizar los perfiles farmacogenéticos de sus potenciales clientes para establecer grados de peligrosidad de mala respuesta o de riesgo de toxicidad asociados al tratamiento y «ajustar» sus pólizas en función de ellos o incluso negarse a asegurar al sujeto. Estos riesgos de discriminación sólo pueden evitarse con normas jurídicas que impidan la utilización de datos genéticos de cualquier tipo para discriminar a los ciudadanos. En los Estados Unidos, recientemente se ha aprobado una ley federal en este sentido.

Formación de los profesionales sanitarios y los pacientes La utilidad real de los nuevos medicamentos y sistemas diagnósticos farmacogenéticos y su uso adecuado depende en muy buena medida de la formación cien-

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tífica de los profesionales biosanitarios encargados de su prescripción, realización e interpretación. Igualmente, se debe asegurar que haya consejeros genéticos que, en colaboración con los médicos, farmacéuticos y otros profesionales, ayuden a los pacientes a entender la información que se les da y a tomar decisiones informadas. La sociedad, por su parte, también debe estar informada de las ventajas y limitaciones de estos productos para evitar expectativas desmesuradas que, si no son adecuadamente corregidas, pueden complicar seriamente el progreso en este sentido. Las autoridades sanitarias y las agrupaciones profesionales sanitarias (colegios profesionales, sociedades científicas, etc.) deben liderar con el ejemplo estos esfuerzos de aprendizaje y formación en todos los ámbitos42.

Farmacogenética en investigación clínica

Aspectos farmacoeconómicos de la farmacogenética La farmacogenética supone todo un reto para todos los sistemas de análisis y evaluación de coste-eficacia en los que se fundamenta la farmacoeconomía como herramienta utilizada por los sistemas sanitarios públicos para decidir qué fármacos subvencionar con un presupuesto nacional sanitario limitado e incapaz de mantener el ritmo de incremento de costes de nuevos medicamentos y servicios diagnósticos. Frente al principio de igualdad de oportunidades que subyace en el planteamiento de la farmacoeconomía, la farmacogenética plantea la diversidad interindividual como elemento clave y demanda que ocupe un lugar central en cualquier planteamiento asistencial. Esta confrontación de principios obliga a establecer una lista de requisitos y prioridades para la aplicación de la farmacogenética que permita conjugarla con los objetivos de la farmacoeconomía. Dicho ejercicio ha de ser necesariamente caso-específico y dinámico, abierto a nueva información científica43. Por otra parte, la farmacoeconomía también está interesada en evaluar el impacto que puede tener la farmacogenética en la eficiencia asistencial, tanto debido a la potencial mejora de la eficiencia terapéutica de los medicamentos como a la disminución de complicaciones tóxicas concomitantes. Ambas circunstancias deberían disminuir el coste asistencial, pero es necesario hacer una evaluación del impacto real de estos beneficios para determinar si son realmente rentables en términos sociales amplios44.

Estudios farmacogenéticos con perfiles moleculares

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A lo largo de las páginas previas de este capítulo hemos comentado diversos aspectos de lo que supone el análisis de lo que hemos denominado «genotipo», entendiendo por tal la información contenida en el material genético de la línea germinal de los pacientes y, por lo tanto, estable y permanente. Estrategias de análisis como los estudios de genes candidatos o los GWA se basaban precisamente en esta información. Pero los avances tecnológicos permiten ahora no sólo obtener esa foto fija de la información genética, sino analizarla de forma dinámica, entender cómo se lee de forma diferencial en distintos tejidos y momentos fisiológicos, cómo se altera durante la enfermedad y cómo pueden influir en este proceso los factores exógenos (entre ellos los medicamentos). El concepto de perfil molecular (molecular profiling) puede definirse como cualquier combinación, o el uso individualizado de registros de la expresión del ARNm, proteómica o metabolómica que caracteriza el estado de una célula o

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un tejido en un determinado momento. También incluiría la caracterización de la información genética (genotipo). Como era de esperar, este tipo de información es también de enorme valor para la investigación farmacéutica y ha sido rápidamente incorporada a sus procedimientos de análisis, lo que ha causado una nueva revolución en sus procesos y estrategias45. La posibilidad de analizar respuestas en todo el genoma (recogida en el concepto de perfil molecular) ha cambiado radicalmente el tipo de hipótesis que puede analizarse mediante experimentos. Por ejemplo, es posible definir un perfil de expresión de ARNm de hepatotoxicidad y utilizarlo para predecir si un nuevo agente puede o no causar este tipo de problema46. También se han definido perfiles moleculares de eficacia para diferentes efectos farmacológicos47. O se han establecidos subtipos de enfermedades (sobre todo de tipo oncológico) mediante la identificación de perfiles de expresión diferenciadores (cáncer de mama, linfomas, etc.). También se abre la posibilidad de definir en el laboratorio rutas metabólicas completas asociadas con la enfermedad y analizar sus respuestas durante el tratamiento, así como sus mecanismos de escape o de resistencia. También es posible analizar los eventos moleculares como consecuencia de las interacciones farmacológicas o con otros productos exógenos, de gran importancia para definir el perfil farmacocinético de los medicamentos y evitar los problemas que puedan surgir en este contexto. Las consecuencias a medio y largo plazo de la integración de todos estos predictores moleculares en el proceso de I+D farmacéutico son aún difíciles de vislumbrar. El número y el tipo de datos, clínicos, genéticos y moleculares, que será necesario obtener en cualquier estudio pueden ser enormes, lo que plantea un reto logístico y operativo sin precedentes. El desarrollo de plataformas tecnológicas de alto rendimiento determinará un progresivo abaratamiento de costes que hará factible su incorporación a la sistemática de investigación farmacéutica. El análisis estadístico de tan diversas modalidades de información requerirá del desarrollo de nuevas fórmulas de integración de los diversos factores a tener en cuenta y de herramientas bioinformáticas capaces de procesarlos eficientemente. Las agencias reguladoras igualmente deberán replantear sus criterios de evaluación de las propiedades de los medicamentos, así como sus sistemas de definición de indicaciones clínicas y requerimientos de administración, dosificación y controles de farmacovigilancia. Por último, se plantearán nuevos retos de tipo ético y social relacionados con el acceso a la información, la privacidad de los datos y el potencial de uso discriminatorio que esta información pudiera ocasionar.

Utilidad de los ensayos clínicos para hipótesis farmacogenéticas Los ensayos clínicos aleatorizados controlados constituyen la piedra angular del proceso de validación clínica de cualquier nuevo medicamento. Su utilidad es también indudable para dilucidar muchas cuestiones de índole farmacogenética. No obstante, puede no ser el sistema de generación de información más adecuado en todos los escenarios posibles en los que se plantean aspectos de farmacogenética. Otros tipos de estudios, como los de casos y controles y los de cohortes, pueden ser opciones de gran utilidad que deben tenerse en cuenta48.

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CONCLUSIONES La farmacogenómica y la farmacogenética ya están revolucionando el sistema de investigación farmacéutica, tanto en sus planteamientos básicos como en sus estrategias y sus procedimientos operativos. A medida que la tecnología analítica vaya mejorando y se adquiera suficiente experiencia, es previsible que su aplicación redundará en una sustancial mejora en la calidad y cantidad de medicamentos obtenidos y en la progresiva implantación de la medicina personalizada en la práctica clínica diaria. Para que este objetivo último se alcance aún hay, sin embargo, diversos escollos que deben salvarse, tanto de tipo tecnológico como regulatorios y éticos, sin olvidar las indudables consecuencias económicas y sociales que ocasionarán. Un elemento esencial en todo este proceso es la formación adecuada en genética de los profesionales sanitarios y la información de la sociedad en general, para facilitar su rápida integración y el máximo beneficio.

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Nutrigenética y nutrigenómica Gloria Sabater Sales y Juan Sabater Tobella

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ÍNDICE DEL CAPÍTULO Introducción  204 Nutrigenética  204 Nutrigenómica  205 Conceptos sobre genómica nutricional  206 Cómo puede influir la dieta en la expresión génica  207 Nutrigenética/nutrigenómica y mayor predisposición a la enfermedad cardiovascular  208 Apolipoproteína E  208 Apolipoproteína A1  209 Vitamina B9: ácido fólico y análogos. Polimorfismo de un solo nucleótido de la enzima metiltetrahidrofolato-reductasa  209 Nutrigenómica y cáncer  211 Factores dietéticos que pueden contribuir a la prevención del cáncer  212 Inducción del daño al ADN y cáncer a través de la dieta  219 Cáncer de mama  222 Metabolismo de los estrógenos  223 Hormonas y nutrientes que interaccionan en el metabolismo estrogénico  226 Cáncer de próstata e ingesta de vitamina D: complejidad del problema  228 Cáncer de colon y receptor de la vitamina D  229 Estrés oxidativo y su relación con las enzimas antioxidantes en las enfermedades relacionadas con el envejecimiento  230 Papel de los nutrientes y micronutrientes  231 Micronutrientes asociados a un mayor daño del ADN  232 Micronutrientes asociados a un menor daño del ADN  232 Nutrigenética: ejemplos prácticos  234 Nutrigenética y control del peso  235 Obesidad y su relación con los trastornos de comportamiento  238 Genes relacionados con el índice de masa corporal  239 Obesidad monogénica, sindrómica y poligénica  239 Genes destacados en los estudios de obesidad poligénica multifactorial  240 Conclusiones  242 Bibliografía  243

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INTRODUCCIÓN Si Hipócrates decía que los alimentos sean tu medicina, no iba desencaminado, el mayor reto de una larga vida saludable es la habilidad de remplazar en el cuerpo células senescentes por células nuevas con genotipos normales y patrones de expresión genética apropiadas a los diversos tejidos. El riesgo a desarrollar una enfermedad degenerativa se incrementa más con el daño del ADN el cual, a su vez, depende del estado nutricional. Por otro lado, la óptima concentración de micronutrientes para la prevención del daño del genoma también depende de los polimorfismos genéticos que alteran la función de los genes involucrados, directa o indirectamente, en la absorción y el metabolismo de los micronutrientes necesarios para la reparación del ADN y su replicación1,2. Aproximadamente, hay 1000 genes identificados que causan enfermedades, de los que el 97% está asociado a enfermedades monogénicas. Sin embargo, la mayoría de los casos de enfermedades cardiovasculares, diabetes, cáncer y otras enfermedades crónicas son el resultado de complejas interacciones entre varios genes y varios factores ambientales. Si la población humana tuviera genomas idénticos y vivieran en un medioambiente constante, nuestra respuesta a la dieta podría ser equivalente, pero existe una variación genética individual que condiciona la variabilidad real y está condicionada por la conjunción de algunos polimorfismos de un solo nucleótido (SNP, single nucleotide polymorphism) y el entorno3.

Nutrigenética Investiga cómo afecta la variabilidad genética a la respuesta del organismo a los componentes de la alimentación o dietéticos o, lo que es lo mismo, cuál será la respuesta fenotípica a los componentes alimentarios en función del genotipo de cada persona. Los nutrientes pueden influir en la expresión del genoma; sin embargo, existen diversos genes candidatos potenciales o «con susceptibilidad» que tendrán mayor sensibilidad a determinados componentes de la dieta. Los genes candidatos para su estudio deberían ser los que se activan por determinadas enfermedades y que se haya visto que son sensibles a una intervención dietética, también aquellos a los que se asigna importantes variaciones funcionales o desencadenantes de cascadas biológicas, que tengan una alta prevalencia en la población o que tengan relación con determinados biomarcadores derivados de estudios clínicos3. Se trata de una ciencia aplicada que estudia cómo el perfil genético de una persona puede afectar a su respuesta a la dieta y su predisposición a enfermedades relacionadas con ella. Esto significa que hay que identificar determinadas variaciones de genes asociadas a diferentes respuestas a los nutrientes y con mayor predisposición a enfermedades relacionadas con la dieta. El objetivo final es proporcionar recomendaciones personalizadas sobre las pautas nutricionales. Así, por ejemplo, si una persona tuviera un SNP que le confiriera mayor actividad a un gen implicado en la absorción intestinal de esteroles procedentes de la dieta, la recomendación sería que redujera a mínimos los alimentos animales ricos en esteroles. El desarrollo de patrones dietéticos, alimentos funcionales y suplementos diseñados para mejorar el mantenimiento de la salud del genoma en los individuos en relación con su perfil genético, puede contribuir a una estrategia basada en

el estudio de la variabilidad genética individual y una nutrición personalizada preventiva del daño del genoma. Así con esta base y en un concepto futurista, podemos encontrar que podrían aparecer «clínicas de salud del genoma».

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Se refiere al estudio del impacto de nutrientes específicos, componentes dietéticos o dietas concretas en la expresión de los genes y cómo se interrelacionan estos cambios con la transcriptómica, la proteómica y la metabolómica. Muchos principios activos de los alimentos, en personas portadoras de determinados SNP en sus genes, pueden no metabolizarse con iguales rapidez o eficacia, ya que muchos de ellos, al igual que los medicamentos, se metabolizan a través de las fases I y II de la desintoxicación hepática, y ya se ha visto que estas enzimas presentan muchos polimorfismos que pueden alterar su función. Conocer estos procesos es el objetivo de la nutrigenética/nutrigenómica. Se intuye ya que el tema es mucho más complejo que el de la farmacogenética/farmacogenómica, pues en este último caso nos referimos a un principio activo concreto y único, de fórmula química conocida y que en una dosis reglada se introduce en los hábitos del paciente. Por el contrario, los alimentos tienen muchos componentes que individualmente pueden considerarse principios activos equivalentes a varios medicamentos, que pueden producir reacciones adversas y/o diversas en caso de SNP modificados, pero no hay «un fármaco-un principio activo» como en el medicamento, sino que tenemos «un alimento-varios posibles principios activos» y, además, de muchos de ellos se sabe poco, ya sea porque son químicamente poco conocidos, porque son varios componentes de estructura similar pero no idéntica o se desconoce exactamente cómo actúan. Tratar con un enfoque práctico la nutrigenética/nutrigenómica es difícil y está en sus primeros pasos, pero creemos que vale la pena acometer el tema para suscitar el interés de los nutricionistas, pues en la era posgenómica ya no se podrá hacer una nutrición «científica» sin tener en cuenta y aplicar los conocimientos de esta nueva rama de la genética. Estamos acostumbrados a que los médicos o nutricionistas recomienden una y otra vez que hemos de comer 5 piezas de fruta al día, que hemos de comer alimentos «de todos los colores», que un poquito de vino es saludable, que mejor comer poca carne roja…, todo esto está basado en estudios poblacionales sobre el efecto que tienen los alimentos en la salud. La nutrigenética deberá aportar un paso más, al añadir a estos estudios el conocimiento de los genes de cada persona y así poder concluir, según el resultado del perfil genético, cuáles son los alimentos o nutrientes más beneficiosos para la salud de cada persona. Así, podremos concluir que una dieta supuestamente saludable pueda no ser igual de saludable para todos. Tras un estudio nutrigenético, se podrían dar recomendaciones dietéticas cuya evolución podría estudiarse con la nutrigenómica. Es decir, primero estudiaremos los SNP de determinados genes de una persona y, según los resultados (fijos que no cambian), podríamos darle unas recomendaciones de cambio del estilo de vida/dieta y valorar este cambio en la expresión de los genes con estudios del ARNm. La recomendación, por lo tanto, podría llegar a ser consumir un determinado alimento nutrigenómico, es decir, un alimento desarrollado con nutrientes bioactivos capaces de estimular o silenciar la expresión de determinados genes.

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El interés sobre la nutrición y la genética empiezan a llegar al ciudadano, y podemos citar como ejemplo que en La Vanguardia de Barcelona, del 27 de diciembre de 2008, había dos páginas enteras dedicadas a «Alimentos a la medida» y «Genética para saber qué comer». Por otro lado, hay ya artículos en revistas científicas profesionales que resaltan el interés que los nutricionistas han de prestar a estos avances de la genética4 y la necesidad de que los médicos y dietistas hagan un esfuerzo para incorporar a su capacidad asistencial los conocimientos de estas ramas de la ciencia y para asistir a cursos privados o realizar masters de especialización5. Recientemente, se han publicado los resultados de una encuesta realizada en Inglaterra6, remitida a 600 dietistas a quienes se preguntaba sobre sus conocimientos de nutrigenética/nutrigenómica; contestaron la encuesta 390 (65%) y la mayoría reconocía no tener conocimientos importantes sobre el tema, máximo alguna idea de lo que se trataba, que sus conocimientos de genética eran muy limitados y casi nulos los de genes-dieta y que, por lo tanto, no tenían ninguna preparación para incorporarlos a su trabajo profesional. Las conclusiones fueron que había que promocionar la formación de los dietistas en el tema genéticadieta, lo que sin duda sería muy beneficioso para los pacientes y, sobre todo, cuando se trata de dietas relacionadas con enfermedades y no solamente con el mantenimiento de un peso adecuado. También hay un artículo en que se resalta el interés que tiene para la salud pública aplicar los conocimientos de nutrigenómica, sobre todo por el beneficio que pueda tener en el tratamiento de la obesidad y la diabetes tipo 2, que afecta a un elevado porcentaje de la población en nuestro país. Artículo escrito por el Servicio de Endocrinología y Nutrición del Hospital de La Princesa de Madrid7, que introduce también el interés por los conocimientos de la epigenética, que son cambios que puede experimentar la secuencia del ADN a través de modificaciones no genéticas sino por reacciones a lo largo de la vida, como es su metilación y que se tratarán con detalle en el capítulo 12 de este libro.

CONCEPTOS SOBRE GENÓMICA NUTRICIONAL Seguidamente se resumen los conceptos más importantes en que se basa la genómica nutricional8: 1. Hay acciones de los componentes de la dieta sobre el genoma humano que, directa o indirectamente, pueden alterar la expresión o estructura de los genes. 2. En algunas personas y bajo ciertas circunstancias, la dieta puede ser un factor de riesgo —o protección— de una enfermedad. 3. Algunos genes regulados por la dieta pueden tener un papel en el inicio, la incidencia, la progresión y/o la severidad de las enfermedades crónicas. 4. El grado en el cual la dieta influye en el binomio salud-enfermedad puede depender de la constitución genética individual. 5. Cualquier intervención dietética basada en el conocimiento de las necesidades nutricionales, el estado nutricional y el genotipo (nutrición individualizada) será útil para prevenir, mitigar o curar las enfermedades crónicas. 206

Ya hemos comentado que el estudio de las «nutri» es muchísimo más complejo que el de las «fármaco», pues no se puede experimentar con el alimento,

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sino que antes tenemos que conocer sus posibles componentes activos, la acción de cada uno de ellos en la expresión genética y, en la mayoría de los casos, los conocimientos deben adquirirse en una primera fase con animales de experimentación, para después pasar a estudios con humanos. Vamos a poner un ejemplo complejo, pero demostrativo. Se sabe que la activación de la ruta del factor de traducción genética NF-kB (nuclear factor kappa-B) está asociada con algunas formas del cáncer de mama, su inhibición, por lo tanto, podría ser importante para su prevención. El NF-kB es un factor de transcripción presente en la mayoría de las células y regula la expresión celular frente a estímulos tales como estrés, radicales libres, formación de lipoproteínas de baja densidad oxidadas (LDLox) y respuesta a antígenos microbianos, entre otros. Hay datos que avalan que con el té verde se puede influir en este proceso, pero no basta decir con el té verde, científicamente hemos de saber qué componente o componentes del té verde tienen esta acción, problema que no ocurre en el caso de los fármacos cuya fórmula se conoce perfectamente. El té verde, entre otros muchos compuestos, contiene polifenoles y, de ellos, el 11-epigalocatequina-3-galato inhibe la fosforilación de la tirosina del receptor Her-2/neu y del receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGF), y la consecuencia de ello es la inhibición de la vía de señalización del fosfatidilinositol-3-cinasa que, a su vez, inhibe la ruta de expresión del NF-kB. Por complejos estudios sobre los mecanismos de expresión genética, se puede decir científicamente que por medio de «algunos polifenoles del té verde» podemos inhibir un factor que predispone al cáncer de mama y, por lo tanto, mediante la dieta, prevenir el cáncer de mama en las personas cuyos polimorfismos genéticos lo aconsejen9. Como resumen, podríamos decir que en el momento actual la farmacogenómica y la farmacogenética tienen una importante y demostrada aplicación práctica, en tanto que la información nutrigenética/nutrigenómica de que disponemos muchas veces se basa en estudios in vitro y todavía faltan estudios sobre pacientes con un genotipo conocido y en los que se hayan aplicado los conocimientos nutrigenómicos para confirmar los datos experimentales. De hecho, uno de los puntos más difíciles es establecer la dosis; por ejemplo, se sabe que el resveratrol es capaz de estimular la expresión de los genes de las sirtuinas, pero no se sabe bien todavía cuál sería la dosis correcta en humanos para ese estímulo y, por lo tanto, qué cantidad de determinados alimentos debería ingerirse para proporcionar dicha dosis, y si esta cantidad es posible tenerla con una dieta racional y equilibrada.

Cómo puede influir la dieta en la expresión génica Los componentes de la dieta, en todas sus variantes, pueden alterar la expresión génica directa o indirectamente. Tal como se explica10, los nutrientes pueden hacerlo directamente actuando como ligandos de los factores de transcripción o bien indirectamente al ser metabolizados por vías primarias o secundarias para dar lugar finalmente a dicha señalización. Hay dos importantes grupos de enfermedades, las cardiovasculares y el cáncer, que están motivando muchos estudios de nutrigenética/nutrigenómica y que comentamos con un cierto detalle; sobre el tema hay un trabajo reciente que, de forma sencilla, orienta sobre el camino a seguir en ambos temas11.

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NUTRIGENÉTICA/NUTRIGENÓMICA Y MAYOR PREDISPOSICIÓN A LA ENFERMEDAD CARDIOVASCULAR La hipercolesterolemia ligada al proceso ateromatoso, es decir el aumento del colesterol de las LDL (cLDL) y el descenso del colesterol de las lipoproteínas de alta densidad (cHDL), conlleva un aumento del riesgo de enfermedad cardiovascular. Sin embargo, no todas las personas tienen igual riesgo ni una dieta teóricamente adecuada surtirá el mismo efecto en todas las personas. Un ejemplo lo tenemos con los genes que codifican algunas apolipoproteínas. Las diferentes variantes del colesterol se transportan por el plasma unido a proteínas que son las que, debido a su hidrofilia, permiten su transporte y su unión a receptores y enzimas del metabolismo de los lípidos.

Nutrigenética y nutrigenómica

Apolipoproteína E

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Esta proteína transporta colesterol, triglicéridos y vitaminas liposolubles por el tejido linfático y de éste al plasma. El gen que codifica la apolipoproteína (ApoE) se sitúa en el cromosoma 19 (19.q13.2) con cluster con los genes que codifican la ApoC1 y la ApoC2. El gen de la ApoE tiene cuatro exones y tres intrones, con un total de 3.597 pares de bases, que codifican la síntesis de la proteína ApoE que tiene 299 aminoácidos. El gen presenta tres polimorfismos importantes desde un punto de vista clínico: ApoE2, ApoE3 y ApoE4, lo que en la síntesis de proteínas da lugar a tres isoformas: ApoE-E2, ApoE-E3 y ApoE-E4. Hay que resaltar que estas tres isoformas difieren sólo en un aminoácido en las posiciones 112 y 158, pero esto condiciona importantes diferencias funcionales. La frecuencia de cada una de estas isoformas en la población es la siguiente: E2/E2 (1-2%), E2/E3 (15%), E2/E4 (1-2%), E3/E3 (55%), E3/E4 (25%), E4/E4 (1-2%). Aunque hay diferencias entre razas, las mencionadas son las más frecuentes en la población de raza blanca12. Desde un punto de vista clínico los portadores de uno u otro de dichos alelos tienen predisposición muy diferente a la enfermedad cardiovascular y, por lo tanto, hay que tenerlo en cuenta a la hora de tratar las hiperlipemias. El ApoE2 se asocia con hiperliproteinemia tipo III, que también condiciona más predisposición de aterosclerosis. Las personas que tienen un alelo ApoE4 tienen más predisposición a tener más alto su cLDL que las personas sin este alelo, con una dieta exactamente igual en cantidad y tipo de grasas. Además, las personas que presentan la isoforma E4/E4 tienen un 30% más de riesgo para la enfermedad de Alzehimer (EA) de presentación tardía, es decir a partir de los 70 años, y las que tienen la variante E2/E4, un 10% más de riesgo; el 40-65% de las personas con EA tienen, por lo menos, un alelo ApoE4. No se sabe exactamente el porqué de estos hallazgos, aunque trabajos recientes exponen hipótesis sobre el mecanismo que puede explicarlo y que comentamos. Como se sabe, la EA se caracteriza por el aumento de la formación en el cerebro de las llamadas placas de b-amiloide. Las ApoE actúan favoreciendo la proteólisis de estas placas, es decir, aunque se formen, activan su degradación, tanto intercelular como intracelular. La isoforma E4 es mucho menos efectiva para realizar esta acción proteolítica y, por lo tanto, las personas portadoras tienen menos capacidad para la degradación de las placas b-amiloide que se forman con el paso de los años, y su consecuencia es la aparición de una EA en etapas avanzadas de su vida. En las EA de presentación

más precoz se acepta que han de haber otros factores genéticos que favorezcan su precocidad13. Las personas que presentan la isoforma E4/E4, no fumadoras, tienen ligeramente menor mortalidad que la población general (fumadores + no fumadores) y seguramente igual a la curva de los no fumadores si se hubiera individualizado en el estudio, en tanto que las personas con este fenotipo pero fumadoras tienen una mortalidad mucho más precoz. Como consecuencia, se debería recomendar no fumar a las personas con la mutación E4/E4 del gen de la ApoE, como consejo sanitario, y ellas deberían cumplirlo, si queremos que no tengan una muerte más precoz que la media. Además, se ha de ser mucho más estricto en que cumplan una dieta baja en colesterol.

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También hay diferente respuesta a determinados alimentos en un determinado polimorfismo del gen de la apolipoproteína A1 (APoA1). Ésta es la más importante del transporte del cHDL. Hay un SNP que se caracteriza por la presencia de una A (adenina) en vez de una G (guanina) en posición –75 (–75A en lugar del –75G) del wt. Las personas que tienen el polimorfismo –75A presentan un mayor aumento del cHDL cuando ingieren ácidos grasos poliinsaturados (PUFA); por lo tanto, a iguales dosis de estos ácidos grasos, las personas con dicha variante tendrán un mayor efecto protector de la aterosclerosis (por los valores más altos de cHDL) que las personas con SNP wt –75G. Este efecto es más acentuado en mujeres que en hombres. La conclusión es que en ambos genotipos no será adecuado recomendar la misma cantidad de PUFA en la dieta, sino que dicha cantidad diaria debería establecerse en función del genotipo de cada persona, para así hacer una dieta personalizada.

Vitamina B9: ácido fólico y análogos. Polimorfismo de un solo nucleótido de la enzima metiltetrahidrofolato-reductasa Las acciones de la vitamina B9 son muy importantes en el metabolismo, y vamos a destacar algunas enfocadas al concepto de que en el cálculo de la ingesta diaria de vitamina B9 hay que tener en cuenta la conveniencia de poder hacer una nutrición personalizada. La vitamina B9 es un variado grupo de sustancias presente en algunos alimentos y que lo forman: ácido fólico (AF), ácido folínico, folacina y ácido pteroilglutámico. La forma de suplemento para alimentos enriquecidos, así como la forma farmacéutica de la vitamina, suele ser el ácido fólico. Esta vitamina se encuentra en muchos alimentos vegetales, como judías secas, guisantes, lentejas, naranjas, productos con trigo total, espárragos, brócoli, coles de Bruselas, espinacas, y del reino animal, el hígado es la fuente principal. Sin embargo, es difícil que una dieta habitual pueda suministrar todas las necesidades de vitamina B9, y ello se agrava en personas portadoras de determinados SNP. Las deficiencias de folato son un gran riesgo para la salud y por ello la FDA en 1998 estableció las RDA (Recommended Dietary Allowance) para el folato y, a su vez, introdujo el concepto de DFE (dietary folate equivalent), pues se pudo comprobar que no se absorbe igual el folato natural de los alimentos que el

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Apolipoproteína A1

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Nutrigenética y nutrigenómica

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sintético añadido en alimentos fortificados o de especialidad farmacéutica. Se estableció, a efectos biológicos, que 1 mg de folato en los alimentos equivale a 0,6 mg de AF proveniente de AF sintético añadido o suplementado. Se estableció que el DFE para la población mayor de 19 años debía ser de 400 mg. Para mujeres gestantes dicha cantidad tenía que incrementarse en 500  mg adicionales y para mujeres lactantes la RDA total sería de 500 mg en lugar de 400 mg. Desde hace años se conoce que la deficiencia de folato durante el embarazo da lugar a un alto riesgo de niños con defectos del tubo neural: espina bífida y anencefalia. Con la suplementación adicional a la DFE antes indicada de 500  mg de folato adicionales al día durante el embarazo se redujo el 70% de los nacimientos con estas enfermedades. Este contexto fue muy estudiado y evaluado por la FDA, debido al gran coste económico que supone el mantenimiento de personas con espina bífida. Se calculó que el gasto de suplementar a todas las embarazadas con 500 mg de AF al día —con lo que se evitaría el 70% de los niños con espina bífida y el coste asistencial que requieren estas personas a lo largo de su vida— supone un ahorro de unos 100-140 millones de dólares al año. Sin que podamos desdeñar, lo que en nuestra opinión es lo más importante con un enfoque no económico sino humano, los efectos de la minusvalía en la persona afectada y el coste directo material y social a las familias afectadas. A partir de estos datos se fue profundizando en el conocimiento de la acción del AF sobre el metabolismo. Vamos a revisar algunos de estos aspectos para llegar al conocimiento de que estas RDA estándar, en algunos casos de personas con determinados SNP, no son suficientes y, por lo tanto, también hay que tenerlo en cuenta para poder calcular la RDA en una dieta personalizada. Los folatos son muy importantes dentro del ciclo de metilación y son parte de un ciclo clave para la metilación de la homocisteína a cisteína (fig. 8.1). La

Figura 8.1 Ciclo de la metilación. 1: metionina sintasa; 2: L-metionina adenosiltransferasa; 3: metiltransferasa; 4: S-adenosilhomocisteína cisteinasa; 5: serina hidroximetiltransferasa; 6: metilenotetrahidrofolato reductasa; 7: cistationina b-sintasa.

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homocisteína debe metilarse para formar metionina, que es un aminoácido muy necesario para la formación de proteínas, producción de algunos neurotransmisores y regulación de la expresión génica. Los valores altos de homocisteína conllevan hipercoagulabilidad sanguínea, daño del endotelio y aumento del riesgo de trombosis. Este hecho es muy conocido por lo que no aportamos referencias bibliográficas (en PubMed hay más de 1.000 referencias). Observando el cuadro del metabolismo metionina-homocisteína, se evidencia la importancia de la enzima MTHFR (metiltetrahidrofolato-reductasa) que cataliza el paso del 5,10-metilen-THF a 5-metil-THF que es precisamente la molécula dadora del grupo metilo para pasar de homocisteína a metionina. El gen que codifica la síntesis de la MTHFR (MTHFR) se localiza en el cromosoma 1 (1p36.3) y tiene dos alelos comunes el C677T (T) que codifica una proteína termolábil y el (C) que es termoestable. El T codifica una enzima con menos actividad. Las personas cuyo genotipo tiene dos copias del T, es decir genotipo TT, tienen menor producción de 5-metil-THF, por lo tanto en ellas se metilan menos moléculas de homocisteína y, en consecuencia, se produce menos metionina, es decir hay un dismetabolismo con valores altos de homocisteína y bajos de metionina, con los riesgos para la salud antes mencionados. Este paso necesita también vitamina B12. Las personas con el genotipo TT necesitarán más aporte de folato que las CT o CC para prevenir el riesgo de trombosis y el aporte adecuado de metionina. Mas reciente es el hallazgo de que las personas con la isoforma TT del gen de la MTHFR sin suplemento de folatos tienen más sobrepeso/obesidad que los grupos control (dieta normalizada, etc.) (p  C

X

CYP1A1

Ile462Val

X

CYP1B1

Leu432Val

CYP1B1

Alelo *4(Asn453Ser)

CYP19A1

1558 C > T

CYP2D6

Alelos *3, *4 y *6

X

CYP2C19

Alelos *1 y *2

X

CYP2C9

Alelos *1, *2 y *3

X X X

*1/*1 X

*1/*3

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SOD2

Ala16Val

X

GSTM1

presente/nulo

X

GSTT1

presente/nulo

X

GSTP1

Ile105Val

X

GSTP1

Ala114Val

X

NAT-2

Alelo *4

X

*4/*4

además de nuestros «apuntes» conocimientos y experiencia, nos apoyamos, en determinados casoso, en el programa informático confeccionado por la Dra. Helena Baranova (Mónaco), con quien mantenemos una estrecha colaboración profesional (EU expert Genomics for Health; special patented decision support system [DSS]: registered number: IDDN.FR.001.410013.000.S.P.2006.000.31230).

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Biotransformación: fase II

NUTRIGENÉTICA Y CONTROL DEL PESO La obesidad es un proceso resultante de una alteración en la homeostasis energética, en la que la ecuación ingesta/gasto de energía mantiene un balance positivo, de forma que se acumula grasa en el tejido adiposo que modifica la relación peso/talla o índice de masa corporal (IMC). Los cambios socioeconómicos han propiciado simultáneamente una mayor abundancia y disponibilidad de los alimentos y una vida más sedentaria67. El proceso evolutivo ha dado lugar a genes adaptados a la supervivencia en épocas de escasez de alimentos, estos genes capaces de favorecer el ahorro de energía han dado lugar a fenotipos obesos en épocas de abundancia de alimentos. Los genes que intervienen en el acúmulo de energía regulan el metabolismo y los mecanismos de saciedad. Factores como el aumento de la palatabilidad, variedad y disponibilidad de los alimentos, acompañados por un menor ejercicio físico y un mayor estrés,

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Tabla 8.3  Ejemplo de recomendaciones tras el estudio Según los resultados obtenidos, presenta una disminución general de la capacidad de desintoxicación de un 80% debido a la presencia de las deleciones GSTM1 y GSTT1 y la inactividad de GSTP1 Por lo tanto, según las particularidades detectadas, se debe evitar el contacto con cualquiera de los siguientes xenobióticos: • Benzopirenos-presentes en cigarrillos, polución industrial • UV • Aminas aromáticas • Pesticidas Por otro lado, el déficit de las reacciones de desintoxicación de fase II citadas aumentará más la sensibilidad a dichos xenobióticos del sistema gastrointestinal, incluidos el estómago y el esófago

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El consumo regular de productos a la brasa (carne, pescado) puede tener un efecto negativo en el colon debido a la alta concentración de aminas aromáticas y sus efectos desfavorables en los acetiladores rápidos. Se recomienda otro tipo de preparación de los alimentos (al horno, cocidos, etc.) La presencia del genotipo variable SOD2 contribuye a la disminución general de las capacidades de la desintoxicación. Sin embargo, puede ser mejorada mediante la ingesta regular de compuestos como manganeso, superóxido dismutasa o papaya fermentada. Esto será una medida preventiva importante para las enfermedades inducidas por el medioambiente, incluido el cáncer Cerebro La actividad de GSTP1 baja produce la penetración de algunas toxinas (pesticidas) a través de la barrera hematoencefálica, que puede causar efectos negativos en el cerebro. El licopeno ayuda a la protección del cerebro debido a la capacidad del aumento de la actividad de GSTP1 y, por lo tanto, a proteger mejor la barrera hematoencefálica. Además, debería evitarse el contacto con pesticidas y herbicidas Próstata La susceptibilidad de daño al ADN de la próstata aumenta debido a la actividad baja del GSTP1. No obstante, se puede mejorar este último mediante la regulación genética y la ingesta de licopeno Estilo de vida Se debería evitar: • Tabaquismo, polución, UV, debido a la presencia de las deleciones en los procesos de desintoxicación de la fase II • Pesticidas, debido a la falta de desintoxicación producida por la actividad baja de GSTP1 Se recomienda: • Ejercicios de respiración para estimular la microcirculación y la oxigenación del endotelio de los vasos • Estudio adicional de un perfil bioquímico para estrés oxidativo, incluida la medida de la SOD, podría ser útil debido a la baja actividad de este gen Nutrición Para la regulación efectiva de la desintoxicación/biotransformación y poder aprovechar al máximo las capacidades genéticas existentes en este caso particular, es importante:

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1. Evitar inductores de la fase I (en particular del CYP1A2) para poder disminuir la síntesis de las moléculas intermediarias tóxicas 2. Utilizar inhibidores de la fase I (en particular del CYP1A2) para poder disminuir la síntesis de las moléculas intermediarias tóxicas 3. Utilizar inductores de la fase II (en particular de la GST) para estimular la desintoxicación Continúa

Tabla 8.3  (cont.)

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Se debería evitar: • Productos a la brasa (NAT2 por ser acetilador rápido) • Mantequilla de cacahuete (GSTM10/0) • Todos los productos lácteos de la vaca (GSTT10/0) • Dieta vegetariana (metabolismo de la homocisteína modificado) Se recomienda: • Biotransformación: fase I Regulación de la actividad de la fase I, para una mayor disminución de la síntesis de moléculas endógenas tóxicas •   Biotransformación: fase II Regulación de la fase II para el aumento de la desintoxicación: a) Se aconseja el consumo regular de alimentos ricos en licopeno y en selenio b) Tomates (estimulación de GST-desintoxicación): 1 vaso de zumo de tomate mínimo 3 veces a la semana

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son algunos de los motivos que conducen al aumento de la ingesta de alimentos y a la mayor cantidad de consumo de alimentos procesados, más ricos en productos refinados que los naturales y con aditivos que, a pesar de estar en valores regulados por los reglamentos, tienen el efecto sumatorio de diferentes alimentos procesados consumidos. Aunque el estrés se ha visto relacionado con patrones tanto de hiperfagia como hipofagia, en general dominan los primeros. En esta interacción ambiental, además de las ya descritas, intervienen también el estatus socioeconómico, el progreso tecnológico, la exposición a medicamentos y hormonas, la tipología de la microflora intestinal y la exposición ya en el útero a determinadas sustancias xenobióticas u hormonales, lo que puede dar lugar a una modificación en la expresión génica. El concepto de que los eventos epigenéticos (principalmente el grado de metilación del ADN, que se tratan con detalle en el capítulo 12) tienen la habilidad de alterar la programación de regulación genética del peso corporal está ganando adeptos. Se han descrito varios tipos de interacciones entre gen y ambiente relacionadas con el aumento excesivo de la masa corporal. En un primer grupo, englobamos los genes que interaccionan con hábitos de vida y entorno medioambiental y que influyen en la susceptibilidad a ser obeso. Un segundo grupo comprende las interacciones gen-ambiente implicadas en la propensión de los obesos a problemas de salud relacionados, como resistencia a la insulina, que suele derivar con los años en diabetes mellitus tipo 2 (DM2), hiperlipemia, enfermedades cardiovasculares e hipertensión, así como síndrome metabólico derivado de la conjunción de tres de ellos. La tercera categoría de interacciones corresponde a la que determina el grado de respuesta de un individuo a los cambios en el tratamiento, ya sea en sus hábitos de vida o de naturaleza farmacológica; por ejemplo, si los cambios a introducir son la dieta y el ejercicio físico, el grado

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c) La combinación de tomates + ajo + aceite de oliva aumenta la absorción y la actividad del licopeno (licopeno-antioxidante; estimulación de GST). Sin embargo, no se recomienda una gran ingesta de tomate debido a la posible acidez de la orina (baja desintoxicación). Esta particularidad puede compensarse mediante la ingesta de productos nutracéuticos adecuados. No obstante, de momento es mejor utilizar licopeno de alimentos

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de respuesta a la pérdida de peso podrá no ser lineal y homogénea en toda la población, pues está influida por el perfil genotípico de cada individuo68. Por otro lado, hemos de pensar que no toda la ingesta alimentaria es perfectamente controlada de forma voluntaria por el ser humano, pues puede estar condicionada por unas señales biológicas poderosas de partes muy primitivas del cerebro. Cuando estos mecanismos atávicos básicos se alteran severamente, es muy difícil evitar no comer. Ha sido importante el descubrimiento de estos desórdenes alimentarios, genéticamente condicionados, para clarificar la obesidad humana y que también pueda verse como un desorden biomédico y no sólo y simplemente una debilidad moral.

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Obesidad y su relación con los trastornos de comportamiento

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El cerebro recibe señales hormonales, neuronales y metabólicas pertenecientes al estado energético del cuerpo en respuesta a las «entradas» de nutrientes, coordina la respuesta adaptativa a la ingesta y el gasto energético. Para regular el consumo de alimentos el cerebro debe modular el apetito. El core de este proceso está en el axis intestino-cerebro y en él tienen un papel importante: • Colecistocinina (CCK) que se segrega a la circulación sanguínea a partir de las células I del intestino delgado en respuesta a la ingesta de comida. • Señal de saciedad de la parte baja del intestino: glucagon-like peptide-1 (GLP1). El GLP2 es otra señal de saciedad del intestino. En la actualidad, se está investigando el GLP1 como modulador de la DM2 por sus efectos hipoglucemiantes; recientemente, se han aprobado fármacos que lo mimetizan (liraglutida y exenatida) o que ralentizan su eliminación, vía inhibidores de la DPP-4 (dipeptidil-dipetidasa-4), como la sitagliptina, para el tratamiento coadyuvante de la DM2. • Oxintomodulina (OXM) que, como GLP1, es un péptido derivado del proglucagón segregado por las células L-distales del intestino, en proporción a la ingesta de calorías, reduce la ingesta. • PYY polipéptido pancreático-hipotalámico tiene una función orexigénica. • Péptidos específicos de la saciedad: enterostatina y apolipoproteína A-IV, que son específicamente estimulados por la ingesta de grasas y, consecuentemente, regulan la ingesta y/o el metabolismo de los lípidos. • Péptido de saciedad del páncreas: PP y amilina. El PP se produce en células especializadas bajo el control vagal, y su secreción se estimula posprandialmente en proporción a la carga calórica. • Grelina: hormona orexigénica, producida principalmente por el estómago y el intestino delgado proximal, su función y regulación son opuestas a los péptidos de saciedad69. • Péptido vasoactivo intestinal (VIP) reduce el apetito. • Leptina, importante factor que controla el comportamiento del apetito a través de la señalización al sistema nervioso central. En estos momentos, varios grupos de investigación trabajan en cómo relacionar de forma experimental-práctica los efectos entre todos estos factores. El tema es complicado, tenemos muchos actores, pero nos falta aún el guión final de la comedia.

Genes relacionados con el índice de masa corporal Se han descrito hasta la fecha 17  locus relacionados con la obesidad común y 18 locus relacionados con la DM2, que abren el camino para considerar el porqué la obesidad es un factor de riesgo para la DM270. Lo que sorprende es que sólo uno de los genes identificados para DM2, el gen FTO (fat mass and obesity associated gene, rs9939609), ha resultado ser específico de la obesidad. Esto indica que el riesgo de la DM2 está causado por genes específicamente involucrados en el metabolismo, incluidos los de la función de las células beta y otros que interaccionan con factores ambientales. Aunque hay numerosos estudios que proporcionan evidencia del papel que tiene el sistema nervioso central y el hipotálamo en el control de peso, genes que relacionan el control de la saciedad y el gasto energético también son factores importantes para establecer un tratamiento personalizado. Los loci genéticos con más probabilidades de afectar al IMC son los que se citan en la tabla 8.4.

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Obesidad monogénica, sindrómica y poligénica

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Tabla 8.4  Genes relacionados con el índice de masa corporal FTO:  función neuronal asociada con el control del apetito. Se identificó en el Genome Wide Aassociation Study (GWAS) para la diabetes tipo II y la obesidad. MC4R: receptor de la melanocortina. En aproximadamente el 5% de los niños con obesidad severa se ha relacionado con mutaciones autosómicas dominantes de este gen

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La aplicación de las modernas técnicas moleculares ha permitido revelar tres tipos principales de obesidad: monogénica, sindrómica y poligénica. La monogénica está originada por un único gen disfuncional, esto representa un número muy bajo de los casos severos de obesidad que aparecen en la infancia y están acompañados por varios desórdenes de comportamiento, desarrollo y neuroendocrino. Se encuentran referidos en el OMIM (Online Mendelian Inheritance in Man): http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/dispomim.cgi?id=601665).

PCSK1:  codifica la enzima proconvertasa. Convierte la prohormona para insulina, glucagón, y melanocortina en las hormonas maduras que influyen en los mecanismos del cerebro del control de peso. Modificación en este gen puede estar involucrada en el desarrollo de la obesidad común en población europea TMEM18:  proteína transmembrana con influencia neuronal en el control de peso SH2B1:  rol neuronal en la homeostasis energética BDNF:  su expresión se regula por el estado nutricional y la señalización del MC4R MTCH2:  transportador mitocondrial con papel en la apoptosis celular FAIM2:  molécula inhibitoria apoptótica Fas, apoptosis del adipocito MAF:  factor de transcripción involucrado en la adipogénesis y regulación de la insulina-glucagón NPC1:  transporte intracelular lipídico NEGR1:  regulador de crecimiento neuronal 1 Otros menos conocidos:  SEC16B, ETV5, GNPDA2, PRL, NCR3, AIF1, BAT2, PTER, KCTD15

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Nutrigenética y nutrigenómica

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Se han identificado unos 11 genes, incluyendo los de la leptina, receptor de la leptina, proopiomelanocortina (POMC) y receptor de la melanocortina 4 (MC4R). Estos genes obedecen a las leyes mendelianas clásicas y se han aportado unos 200 casos clínicos en la literatura. Hay síndromes relacionados con la obesidad de tipo genético que se sospecha son monogénicos, pero no completamente definidos y que, aproximadamente, representan 20-30 tipos. Son poco frecuentes y los más conocidos son los síndromes de Prader-Willi, Bardet-Biedl y Alström. Las manifestaciones clínicas de estos síndromes están bien identificadas, aunque su mutación genética aún no es totalmente conocida68. En la poligénica multifactorial, no se excluyen los genes que se han descrito en la obesidad monogénica y los genes de los síndromes conocidos, dado que se han identificado diferentes SNP en algunos de estos genes, que les confieren diferentes expresión y penetrancia. Hasta la fecha se han identificado más de 600 SNP, marcadores y pequeñas alteraciones en regiones cromosómicas que se han asociado o vinculado con la obesidad humana, y hay publicaciones que añaden nuevos a esta lista, como puede evidenciarse si se revisa periódicamente el Human Obesity Gene Map (http://obesitygene.pbrc.edu/). Hay genes posicionados en los cromosomas 2, 3, 5, 6, 7, 10, 11, 17, 19, 20 que se han asociado con la obesidad común, con variaciones en la secuencia de los receptores adrenérgicos, receptor activado del peroxisoma proliferador g (PPARg), receptor de la leptina, entre otras posibilidades. Por otro lado la heredabilidad del IMC (índice de masa corporal), determinada a partir de numerosos estudios poblacionales, se cifra en el 40-70%, mayor, por ejemplo, que la hipertensión, que está en torno al 35%, y similar a la de tromboembolia, con un 60%. Por ello es muy importante seleccionar los genes de que se disponga información contrastada, basada en revisiones de otros estudios (metaanálisis) y publicada en revistas de alto impacto.

Genes destacados en los estudios de obesidad poligénica multifactorial Hay muchos genes que se relacionan con la obesidad, pero lo difícil, precisamente porqué se han reportado muchos, es cómo aplicar esto en la práctica clínica a personas concretas. Es muy complicado ligar todas las mutaciones descritas y llegar a conclusiones prácticas. Es difícil establecer criterios válidos de todo un enjambre de publicaciones aisladas con algunos genes concretos, dispersos y, en general, con poca casuística. El mayor número de estudios son precisamente los implicados en el tejido adiposo y la señalización celular (PPARg); proteína G (guanine nucleotide binding protein), GNB3 (beta polypeptide 3), genes que codifican para la síntesis de adipocitocinas, genes que regulan el metabolismo lipídico y la glucosa como, por ejemplo, el INSIG2 (insulin-induced gene 2) y el de la propia insulina INS, así como otros factores involucrados en la regulación del apetito y la ingesta (leptina y su receptor); adiponectina (ADIPOQ); receptor 2c de la 5-hidroxitriptamina (HTR2C); NR3C2 (nuclear receptor subfamily 3, group c, member 2), también denominado receptor de mineralocorticoides; receptor tipo 4 de melanocortina (MCR4); POMC; genes involucrados en la regulación de la termogénesis y el gasto energético (proteínas desacopladas mitocondriales, UCP1, UCP2 y UCP3); genes de la familia de

• Gen INSIG2 inducido por la insulina, que aparece en el 10% de la población; los portadores de la forma CC (homocigosis) tienen un IMC mayor y un 40% más de riesgo de desarrollar obesidad. • Gen b2AR del receptor adrenérgico b2, que participa en la homeostasis del metabolismo lipídico ya que interviene en el control de la lipólisis. En estudios realizados en población española, las portadoras del polimorfismo Gln27Glu (heterocigosis) y que consumen dietas muy ricas en carbohidratos tienen un riesgo 2,5 veces mayor de desarrollar obesidad. Las personas homocigotas tienen menor capacidad de utilizar los depósitos de grasa como fuente de energía durante el ejercicio y, por lo tanto, tendrán una obesidad que responderá menos de lo previsto al ejercicio físico. • Gen APOAV (apolipoproteína V), que interviene en el metabolismo de los triglicéridos; acelera la catálisis de las LDL y la activación de la lipoproteinlipasa. En un estudio realizado en 700 pacientes europeos, se ha detectado que los portadores del alelo C en heterocigosis sometidos a dietas muy bajas de grasa pierden más peso y más rápido que los no portadores. El gen GNB3 de la subunidad b3 de la proteína G [guanine nucleotide-binding protein G(I)/G(S)/G(T) subunit beta-3] está asociado en distintas poblaciones con la obesidad y forma parte del grupo de «genes ahorradores». Estudios en mujeres portadoras del alelo T en homocigosis han descrito que éstas tienen un riesgo 6 veces mayor de desarrollar sobrepeso en el posparto. El riesgo disminuye considerablemente en las mujeres homocigotas portadoras del alelo T y que hacen ejercicio físico regularmente. Existen algunas variantes del gen FTO (que tiene su expresión más importante en hipotálamo y páncreas) que se han relacionado directamente con el desarrollo de la obesidad. La presencia de dos copias del gen FTO, alelo A (AA) y en menor intensidad el polimorfismo (AT) en relación al wt TT, supone un incremento de riesgo de desarrollar obesidad superior a un 70%, tal como se ha visto en un estudio realizado en 38.759 europeos72 y confirmado en otros trabajos. También se asocia a un mayor riesgo de síndrome metabólico. La causa del aumento de riesgo de obesidad parece estar relacionada con los hábitos alimentarios y con las rutas de la saciedad, pero se ha demostrado que no impide la pérdida de peso cuando se realiza un programa de intervención

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los receptores adrenérgicos ß (ADRB3, ADRB2); gen de la enzima ACP1 (fosfatasa 1 ácida) y otros con función no tan bien conocida como el FTO7 (fat mass and obesity associated gene). También se han descrito muchas variaciones en el gen ENPP1 (ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase family member 1), que tiene un papel decisivo en la resistencia a la insulina y en el desarrollo de obesidad y DM268,71. Sin embargo, en la mayoría de las personas que serán obesas (obesidad «esporádica» poligénica), se establece una compleja red de interacciones entre genes y estilo de vida muy difícil de estudiar o, mejor aún, de correlacionar a efectos prácticos, donde los diferentes patrones alimentarios desempeñan un papel relevante, más allá del simple aporte de un exceso de energía71. Entre los genes destacados, tal como expone la Dra. María Orera del Hospital Gregorio Marañón de Madrid67, podemos destacar:

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dietética adecuada, si a estas variaciones del gen FTO se asocia la variación en el gen INSIG2, supone un incremento de riesgo de desarrollar obesidad mórbida70,73. Los pacientes portadores del polimorfismos de riesgo del gen MC4R (melanocortin receptor 4) ingieren de media una cantidad de energía mayor que la población general, tienen tendencia a que el componente lipídico de sus dietas sea mayor y a una frecuencia de ingesta de alimentos muy alta. Todo ello lleva a que tienen un incremento de riesgo del 30% a desarrollar obesidad74. El resumen de este apartado es que se dispone ya de muchos datos pero desordenados aún desde un punto de vista práctico. El tema es complejo, pero no por ello hay que dejar de estudiarlo. En ello estamos.

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CONCLUSIONES

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Podemos afirmar que en un futuro, ya no muy lejano, la información genética podrá utilizarse en el cribado de poblaciones o grupos de riesgo para determinar la susceptibilidad individual a enfermedades de gran prevalencia, como obesidad, enfermedades cardiovasculares, diabetes y cáncer, con el fin de aplicar medidas de prevención primaria y secundaria y con el objetivo final de hacer una medicina predictiva, que nos permita hacer una medicina preventiva personalizada. Muchas de estas medidas preventivas, sencillas y poco cotosas, pasan por una nutrición adecuada y personalizada. Otra aplicación potencial de la genómica nutricional está en los alimentos fortificados y en los alimentos funcionales que intentan suplementar las necesidades humanas. En definitiva, los avances tecnológicos que ocurren de manera paralela en nutrición y genética han dado origen a una nueva rama científica, la genómica nutricional, encargada de las interacciones entre los nutrientes y los genes, ya sea en su expresión o en su modulación. Estos nuevos conceptos, sin duda alguna, romperán paradigmas de dieta y morbilidad y darán lugar a nuevas evidencias respecto a la influencia de unos sobre otros, para producir estados de salud o de enfermedad. Pero quizá lo más interesante es que está cambiando la perspectiva de alimentación ideal para la población, de forma que cada persona podrá beneficiarse de poder individualizar sus requerimientos o «a la medida de sus genes». Con el conocimiento de los polimorfismos genéticos de cada persona —su genoma individualizado—, tendremos las bases científicas para saber exactamente qué es lo más prioritario de prevenir en esta persona; en el concepto de que hay que prevenir aquello que haga falta prevenir; por lo tanto, tenemos un nuevo concepto de medicina personalizada posgenómica que ha inspirado este libro y, dentro de ésta, un apartado muy importante para la salud humana: la aplicación de los conocimientos que nos aportan la nutrigenética y la nutrigenómica. Poder concretar aplicaciones prácticas de la nutrigenética/nutrigenómica es aún difícil, ya que es una especialidad que está en sus primeros pasos, pero creemos que vale la pena acometer el tema para suscitar el interés de los endocrinólogos y nutricionistas, pues ya no se podrá hacer una nutrición «científica» sin tener en cuenta los conocimientos de esta nueva rama de la genómica.

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Francisco-Javier Güell Peris

ÍNDICE DEL CAPÍTULO Introducción  248 Miocardiopatía hipertrófica  250 ¿Es útil el test genético en miocardiopatía hipertrófica?  251 ¿Quién debería hacerse el test?  251 Test con resultado positivo  251 Test con resultado negativo  251 Miocardiopatía dilatada y no compactada  252 Miocardiopatía dilatada  252 ¿Quién puede beneficiarse de un test genético en miocardiopatía dilatada?  253 Miocardiopatía no compactada  253 Displasia arritmogénica del ventrículo derecho  254 ¿Quién debe practicarse un test genético?  255 Test con resultado positivo  255 Test con resultado negativo  255 Fibrilación auricular  255 Muerte súbita  257 Síndrome del QT largo  257 ¿Quién podría beneficiarse de un test genético?  258 Síndrome del QT corto  258 Síndrome de Brugada  259 ¿Quién puede beneficiarse del test genético?  259 Taquicardia ventricular polimorfa catecolaminérgica  259 Utilidad de los tests genéticos en familiares de pacientes con muerte súbita no filiada  260 Genética de la aterosclerosis  260 ¿Por qué necesitamos mejorar la predicción de riesgo?  262 ¿Qué polimorfismos de una sola base predisponen al infarto de miocardio?  264 Caso clínico  266 Hipertensión arterial  267 Antiagregantes plaquetarios  269 Conclusiones  269 Bibliografía  270 247 © 2010. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos

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INTRODUCCIÓN Los humanos nos diferenciamos entre nosotros por mínimas variaciones en nuestro genoma. En todos los humanos, casi el 99,9% del genoma es idéntico y, por lo tanto, lo que nos diferencia son variaciones en el 0,1% del genoma1. Estas variaciones son el origen de nuestras características externas e internas, incluida la predisposición de cada uno a sufrir enfermedades. Estas variaciones se denominan mutaciones si son poco frecuentes en la población general y polimorfismos si son muy frecuentes. El conocimiento de estas variaciones nos ayuda a comprender mejor las enfermedades y cómo afectan a cada uno en particular. También nos está ayudando a saber qué personas responderán mejor o peor a determinados tratamientos. Todo ello es la base de una medicina personalizada real. Se acabará lo de tratar a todo el mundo de la misma forma. Todos los médicos nos enfrentamos a diario con pacientes que responden bien a determinados tratamientos que en otros producen muchos efectos secundarios, pacientes con escasos factores riesgo que contraen la enfermedad y otros con muchos factores de riesgo que no la sufren, etc. Todas estas diferencias sólo se explican por variaciones genéticas. Las ciencias «ómicas» (genómica, transcriptómica, proteómica y metabolómi­ ca), la aplicación de las células madre y el desarrollo constante de la tecnología informática son la base de la medicina del futuro. Sin embargo, el análisis de genes humanos no es nuevo. Hasta ahora, el diagnóstico genético se basaba en la identificación de enfermedades monogénicas hereditarias (una sola mutación en un gen es suficiente para producir la enfermedad). Gracias a la secuenciación del genoma humano y las nuevas técnicas de análisis genético, se ha abierto la posibilidad de estudiar la genética de enfermedades más comunes, como el cáncer, las enfermedades cardiovasculares o la enfermedad de Alzheimer. Estas son enfermedades multifactoriales (influyen muchos factores externos o ambien­ tales) y poligénicas, es decir, muchas variaciones genéticas influyen positiva o negativamente para que el resultado sea enfermedad o salud. Las variaciones genéticas en estos casos no son mutaciones, sino polimorfismos, porque se dan frecuentemente en la población general. El objetivo del conocimiento de todas las variaciones genéticas sería poder detectar en cada individuo los factores de riesgo que le son especialmente relevantes, de modo que se pudiera mejorar la prevención y el tratamiento. La influencia relativa del ambiente respecto a la genética en ambas situaciones se resume en la figura 9.1. Como puede obser­

Figura 9.1 A: en las enfermedades monogénicas la influencia del factor ambiental es poco importante. B: en las enfermedades poligénicas la aparición de la enfermedad depende en gran medida de los factores ambientales.

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varse, mientras que en las enfermedades mendelianas clásicas la mutación del gen prácticamente condiciona la aparición de la enfermedad (fig. 9.1A), en las alteraciones genéticas multifactoriales y sobre todo los polimorfismos de una sola base (SNP), el componente ambiental es muy determinante (fig. 9.1B) El genoma son todos los genes de un organismo. Cada núcleo celular contiene dos copias completas del genoma, uno del padre y otro de la madre. Durante la división celular, el genoma es duplicado y pasa a las células hijas que vivi­ rán de acuerdo con las directrices contenidas en sus genes. A partir de aquí se generaran órganos, tejidos, etc. El texto de estas directrices es la secuencia de ADN, que consiste en la sucesión de pequeños bloques (nucleótidos) con cuatro posibles componentes o bases: adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T). La información genética se memoriza en la sucesión de estas bases, que ordenándose de tres en tres forman los llamados codones, cada uno de los cuales determina un aminoácido según la secuencia de las bases. Finalmente los aminoácidos darán lugar a la proteína. Es decir, cada proteína es la traduc­ ción de un gen. El genoma humano está compuesto por unos 3.000 millones de pares de bases que conforman 46 cromosomas. Los genes son segmentos de estos cromosomas y dentro de ellos se encuentra la secuencia de codo­ nes que se traducirá en proteínas. Hay entre 30.000 y 40.000 genes diferentes, que pueden codificar unas 100.000 proteínas. Aproximadamente cada 1.000  bases, hay una variación genética a la que llamamos polimorfismo o SNP. Esto ocurre cuando, por ejemplo, se sustituye T por C en una determinada posición de un gen. Cada ser humano hereda para cada posición o locus genético un alelo que proviene de la madre y uno del pa­ dre. Los alelos son los que definen la originalidad de cada persona. Puede llegar a haber más de 3 millones de SNP, aunque no quiere decir que todos vayan a tener un efecto positivo o negativo en la salud. La interacción de una misma variación genética en dos genomas distintos (de dos personas diferentes) puede dar lugar a dos fenotipos distintos (uno puede sufrir enfermedad y el otro no). También puede ocurrir que variaciones distintas den lugar a un mismo fenotipo. Si sumamos a ello los múltiples factores ambientales que pueden interactuar con estas variaciones genéticas, nos podemos hacer una idea de la complejidad que entraña la interpretación de los resultados de los estudios de asociación genética. Sólo los Genome Wide Association Studies (GWAS) o amplios estudios de asociación genómica nos ofrecen información de asociación genética con cierta garantía2. De todos modos, estos estudios sólo sirven para señalarnos genes que pueden estar implicados en una enfermedad, pero no nos dicen que estos causen la enfermedad necesariamente. Los GWAS se realizan secuenciando SNP de centenares de personas con distintas enfermedades mediante equipos de úl­ tima generación capaces de leer mucho ADN en poco tiempo, con la esperanza de encontrar variaciones genéticas específicas de cada enfermedad. Una vez se tienen las variaciones sospechosas de predisponer a enfermedad, hay que replicar dichos resultados en distintas poblaciones. La diferencia entre mutaciones y SNP es su frecuencia de aparición. Las mutaciones ocurren en menos de un 1% de la población y pueden producirse durante la vida, mientras que los SNP no. En un futuro no muy lejano, los médicos podrán acceder a tests genéticos que les informarán sobre riesgo, pronóstico y mejor opción terapéutica para sus pacientes3. Somos afortunados, ya que somos los primeros en estudiar el genoma humano pero, como dice Matt Ridley en su libro Genoma (v. «Lecturas

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recomendadas»), «estamos en la antesala de nuevas y grandes respuestas pero, aún más, de nuevas y grandes preguntas». En este capítulo se discuten brevemente algunos aspectos genéticos de en­ fermedades cardíacas monogénicas y poligénicas y de la utilidad actual de los tests genéticos en dichas enfermedades.

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MIOCARDIOPATÍA HIPERTRÓFICA

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La miocardiopatía hipertrófica (MCH) es una enfermedad genética que se hereda con carácter autosómico dominante. Su historia natural y sus características clínicas son muy heterogéneas. La anatomía patológica se caracteriza por una hipertrofia de miocitos con estructuración desordenada y fibrosis. En algunos casos poco frecuentes, la MCH puede evolucionar a miocardiopatía dilatada (MD), con empeoramiento del pronóstico. La mortalidad total es de un 1-2% anual y se debe a muerte súbita (MS), insuficiencia cardíaca o ictus. La MCH es la causa más frecuente de muerte súbita en adolescentes y atletas, por lo que es preceptiva la estratificación del riesgo en estas poblaciones. Los factores de riesgo son historia familiar de muerte súbita, síncope inexplicado, hipotensión durante el ejercicio, taquicardia ventricular no sostenida en el Holter ECG y tabique interventricular ≥ 30 mm. El valor predictivo positivo de muerte súbita basada en la presencia de estos factores es relativamente bajo para el paciente individual (20-30%), y la decisión de colocar o no un desfibrilador implantable se fundamenta en el juicio clínico4. La MCH muestra un alto grado de heterogeneidad genética, y se han identi­ ficado más de 800 mutaciones en 11 genes diferentes5. Entre las más frecuentes y estudiadas, podemos citar los genes que codifican las proteínas siguientes: • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •

Cadena pesada de betamiosina (MYH7). Proteína C ligadora de miosina cardíaca (MYBPC3). Troponina T cardíaca (TNNT2). Troponina I cardíaca (TNNI3). Alfatropomiosina (TPM1). Alfaactina cardíaca (ACTC). Miosina cardíaca reguladora de cadena ligera (MYL2). Cadena ligera esencial de miosina (MYL3). Titina (TTN). Miogenina (MYOZ2). Cadena pesada de alfamiosina (MYH6). Proteína de membrana asociada a lisosoma (LAMP2). Proteincinasa g2 (PRKAG2). Alfagalactosidasa (enfermedad de Fabry) (GLA). Caveolina 3 (distrofia muscular) (CAV3). Glicina de ARN de transferencia mitocondrial (MTTG). Isoleucina de ARN de transferencia mitocondrial (MTTI). Lisina de ARN de transferencia mitocondrial (MTTK). Transtiretina (amiloidosis) (TTR). Troponina C (TNNC1).

Las mutaciones en los genes MYH7, MYBPC3, TNNT2 y TNN13 dan lugar al 90% de los casos descritos de MCH. Las mutaciones en los otros genes son raras.

En la mayoría de los casos, la mutación para MCH no dice mucho sobre el pronóstico, pero en otros casos sí. Por ejemplo, las mutaciones Arg403Gln, Arg719Trp y Arg719Gln del gen MYH7 aumentan el riesgo de muerte súbita e insuficiencia cardíaca. También es importante saber que pacientes con re­ lativamente poca hipertrofia septal pueden tener un aumento del riesgo de muerte súbita si la causa es una de las mutaciones del gen TNNT2 (Arg92Trp, Arg92Gln, Ile79Asn).

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¿Es útil el test genético en miocardiopatía hipertrófica?

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¿Quién debería hacerse el test? Pacientes con MCH o pacientes asintomáticos dentro de una familia con MCH y personas con hipertrofia ventricular izquierda para descartar MCH, especial­ mente en deportistas. El comportamiento aconsejado ante los resultados del análisis ser el siguiente.

Test con resultado positivo Se ha encontrado una mutación causante de la enfermedad que confirma el diagnóstico de MCH. Se puede ofrecer el test a familiares de primer grado para diagnóstico precoz, y todos los que tengan la mutación deben ser atendidos por un cardiólogo para ecocardiogramas seriados y otras exploraciones que se estime oportunas.

Test con resultado negativo No se ha encontrado una mutación causante de MCH. Esto no descarta total­ mente que no tenga la enfermedad. Simplemente puede ocurrir que tenga una mutación no incluida en el test de mutaciones. En estos casos es aconsejable un seguimiento periódico por el cardiólogo, que practicará un ecocardiograma anual entre los 10 y los 20 años, bianual hasta los 30 años y cada 5 años poste­ riormente. El test genético en estos casos identifica mutaciones causantes en sólo un 60-70% de las familias con MCH. Si un familiar da negativo para una mutación identificada previamente en su familia, puede considerarse que es un negativo verdadero y no va a sufrir la enfermedad. El seguimiento de éste

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La identificación de la mutación que origina la MCH permite un diagnóstico precoz del riesgo, aclara el pronóstico y mejora el tratamiento preventivo de los pacientes y sus familias. También ayuda a aclarar si una hipertrofia se debe a MCH, ejercicio o hipertensión. La identificación de una mutación en pacientes de una misma familia puede dar lugar a la identificación de otros familiares que están asintomáticos y tienen ecocardiogramas normales, pero siguen teniendo riesgo de muerte súbita o de sufrir la enfermedad en el futuro. En caso de que el test sea negativo, todavía podría haber alguna mutación rara que llevara de forma tardía a MCH, pero sería algo muy poco frecuente. El test genético también ayuda a discernir entre las personas que tienen un corazón de atleta de las que tienen MCH.

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no es necesario. No se aconseja realizar tests genéticos a familiares de pacientes con MCH en los que no se haya encontrado la mutación.

MIOCARDIOPATÍA DILATADA Y NO COMPACTADA

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Miocardiopatía dilatada

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La miocardiopatía dilatada (MCD) es la más frecuente de las que afectan al miocardio. Se caracteriza por dilatación y disminución de la fuerza contráctil. Las causas más frecuentes de MCD son la enfermedad coronaria y las val­ vulopatías. Cuando no se identifica una causa, se habla de miocardiopatía dilatada idiopática, que puede ocurrir de forma familiar (MCDF) o esporádica. La MCDF se asocia frecuentemente con otros problemas cardíacos (trastornos de la conducción y bradicardia) y extracardíacos (miopatías, sordera, retraso mental, distrofia muscular o granulocitopenia)6. Se han identificado múltiples genes relacionados con MCD que codifican principalmente dos grupos de pro­ teínas relacionadas con el citoesqueleto o con las proteínas sarcoméricas. Genes relacionados con proteínas del citoesqueleto que se ocupan de la estabilidad celular y anclado de estructuras subcelulares son: • • • • •

DYS, distrofina (distrofia muscular de Duchene). LMNA, laminina A/C. DES, desmina. SGCD, sarcoglucano. VCL, metavinculina.

Genes relacionados con proteínas sarcoméricas (reducen la fuerza contráctil) son: • • • • •

TNNT2, troponina T. MYBPC3, proteína C ligadora de miosina. MYH7, betamiosina. ACTC, actina. TPM1, tropomiosina.

Otros genes que se han visto implicados son TAZ, TTR, LAMP2, MTND1, MTND5, MTND6, TNNI3, G4.5, ACTN, TTN, PLN, LDB3/ZASP/Chipre y MLP7. Genes relacionados con ARN de transferencia mitocondrial son MTTL1, MTTQ, MTTH, MTTK, MTTS1 y MTTS2. Como se puede apreciar, muchos de los genes de la MCD también lo son de la MCH. Mutaciones distintas en el mismo gen pueden dar lugar a fenotipos distintos, como en el caso de estas miocardiopa­ tías. Información sobre estos genes puede obtenerse de OMIM (http://www. ncbi.nlm.nih.gov/omim). La herencia de la MCDF es de origen muy heterogéneo; en la mayoría de los casos, puede ser autosómica dominante, recesiva ligada al cromosoma X o mi­ tocondrial. Desde el punto de vista clínico, se recomienda consejo genético a los pacientes con MCDF y sus familiares de primer grado. También se recomienda electrocardiograma (ECG) y ecocardiograma a todos los familiares de primer gra­ do, ya que pueden tener la enfermedad y estar asintomáticos8. La muerte súbita forma parte de la historia natural de cualquier forma de MCD, pero en determina­ das familias tiene una incidencia especialmente elevada. Se ha descrito una mayor frecuencia de mutaciones en los genes de la laminina A/C y las troponinas.

La genética puede ser útil en el diagnóstico y la valoración pronóstica de pacientes con MCD. El diagnóstico precoz de los portadores permite tomar medidas que retrasen o frenen la evolución de la enfermedad (inhibidores de la enzima de conversión de angiotensina [IECA] y bloqueadores beta o evitar el consumo de alcohol). La genética ayuda en la toma de decisiones; por ejemplo, cuando se identifican mutaciones con alto riesgo de muerte súbita, se podría indicar un desfibrilador automático implantable (DAI). Las guías de actuación de práctica clínica de las distintas sociedades científicas de cardiología intentan definir criterios aplicables a todos los pacientes, pero la genética de la MCD idiopática demuestra que es una enfermedad muy heterogénea y, por lo tanto, será cada vez mas difícil generalizar. A la hora de valorar el riesgo de muerte súbita de un paciente con MCD, es importante tener en cuenta los antecedentes familiares y la presencia de mutaciones causales de alto riesgo (laminina A/C, troponinas). Las mutaciones en LMNA se asocian también a trastornos severos de la conducción. No se dispone de tanta información sobre otros genes9.

Los pacientes con MCD y los familiares de pacientes con MCD, en los que se espera encontrar una mutación significativa en el 20% de casos. Los que resultan positivos deben seguir control periódico por cardiólogo. No es necesario que los negativos sigan controles.

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Test con resultado positivo

Se ha encontrado una mutación causante de la enfermedad que confirma el diagnóstico de MCD. Se puede ofrecer el test a familiares de primer grado para diagnóstico precoz, y todos los que tengan la mutación deben ser atendidos por un cardiólogo para ecocardiogramas seriados y otras exploraciones que se estime oportunas. Test con resultado negativo

No se ha encontrado una mutación causante de MCD. Esto no descarta to­ talmente que no tenga la enfermedad. Simplemente puede ocurrir que tenga una mutación que no se incluyó en el panel de mutaciones. En estos casos es aconsejable un seguimiento periódico por el cardiólogo, que practicará un ecocardiograma anual entre los 10 y los 20 años, bianual hasta los 30 años y cada 5 años posteriormente. El test genético identifica mutaciones causantes sólo en el 20% de las familias con MCD. Si un familiar es negativo para una mutación identificada previamente en su familia, puede considerarse que es un negativo verdadero y no va a sufrir la enfermedad. El seguimiento de éste no es necesario. No se aconseja realizar tests genéticos a familiares de pacientes con MCD en los que no se haya encontrado la mutación.

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¿Quién puede beneficiarse de un test genético en miocardiopatía dilatada?

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Miocardiopatía no compactada Otro tipo de MCD con trabeculación exagerada del ventrículo izquierdo es la miocardiopatía no compactada (MCNC). Esta falta de compactación probable­ mente se deba a una detención en el proceso embriológico de compactación miocárdica. La MCNC evoluciona hacia una dilatación y disfunción sistólica

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progresivas. En los casos con trabeculación marcada, se debe considerar la posibilidad de que haya mutaciones en alguno de los genes siguientes9: • G4.5 (codifica la proteína taffazina, asociada con el síndrome de Barth y con fibroelastosis endocárdica). • Alfadistrobrevina (proteína citoesquelética). • Distrofina (proteína citoesquelética). • Cypher-ZASP (que codifica una proteína de la línea Z). • Laminina A/C. La utilidad de los tests genéticos en este caso y la significación de un test positivo o negativo tienen las mismas implicaciones que para la MCD.

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DISPLASIA ARRITMOGÉNICA DEL VENTRÍCULO DERECHO

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La miocardiopatía o displasia arritmogénica del ventrículo derecho (DAVD) es una enfermedad del músculo cardíaco de origen genético cuyo diagnóstico puede ser complejo. Es una de las causas más frecuentes de muerte súbita (MS) en los adultos jóvenes. La descripción clásica suele referirse al estadio final de la enfermedad, en el que el miocardio, fundamentalmente el del ventrículo derecho, ha sido sustituido por tejido fibroadiposo, pero en sus fases iniciales la enfermedad suele pasar inadvertida por ecocardiografía. El problema es que en estas fases iniciales el riesgo de MS no es menor10. La MS sólo puede evitarse mediante el diagnóstico y el tratamiento precoz que den tiempo a implantar un DAI. El Grupo de Trabajo de la Sociedad Europea de Cardiología ha definido los criterios diagnósticos de DAVD11. En un 30-50% de los casos hay historia familiar. Esto es probablemente una estimación a la baja, debido a un bajo grado de penetrancia (de un 20-30%) y errores de diagnóstico en estadios iniciales. Existen varias formas de DAVD, la que afecta predominantemente al ventrículo derecho (VD) o al ventrículo izquierdo (VI) y la forma biventricular. La forma VI puede presentar dificulta­ des de diagnóstico diferencial con la MCD. Las formas de afección localizada van más a favor de DAVD. Formas recesivas de DAVD relacionadas con el gen (JUP) de la placoglobina se han asociado a pelo lanoso y dermatosis tipo que­ ratoderma palmoplantar (enfermedad de Naxos)12. El primer gen implicado en la DAVD autosómica dominante fue el gen de la desmoplaquina13. Aparecieron mutaciones en el gen PKP2 en el 43% de los casos de DAVD14. También se han identificado dos genes que afectan al desmosoma, que son el desmogleína 2 (DSG2) y el desmocolina (DSC2)16. Es especialmente interesante que mutaciones en el gen de la rianodina 2 (RyR2), también relacionado con la taquicardia ven­ tricular polimorfa catecolaminérgica (TVPC), de lugar a otro tipo de DAVD que se caracteriza por MS en personas jóvenes, taquicardia ventricular polimórfica, ausencia de características típicas en el ECG y muy discretas alteraciones de la contractilidad con función general conservada15. Otras mutaciones en genes que se han relacionado con DAVD autosómica dominante son el TGB3 y el TMEM4316. Los principales genes relacionados con DAVD son: • • • •

DSC2 (desmocolina 2). DSG2 (desmogleina). PKP2 (placofilina 2). JUP (placoglobina).

• RyR2 (receptor de la rianodina 2). • DSP (desmoplaquina). • TMEM43 (proteína transmembrana 43).

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¿Quién debe practicarse un test genético? Hemos de resaltar que sobre esta enfermedad concreta hace falta más expe­ riencia para poder hacer afirmaciones solventes; sin embargo, el panel de tests genéticos podría ser recomendable para: • Paciente con diagnóstico de DAVD. • Familiares de pacientes con DAVD en los que se ha identificado una mutación. • Confirmación del diagnóstico en casos dudosos.

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Test con resultado positivo Se ha encontrado una mutación causante de la enfermedad que confirma el diagnóstico de DAVD. Se puede ofrecer el test a familiares de primer grado para diagnóstico precoz, y todos los que tengan la mutación deben ser atendidos por un cardiólogo para ecocardiogramas seriados y otras exploraciones que se estime oportunas.

Test con resultado negativo No se ha encontrado una mutación causante de DAVD. Esto no descarta to­ talmente que no tenga la enfermedad. Simplemente puede ocurrir que tenga una mutación que no se incluyó en el panel de mutaciones. En estos casos es aconsejable un seguimiento periódico por el cardiólogo que practicará ECG, ecocardiograma y Holter ECG de 24 h periódicamente. El test genético iden­ tifica mutaciones causantes sólo en un 40-50% de las familias con DAVD. Si un familiar es negativo para una mutación identificada previamente en su familia, puede considerarse que es un negativo verdadero y no va a sufrir la enfermedad. El seguimiento de éste no es necesario. No se aconseja realizar tests genéticos a familiares de pacientes con DAVD en los que no se haya en­ contrado la mutación.

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Hay quien recomienda buscar las mutaciones de TMEM43, pues tiene un pronóstico especialmente malo que indicaría implantación de DAI17. Recien­ temente se han revisado los criterios de diagnóstico para DAVD aumentando la sensibilidad desde un 20 a un 72%17a. Para ello se incluyeron mutaciones en cinco genes desmosómicos (PKP2, DSP, DSC2, DSG2 y JUP). Cuando no se consideraba los hallazgos genéticos, la sensibilidad para el diagnóstico se reducía al 39% (p Arg Codon 112/Arg>Cys Codon 158), CETP Arg>Gln 451(B1/B2), SREBF2 Gly>Ala Codon 595, NOS3 Glu>Asp Codon 298, NOS3 Ins>Del Intron 4 (VNTR), NOS3 T>C Pos -786 Promoter, GTA4 Pro>Ser Codon 319, MMP3 5ª>6ª Pos. -1171 Promoter y PON1 Glu>Arg Codon 192.

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La hipertensión arterial (HTA) es un trastorno muy complejo en el que se ba­ rajan factores genéticos y ambientales muy numerosos. Según la clasificación de la Sociedad Europea de Cardiología, se considera HTA una presión arterial >  140/90  mmHg52. En un 5-10% de los casos de HTA se puede encontrar una causa53 y se habla de HTA secundaria, pero en el resto se habla de HTA idiopática. Los estudios genéticos han puesto de manifiesto algunas HTA monogénicas, pero en su gran mayoría son poligénicas. Un 30–50% del riesgo de HTA es de origen genético. La HTA es una afección peligrosa, con una alta morbimortalidad. Como ejemplo, diremos que la gran mayoría de las perso­ nas que sufren insuficiencia cardíaca congestiva tienen una historia de HTA y aproximadamente la mitad de los casos de hemorragia cerebral se atribuyen a HTA, que también es un principal factor de riesgo de infarto de miocardio. Por lo tanto, el diagnóstico precoz y el tratamiento de la HTA son preceptivos. Los beneficios del tratamiento antihipertensivo son altos, pues reduce el riesgo de accidente cerebrovascular, eventos cardiovasculares, insuficiencia cardíaca e insuficiencia renal. La distribución familiar de la HTA es algo reconocido desde hace tiempo. El estudio del St. Mary’s Hospital de Londres puso de manifiesto que la HTA aparecía en familias54. La probabilidad de sufrir HTA si se es familiar de un hipertenso es 2,3  veces el de la población general, mientras que si hay más de una persona hipertensa menor de 55 años en la familia, el riesgo aumenta hasta 4 veces el valor de la población general55. En pacientes gemelos, la HTA muestra una concordancia del 60%56. En estos casos, el factor genético quizá se sobreestime, ya que hay influencias ambientales muy parecidas para los hermanos gemelos. Se han descrito varias formas de HTA monogénicas, con unos mecanismos fisiopatológicos muy parecidos en la mayoría de ellas, que afectan al riñón y su ca­ pacidad de reabsorción de sal. Luft56a publicó una revisión de dichas formas. El conocimiento de los genes causantes de HTA desvela nuevos caminos en la biología de esta afección y nuevas dianas terapéuticas. La mayoría de los estu­ dios de asociación de genes específicos para HTA han sido frustrantes. Después de identificarse más de 40 genes relacionados con HTA56,57, diversos estudios no han conformado los hallazgos iniciales. En la tabla 9.2 se resumen los genes que con más frecuencia se han relacionado con la HTA. La causa de estos problemas puede ser múltiple: heterogeneidad genética, poder estadístico insuficiente, participación de factores ambientales, heterogeneidad de fenotipos, etc. Los genes más frecuentes que se ha estudiado están en relación con los receptores a1-adrenérgicos y b2-adrenérgicos, la enzima de conversión de angiotensina y la endotelina 1. Para intentar conseguir significación estadística se han realizado metaanálisis, y uno de ellos concluyó que el gen de la angiotensina I (AGT) en su genotipo M235T se asocia con un aumento de riesgo de HTA.

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HIPERTENSIÓN ARTERIAL

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Tabla 9.2  Genes que con más frecuencia se han relacionado con la hipertensión arterial antes de los GWAS ECE1

Defecto cardíaco, enfermedad de Hirshprung, disfunción autonómica e HTA

ATP1B1

HTA, QTL

RGS5

HTA, QTL

SELE, ELAM1

Nefropatía por IgA, aterosclerosis, HTA y QTL

AGT, SERPINA8

HTA, preeclampsia, disgenesia tubular renal

HYT3

HTA

AGTR1, AGTR1A, AT2R1

HTA, disgenesia tubular renal

ADD1

HTA sensible a la sal

HYT6

HTA

CYP3A5, P450PCN3

HTA sensible a la sal

NOS3

Espasmos coronarios, Alzheimer, HTA, HTA del embarazo, ictus isquémico

GNB3

HTA

HYT4

HTA

HYT2

HTA

NOS2A, NOS2

HTA, resistencia a la malaria

HYT1

HTA

PNMT, PENT

HTA

HYT5

HTA

PTGIS, CYP8A1, PGIS, CYP8

HTA

Una solución podrían ser los meta-GWAS de un gran número de personas con buena determinación de fenotipo mediante monitorización ambulatoria de presión arterial (MAPA) si es necesario. Dos meta-GWAS se han publicado recientemente: el estudio CHARGE58 y el estudio GlobalBPgen59. Estos estudios han identificado loci relacionados con genes que se asocian a variaciones genéticas que individualmente afectan a la presión arterial sistólica en alrededor de 1 mmHg y la presión arterial dias­ tólica en 0,5 mmHg. Esta pequeñas variaciones tienen relevancia ya que, por ejemplo, un aumento prolongado de 5 mmHg en la presión arterial diastólica aumenta el riesgo de accidente cerebrovascular (ACV) en un 34% y el riesgo de un accidente coronario en un 21%60. Otro ejemplo sería que una reducción de la

presión arterial sistólica en 2 mmHg reduce los ACV en un 6% y la enfermedad coronaria en un 5%61. El resultado conjunto del CHARGE y el GlobalBPgen identificó once loci con asociación significativa:

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• Cuatro loci para HTA sistólica: ATP2B1, CYP17A1, PLEKHA7 y SH2B3. • Seis loci para HTA diastólica: ATP2B1, CACNB2, CSK-ULK3, TBX3-TBX5 y ULK4. • Un locus para HTA: ATP2B1. Resultados relevantes son, por ejemplo, que la variación en ATP2B1 aumenta el riesgo de HTA en un 17% con un alelo y un 37% con dos. Son necesarios más estudios para aprender qué factores genéticos y genómicos pueden influir en la población y en una determinada persona para la aparición de HTA. También aprenderemos más sobre la respuesta personalizada a fármacos y otros factores ambientales.

El uso de antiagregantes plaquetarios, en especial el clopidogrel, ha mejo­ rado el pronóstico de los pacientes tras un síndrome coronario agudo y tras angioplastias coronarias. Sin embargo, es bien conocida la falta de respuesta en algunos pacientes, lo que da lugar a eventos coronarios recurrentes. En un GWAS reciente se puso de manifiesto que el genotipo CYP2C19*2 produce una respuesta antiagregante pobre cuando se administra clopidogrel; es decir, de los pacientes tratados con clopidogrel, los que tenían este genotipo tuvieron el doble de incidencia de eventos coronarios que los que no lo tenían62. Aunque sea pronto para usar sistemáticamente este test, es muy posible que este geno­ tipo forme parte de un panel para luchar contra los accidentes coronarios en el futuro Para más información ver el capítulo 4.

CONCLUSIONES Los tests genéticos son de utilidad y ya deberían estar en uso para pacientes con enfermedades cardíacas monogénicas tales como la MCH o las canalopatías para ayudar a identificar mutaciones específicas que pudieran ayudar en la identificación de familiares con riesgo de sufrir la enfermedad. Podrían usarse los tests genéticos para buscar intraútero mutaciones me­ diante amniocentesis en embarazos con algún progenitor portador de una enfermedad monogénica. Es probable que en 3 o 4 años se disponga de paneles de polimorfismos gené­ ticos en un test que permitan mejorar las tablas actuales de predicción de riesgo de sufrir enfermedades poligénicas tales como la enfermedad coronaria. Los grandes avances de la tecnología genómica harán que la secuenciación del genoma de un individuo sea un proceso asequible para la práctica clínica en un futuro no muy lejano, lo que permitirá el diagnóstico muy precoz y la medicina predictiva real. Es probable que algún día, cuando pidamos visita con el cardiólogo, se nos envíe una torunda para mandar muestras de nuestra saliva, de forma que a los pocos días los resultados de predisposiciones genéticas estén encima de la mesa para discutirlos en la primera visita.

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ANTIAGREGANTES PLAQUETARIOS

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El desarrollo de nuevas terapias y la terapia génica con modificación de mu­ taciones o modulación de la expresión de otros genes que contrarresten el efecto de mutaciones nocivas son otros de los avances que veremos en el futuro.

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Bibliografía

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Marta Carrera Martínez

ÍNDICE DEL CAPÍTULO Introducción  275 Susceptibilidad genética  276 Utilidad de la genética  279 Gen del receptor de la vitamina D  279 Gen del colágeno tipo Ia1  280 Gen del receptor de estrógenos alfa  281 Conclusiones  282 Bibliografía  283

INTRODUCCIÓN La osteoporosis es una enfermedad esquelética sistémica caracterizada por la disminución de la masa ósea y el deterioro de la microarquitectura del tejido óseo, con el consiguiente aumento de la fragilidad ósea y de la susceptibilidad a sufrir fracturas1. Durante mucho tiempo el diagnóstico de osteoporosis se basó en la presencia de fracturas, pero en 1994 la Organización Mundial de la Salud (OMS) propuso unos criterios diagnósticos basados en la determinación de la densidad mineral ósea (DMO) (tabla 10.1). Las mujeres de raza blanca con valores de DMO inferiores a la media juvenil en más de 2,5 desviaciones estándar (DE) son diagnosticadas de osteoporosis aunque no tengan fracturas, y se reserva el término osteoporosis establecida o grave para situaciones en que también haya fracturas. Cuando la DMO se encuentra entre –1 y –2,5 DE, se habla de osteopenia. No existen aún criterios definidos para los hombres y para las mujeres de otras razas, aunque se suele aceptar un criterio equivalente al de las mujeres de raza blanca2. Las mujeres presentan valores de DMO inferiores a los de los hombres, así como una incidencia de fractura osteoporótica 4 veces la de éstos3. La población blanca de Estados Unidos presenta valores de DMO menores que la población negra, y una incidencia de fractura osteoporótica 3 veces superior3,4. La osteoporosis es una enfermedad frecuente y propia de la edad avanzada, que afecta especialmente a las mujeres. Se estima que 1 de cada 3 mujeres frente a 1 de cada 8 hombres mayores de 50 años presentan osteoporosis5. Se calcula que en España existen aproximadamente 3,5 millones de personas con osteoporosis y, lo más importante, aproximadamente el 50% de los individuos que la presentan no estarían diagnosticados. Por ello se dice que la osteoporosis es una enfermedad silenciosa, que normalmente se diagnostica tras la aparición © 2010. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos

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Tabla 10.1  Categorías diagnósticas de la OMS Normal

DMO ≥ –1 DE

Osteopenia

DMO  –2,5 DE

Osteoporosis

DMO C, cuyos portadores tienen predisposición a la DM2, elevado índice de masa corporal, hipertensión arterial y dislipemias49,50. Este gen, al igual que otros citados anteriormente, es pleio­ trópico: gen que produce un conjunto de efectos fenotípicos no relacionados. Ser homocigoto para el alelo C se asocia de manera significativa a las varia­ ciones observadas en el colesterol total y el colesterol de las lipoproteínas de alta densidad (cHDL), integrado en respuesta al entrenamiento físico51. En este genotipo el ejercicio físico aeróbico de más de 30 min, con una frecuencia de 3 o 4 días a la semana, será suficiente para incrementar las concentraciones de cHDL y, en consecuencia, favorecer la prevención de afecciones cardiovasculares. Los portadores del polimorfismo deberían realizar una prueba de esfuerzo cardiorrespiratoria y metabólica (medida de sustratos energéticos durante el ejercicio físico), anual en deportistas y bianual para el resto de la población, de esta forma se podrá saber la intensidad óptima del ejercicio para cada persona que utiliza carbohidratos y grasas como fuente energética, ya que cada persona utiliza o «quema» el azúcar, las grasas o bien los dos sustratos a unas intensidades particu­ lares de ejercicio físico de forma personalizada. Ello servirá para hacer una óptima prescripción de ejercicio físico para el tratamiento del sobrepeso, principalmente visceral, y la dislipemia o bien para la prevención y/o el tratamiento de la diabe­ tes mellitus. Es recomendable descartar reacciones hipertensivas de esfuerzo. Es interesante hacer un análisis de sangre valorando las concentraciones de citocinas como, por ejemplo, IL-6, IL-10 o factor de necrosis tumoral alfa (TNFa), una vez al año para la población general y cada seis meses en atletas. También podremos usar la nutrición personalizada para prevenir y tratar las enfermedades descritas.

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Gen de la interleucina-6 (IL6)

Gen de la -actinina 3 (ACTN3) La actina es una proteína abundante en los sarcómeros del músculo esquelético de las células eucariotas. El gen de la a-actinina 3 crea el estímulo necesario para producir a-actina exclusivamente en las fibras musculares, lo que da más

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facilidad para la contracción rápida muscular ya que la proteína utiliza energía que proviene de la glucosa (obtención de energía rápida). Existen dos variantes en el polimorfismo R577X: el alelo X, que determina la falta de la proteína y, como consecuencia, su función, aparece en un 18% de la población blanca sana. No se asocia a enfermedades, ya que hay otra variante genética que compensa, el gen ACTN2, aunque sí condiciona una menor eficacia en la musculatura esquelética cuando se ejercita a alta velocidad, por lo que se considera que presentar la variante R es una ventaja selectiva en estos individuos, de hecho, está demostrado que aproximadamente el 76% de los atletas de mayor resistencia presentan este alelo. La presencia del alelo R/R predomina en atletas de mayor rendimiento, en comparación con la población general. La presencia de la proteína hace que los músculos se contraigan con mayor rapidez, lo que es óptimo para los deportes de potencia y velocidad. En un estudio del gen de la a-actinina, realizado en 429 atletas blancos de elite, entre ellos 50 deportistas olímpicos, se concluyó que el 50% de los 107 atletas de ca­ rreras de corta distancia poseían dos copias del alelo R. No se encontró ninguna velocista que tuviera dos copias del alelo X. Todos los deportistas olímpicos que practicaban disciplinas de fuerza tenían dos copias de la variante polimórfica R. Tampoco se detectaron copias del alelo X en corredoras de elite52-54.

Gen de la apolipoproteína E (ApoE) El gen de la apolipoproteína E (ApoE) está localizado en el cromosoma 19, y es pleomórfico con tres alelos principales, ApoE2, ApoE3 y ApoE4, que traducen tres isoformas de proteína, Apo ε2, Apo ε3 y Apo ε4. Los portadores SNP en la ApoE3, que da lugar a una Apo ε3 con la variante (Cys112Arg; Arg158Cys), se benefician más del ejercicio físico aeróbico a la hora de mejorar las concentraciones de colesterol, especialmente en los genotipos ε3/ε3, sobre todo si poseen el polimorfismo de la IL-6 favorable para la mejora del colesterol55. La ApoE es una proteína que forma parte de las lipoproteínas plasmáticas, principalmente en los quilomicrones ricos en triglicéridos y en las lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL). Tiene un importante papel en el metabolismo de las lipoproteínas e incluso demencias como el Alzheimer. Sor­ prendentemente, los portadores de los genotipos ε2/ε3 y ε3/ε4 pueden tener un aumento de hasta un 13% el VO2máx y, por lo tanto, de la capacidad aeróbica en deportes de resistencia. Otros SNP del gen de la ApoE se han relacionado también con riesgo cardiovascular, Alzheimer y enfermedades en relación con el tabaquismo, algunas de las cuales se verán en otros capítulos.

CONCLUSIONES

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Por una parte, se quiere encontrar respuesta a la pregunta de siempre: el atleta nace o se hace. De todos modos, todavía faltan años para conocer de forma científica qué disciplina deportiva es la más conveniente, desde un punto de vista médico, según el genotipo de cada persona. Posiblemente en un futuro no muy lejano exista el «doping genético». Algunos expertos creen que se empezará a manipular el material genético para alcanzar una injusta ventaja, a pesar de que no se ha registrado ningún caso de este tipo hasta el momento. Si en un atleta se introduce o se elimina un gen por definición, será un transgénico, pero

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también podrían aparecer enfermedades o incluso la muerte del atleta. Sería posible manipular los genes que controlan las cualidades físicas: potencia, velocidad, resistencia y también fuerza mental. Éstos son los cuatro factores clave en la actividad deportiva, aunque hay que recordar que la genética es sólo aproximadamente un 50% de la capacidad deportiva y que otras cualidades, como el equilibrio, la coordinación, la técnica o la táctica, muy importantes en muchos deportes, no son valorables desde un punto de vista genético y que sólo se mejoran con el entrenamiento. Se deberían debatir políticas de control con comités éticos para predecir el mal uso de estas técnicas y controlar el mercado de la manipulación genética. Debemos esforzarnos entre todos para que la práctica de ejercicio físico sea lo más personalizada posible, de forma óptima, sacarle el máximo rendimiento y, sobre todo, disfrutarla. Las posibles indicaciones prácticas anteriormente descritas, por lo que se refiere a la detección de determinados SNP en relación con la práctica deportiva (en cuanto a detección y prevención de enfermedades), son puramente orien­ tativas, todos los sujetos deben ser analizados de forma personalizada y por un equipo de especialistas, desde un punto de vista multidisciplinario: médico del deporte, cardiólogo, médico especializado en prevención, nutricionista, entrenador, análisis de laboratorio, etc. Recordemos de nuevo que el objetivo del estudio de los polimorfismos genéticos es cuantificar y predecir el riesgo en la práctica del ejercicio para crear modelos preventivos individualizados. «La inteligencia podría ser definida en determinadas ocasiones como la capacidad del individuo para ajustarse con éxito a su entorno o para ajustar su entorno a las necesidades de cada uno.»

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Medicina personalizada en práctica deportiva

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300

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Contribución de la epigenética al manejo personalizado del cáncer

12 12

Verónica Dávalos • Manel Esteller

ÍNDICE DEL CAPÍTULO Introducción  301 Epigenética en la salud y la enfermedad  302 Metilación del ADN  302 Modificaciones de histonas  307 De la epigenética a la epigenómica  308 Aplicaciones clínicas derivadas de estudios epigenéticos  309 Biomarcadores epigenéticos para el diagnóstico del cáncer  309 Biomarcadores epigenéticos para el pronóstico del cáncer  310 Marcadores epigenéticos de predicción de respuesta al tratamiento  311 Terapia epigenética del cáncer  313 Conclusiones  314 Agradecimientos  314 Bibliografía  314

INTRODUCCIÓN El éxito del tratamiento de pacientes con cáncer depende en gran medida de la correcta selección de la terapia más adecuada, considerando las características individuales de cada caso. Hasta hace poco el tratamiento era en gran medida empírico, comenzando por la terapia con mejor respuesta en el mayor porcentaje de pacientes. No obstante, la enorme heterogeneidad derivada de la complejidad de esta enfermedad conlleva diferentes respuestas a un mismo tratamiento. En consecuencia, uno de los principales retos de la medicina consiste en identificar patrones que permitan predecir el éxito o el fracaso de una terapia determinada. Los avances de la biología molecular han resultado de gran ayuda para establecer tales patrones. En los últimos años, las nuevas tecnologías de análisis a gran escala han permitido asociar perfiles de expresión génica con diferentes tejidos, estadios, tipos tumorales, etc., lo que resulta en potenciales aplicaciones clínicas, que facilitan el diagnóstico y la predicción del pronóstico o la respuesta al tratamiento. Las investigaciones llevadas a cabo en el campo de la genética han identificado alteraciones que incluyen mutaciones, amplificaciones, deleciones, translocaciones, etc., asociadas al establecimiento y evolución del cáncer, así como algunas causantes de sensibilidad o resistencia a agentes terapéuticos. Por ejemplo, las mutaciones en el gen del receptor del factor de crecimiento epidermal (EGFR) se asocian con sensibilidad a la terapia con gefitinib1-3, © 2010. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos

301

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mientras que la amplificación y sobreexpresión de EGFR-related 2 (HER2) se ha convertido en un marcador ampliamente utilizado para identificar a pacientes con sensibilidad a trastuzumab (anticuerpo terapéutico contra HER2)4,5. Sin embargo, es crucial considerar que el cáncer es una enfermedad que no sólo deriva de cambios genéticos, sino también de alteraciones epigenéticas, por lo que los resultados alcanzados en esta área también son trascendentales para el avance de la medicina. En este capítulo se comentan las contribuciones de la epigenética en la nueva era de la medicina personalizada, con énfasis en las potenciales aplicaciones de la epigenómica en la práctica clínica.

Contribución de la epigenética al manejo personalizado del cáncer

EPIGENÉTICA EN LA SALUD Y LA ENFERMEDAD

302

El término «epigenética» fue introducido por C.H. Waddington en 1939 para referirse a «las interacciones causales entre los genes y sus productos, lo cual da al fenotipo su ser»6. Posteriormente, la epigenética se redefine como los cambios hereditarios en la expresión del gen que no se deben a alteraciones en la secuencia de ADN7. Entre los marcadores epigenéticos se incluyen la metilación del ADN y las modificaciones de las histonas. Estas modificaciones tienen la función de modular la conformación de la cromatina, por lo que tienen una implicación fundamental en el mecanismo de regulación de la expresión génica, condicionando el acceso al ADN de los factores de transcripción, coactivadores y correpresores.

Metilación del ADN En humanos, la metilación del ADN consiste en la adición de un grupo metilo al carbono 5’ de una citosina que esté seguida por una guanina (dinucleótidos CpG). Esta reacción es catalizada por metiltransferasas de ADN (DNA methyltransferases, DNMT), que utilizan la S–adenosil-metionina como donador de grupos metilo. Durante la evolución, el dinucleótido CpG ha sido eliminado progresivamente del genoma de eucariotas superiores y actualmente representa sólo del 5 al 10% de la frecuencia esperada. Sin embargo, existen regiones con una longitud mayor de 300 pares de bases donde la frecuencia de este dinucleótido alcanza un 50-60%, son las denominadas «islas CpG». Estas islas están ubicadas en el extremo 5’ (promotor, región no traducida —UTR— y exón 1) de aproximadamente la mitad de los genes. En general, los promotores con islas CpG no metiladas están transcripcionalmente activos, mientras que la metilación de estas islas constituye un mecanismo epigenético de represión transcripcional8-10. En condiciones normales la metilación de citosinas es un evento raro en islas CpG, pero existen ciertas excepciones: los genes no transcritos en el cromosoma X inactivo, genes autosómicos imprintados, genes específicos de línea germinal y ciertos genes específicos de tejido, donde esta modificación está mediando el silenciamiento de la expresión. Por el contrario, la metilación de islas CpG asociadas a promotores ha demostrado ser un mecanismo frecuente de inactivación de genes supresores de tumores y actualmente se considera como una de las marcas más reconocidas de una célula cancerosa11,12 (fig. 12.1). Desde el hallazgo de hipermetilación de islas CpG en retinoblastoma (Rb)13,14, la lista de genes con funciones cruciales en la tumorigénesis inactivados por este

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sistema va en aumento, y afectan a genes de reparación de ADN, ciclo celular, apoptosis, adhesión celular, invasión, angiogénesis, etc.15,16 (tabla 12.1). Cabe resaltar que los perfiles de hipermetilación de islas CpG son específicos para cada tipo de cáncer17,18. Cada tipo de tumor tiene un «hipermetiloma de ADN» que define esa enfermedad en particular, por lo que su aplicación médica es análoga a la de marcadores morfológicos, citogenéticos o genéticos tradicionalmente empleados en la práctica clínica. Este mecanismo de represión transcripcional debido a hipermetilación del ADN también se ha descrito recientemente en micro-ARN, lo que añade un nivel superior de complejidad en la regulación de la expresión génica. Los micro-ARN son ARN no codificantes de aproximadamente 22  nucleótidos, que inhiben la expresión postranscripcional. Estos pequeños ARN se unen a la región 3’ UTR de sus ARNm diana (por complementariedad de secuencias) e inducen la degradación directa del ARNm o inhiben su traducción19,20. Se ha estimado que el 30% de los genes humanos son diana de micro-ARN, por lo que ejercen su influencia en numerosos procesos biológicos, que incluyen proliferación celular, diferenciación, apoptosis, desarrollo, metabolismo, etc. Del mismo modo que ocurre en genes codificantes, la metilación del ADN afecta a islas CpG de las regiones reguladoras 5’ de algunos micro-ARN con función supresora de tumores21,22. La alteración en los perfiles de metilación en cáncer no sólo afecta a islas CpG, sino también a dinucleótidos CpG distribuidos a lo largo de los genes. En condiciones normales, las secuencias genómicas repetitivas y el cuerpo de

Contribución de la epigenética al manejo personalizado del cáncer

Figura 12.1 Alteración en los patrones de metilación en cáncer. La hipermetilación de islas CpG en los promotores de genes supresores de tumores es una alteración común en células cancerosas. Este cambio conlleva la inactivación transcripcional y la consecuente pérdida de la función normal de estos genes. Al mismo tiempo, el genoma de las células cancerosas sufre una hipometilación general de las secuencias repetitivas. DNMT: metiltransferasa de ADN; MBD: proteína de unión a ADN metilado.

303

Contribución de la epigenética al manejo personalizado del cáncer

12

304

Tabla 12.1  Genes inactivados por hipermetilación de islas CpG y modificaciones de histonas en cáncer Gen

Función

Localización

Tipo de tumor

Consecuencias

APC

Inhibidor de b-catenina

5q21

Tracto aerodigestivo

Activación de la vía WNT/b-catenina

AR

Receptor de andrógeno

Xq11

Próstata

Insensibilidad hormonal

BRCA1

Reparación del ADN, transcripción

17q21

Mama, ovario

Roturas de doble cadena (?)

CDH1

Adhesión celular (cadherina E)

16q22.1

Mama, estómago, leucemia

Diseminación

CDH13

Adhesión celular (cadherina H)

16q24

Mama, pulmón

Diseminación (?)

CHFR*

Punto de control de mitosis

12q24.33

Gástrico, oral

Sensibilidad a inhibidores de microtúbulos

COX2

Ciclooxigenasa 2

1q25

Colon, estómago

Resistencia antiinflamatoria (?)

CRBP1

Proteína de unión a retinol

3q21-q22

Colon, estómago, linfoma

Insensibilidad a vitaminas

DAPK

Proapoptótico

9q34.1

Colon, pulmón, linfoma

Resistencia a apoptosis

DKK1

Inhibidor extracelular de WNT

10q11.2

Colon

Activación de la vía WNT

ER

Receptor de estrógeno

6q25.1

Mama

Insensibilidad hormonal

EXT1

Síntesis de heparán sulfato

8q24

Leucemia, piel

Pérdida de adhesión celular

FAT

Cadherina, supresor tumoral

4q34-35

Colon

Diseminación (?)

GATA4

Factor de transcripción

8p23-p22

Colon, estómago

Inactivación de genes diana

GATA5

Factor de transcripción

20q13

Colon, estómago

Inactivación de genes diana

GSTP1

Conjugación a glutatión

11q13

Mama, próstata, riñón

Acumulación de aductos (?)

HIC1

Factor de transcripción

17p13.3

Múltiples tipos

Desconocida

(Continúa)

12

Gen

Función

Localización

Tipo de tumor

Consecuencias

HOXA9

Proteína homeobox

7p15-p14

Neuroblastoma

Desconocida

ID4

Factor de transcripción

6p22-p21.3

Leucemia, estómago

Desconocida

IGFBP3

Proteínas de unión a factores de crecimiento

7p14-p12

Piel, pulmón

Resistencia a apoptosis

Lamin A/C

Arquitectura nuclear

1q21.2

Leucemia, linfoma

Desconocida

LKB1/STK11

Serina-treonincinasa

19p13.3

Colon, mama, pulmón

Desconocida

MGMT*

Reparación del ADN

10q26

Múltiples tipos

Mutaciones, sensibilidad a agentes alquilantes

MLH1*

Reparación del ADN

3p21.3

Colon, endometrio, estómago

Mutaciones, resistencia a 5-FU y cisplatino

NORE1A

Homólogo del efector de Ras

1q32

Pulmón

Desconocida

p14ARF

Inhibidor de MDM2

9p21

Colon, estómago, riñón

Degradación de p53

p15INK4b

Inhibidor de cinasa dependiente de ciclina

9p21

Leucemia

Entrada en ciclo celular

p16INK4a

Inhibidor de cinasa dependiente de ciclina

9p21

Múltiples tipos

Entrada en ciclo celular

p73*

Homólogo de p53

1p36

Linfoma

Sensibilidad a agentes alquilantes

PR

Receptor de progesterona

11q22

Mama

Insensibilidad hormonal

PRLR

Receptor de prolactina

5p13-p12

Mama

Insensibilidad hormonal

RAR2

Receptor de ácido retinoico

3p24

Cabeza y cuello, colon, pulmón

Insensibilidad a vitaminas

RASSF1A

Homólogo de efector de Ras

3p21.3

Múltiples tipos

Desconocida

Rb

Inhibidor del ciclo celular

13q14

Retinoblastoma

Entrada en ciclo celular

(Continúa)

Contribución de la epigenética al manejo personalizado del cáncer

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Tabla 12.1  (Cont.)

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Contribución de la epigenética al manejo personalizado del cáncer

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Tabla 12.1  (Cont.) Gen

Función

Localización

Tipo de tumor

Consecuencias

RIZ1

Metiltransferasa de histonas/proteínas

1p36

Mama, hígado

Expresión génica aberrante

SFRP1

Proteína relacionada con frizzled

8p12-p11

Colon

Activación de vía Wnt

SLC5A8

Transportador de sodio

12q23

Glioma, colon

Desconocida

SOCS1

Inhibidor de la vía JAK-STAT

16p13.13

Hígado, mieloma

Activación de JAK2

SOCS3

Inhibidor de la vía JAK-STAT

17q25

Pulmón

Activación de JAK2

SRBC

Proteína de unión a BRCA1

1p15

Mama, pulmón

Desconocida

SYK

Tirosincinasa

9q22

Mama

Desconocida

TIMP3*

Inhibidor de metaloproteinasas

22q12.3

Múltiples tipos

Invasión y metástasis, sensibilidad a afidicolina, AraC y 5-FU

THBS1

Antiangiogénico

15q15

Glioma

Neovascularización

TMS1

Proapoptótico

16p11

Mama

Resistencia a apoptosis

TPEF/HPP1

Proteína transmembrana

2q33

Colon, vejiga

Desconocida

TSHR

Receptor de hormona estimulante de tiroides

14q31

Tiroides

Insensibilidad hormonal

VHL

Componente de ubiquitina ligasa

3p25

Riñón, hemangioblastoma

Pérdida de respuesta a hipoxia (?)

WIF1

Factor inhibidor de Wnt

12q14.3

Colon, pulmón

Activación de vía Wnt

WRN*

Reparación del ADN

8p12-p11.2

Colon, estómago sarcoma

Roturas de ADN, sensibilidad a inhibidores de topoisomerasas y agentes alquilantes

*Marcadores

epigenéticos de predicción de respuesta a agentes quimioterapéuticos.

los genes (secuencias codificantes e intrones) están densamente metilados, lo que parece garantizar el mantenimiento de la integridad genómica, así como el silenciamiento de secuencias endoparasitarias23,24. En contraste, los tumores humanos muestran una hipometilación global del ADN y esto podría traducirse en inestabilidad cromosómica, reactivación de elementos transponibles o pérdida de impronta25-27 (fig. 12.1). La metilación de ADN no es un marcador epigenético aislado, sino que su función en la regulación de la expresión génica está asociada a un contexto de modificaciones químicas de las histonas.

12

Mediante estudios bioquímicos, genéticos y citológicos se ha revelado que, además de su función estructural, las histonas están involucradas en la regulación transcripcional. La unidad estructural de la cromatina es el nucleosoma, formado por un octámero que incluye dos copias de cada histona: H2A, H2B, H3 y H4 alrededor del cual giran 146 pares de bases de ADN28. Los extremos N-terminales de las histonas sobresalen de la superficie de la cromatina, por lo que constituyen superficies expuestas para potenciales interacciones con otras proteínas. Estos extremos son ricos en lisinas y argininas, aminoácidos con un grupo amino adicional al del enlace peptídico que los hace altamente reactivos. Las lisinas y argininas, entre otros residuos, son especialmente susceptibles a modificaciones postranscripcionales, incluyendo acetilación, metilación, etc.29. Las distintas modificaciones de las histonas actúan secuencialmente o en combinación para crear un «código de histonas» que puede ser «descifrado» por otras proteínas, creando un mecanismo que asegura un minucioso control de la actividad transcripcional de la cromatina29,30. Este código está «escrito» por las enzimas encargadas de incorporar la modificación postranscripcional correspondiente, pero también puede ser «borrado» por las enzimas encargadas de eliminar las modificaciones, lo que genera un sistema dinámico altamente regulado31. Estas enzimas incluyen metiltransferasas de histonas (HMT), desmetilasas de histonas (HDM), acetilasas de histonas (HAT) y desacetilasas de histonas (HDAC), entre otras. La acetilación de histonas generalmente está asociada con activación transcripcional, mientras que en el caso de la metilación, la complejidad es mayor, ya que las posiciones metilables pueden existir en más de un estado: monometilado, dimetilado o trimetilado en el caso de las lisinas (K) y monometilado o dimetilado para las argininas (R), con diferentes consecuencias funcionales. Por ejemplo, la metilación de la lisina 4 de la histona H3 (H3K4) se relaciona con activación transcripcional, mientras que la metilación de H3K9, H3K27 y H4K20 se asocia con cromatina transcripcionalmente inactiva31,32. Este complejo sistema de modificaciones epigenéticas asegura un dinámico y seguro control de la expresión génica. Sin embargo, así como ocurre con la metilación del ADN, los patrones de modificaciones de histonas también están alterados en el cáncer. La hipermetilación de islas CpG de promotores de genes supresores de tumores está asociada con una combinación particular de marcas de histonas: desacetilación de las histonas H3 y H4, pérdida de trimetilación de H3K4 y ganancia de metilación de H3K9 y H3K2733,34. Por otra parte, los tumores

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Modificaciones de histonas

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humanos muestran una pérdida global de H4K16 acetilada y H4K20 trimetilada, lo que está asociado con la hipometilación de secuencias repetitivas35.

Contribución de la epigenética al manejo personalizado del cáncer

DE LA EPIGENÉTICA A LA EPIGENÓMICA

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Los primeros métodos empleados para la detección de metilación del ADN: la cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC, high-performance liquid chromatography) y la electroforesis capilar de alta eficiencia (HPCE, high-performance capillary electrophoresis) permitían sólo cuantificar el contenido total de 5-metilcitosina36,37. Posteriormente, se desarrollaron métodos basados en enzimas de restricción para distinguir entre sitios de reconocimiento metilados o no metilados38,39, pero la digestión incompleta con dichas enzimas, la limitación de las regiones que pueden estudiarse, así como la cantidad de ADN de alto peso molecular necesaria para las técnicas complementarias (Southern blotting), condicionaron el avance de las investigaciones en este campo hasta el desarrollo de la técnica de conversión con bisulfito. El tratamiento del ADN con bisulfito sódico cambia las citosinas no metiladas a uracilo, mientras que las citosinas metiladas no son susceptibles a esta modificación y permanecen intactas. Una vez el ADN no metilado se diferencia del ADN metilado, esta metodología puede ser combinada con otras técnicas como la PCR específica para metilación (MSP, methylation-specific PCR)40, secuenciación de bisulfito41, así como con nuevas aproximaciones que permiten detectar mínimas cantidades de ADN metilado como MethyLight42 o pirosecuenciación43. Estas técnicas han permitido evaluar la metilación de una gran cantidad de genes individuales, y ha generado importantes hallazgos en el campo de la epigenética, con significativas aportaciones para la medicina. No obstante, en los últimos años la epigenética se ha beneficiado también del desarrollo de nuevas tecnologías para estudios a gran escala. Las plataformas como Illumina BeadArrays44,45 o Roche NimbleGen arrays46, entre otras, están permitiendo obtener una visión más global del epigenoma humano al evaluar un gran porcentaje del genoma. Por ejemplo, empleando esta tecnología un estudio reciente ha logrado caracterizar los perfiles de metilación de un amplio grupo de neoplasias hemáticas, incluidos tumores de células B, células T y origen mieloide47. Con respecto a la metodología empleada para el análisis de histonas, la espectrometría de masas es la técnica más precisa y certera para identificar modificaciones epigenéticas de estas proteínas. Sin embargo, la complejidad de la técnica limita su uso masivo. Los análisis generales de los grados de modificaciones de histonas se suelen llevar a cabo combinando las técnicas de HPLC y HPCE, mientras que para los análisis más específicos la determinación se suele realizar mediante Western blot e inmunotinciones, entre otras. Estas técnicas se basan en el uso de anticuerpos específicos contra la forma modificada de la histona en estudio. Con estos anticuerpos también se puede realizar la inmunoprecipitación de regiones del genoma asociadas a modificaciones concretas de las histonas, metodología conocida como inmunoprecipitación de cromatina (ChIP, chromatin immunoprecipitation). Una vez precipitadas las secuencias de ADN, se pueden analizar por PCR. Además, así como en el caso de los análisis de metilación del ADN, actualmente existen plataformas que permiten llevar a cabo análisis masivos con hibridación de las secuencias de ADN inmunoprecipitadas en

un microarray (ChIP-on-chip). Con esta tecnología se han cartografiado las modificaciones de histonas en diferentes organismos48-51. Estas aproximaciones a gran escala han abierto la nueva era de la epigenómica, que pretende estudiar las modificaciones epigenéticas mediante metaanálisis globales del genoma entero. Los resultados derivados de estos estudios están completando poco a poco el complejo escenario de la regulación epigenética. Asimismo, se está generando valiosa información acerca de la variación epigenética asociada a diferentes mecanismos moleculares, como la respuesta a determinadas terapias. Considerando la complejidad de las modificaciones epigenéticas, identificar, catalogar e interpretar sus efectos en la estructura de la cromatina y, por ende, en la regulación de la expresión requiere de un gran esfuerzo de la comunidad científica. El enorme interés por la caracterización del epigenoma humano ha llevado a la creación de diferentes consorcios internacionales, como el Human Epigenome Project, el Epigenome Network of Excellence o el Center for the Epigenetics of Common Human Disease, que están acelerando el avance de la epigenómica.

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Las alteraciones en los perfiles de modificaciones epigenéticas, característica típica de las células cancerosas, constituyen una valiosa herramienta en la práctica clínica. Su utilidad se extiende a toda la evolución de la enfermedad, desde su uso como biomarcadores tempranos a dianas terapéuticas o marcadores capaces de predecir la respuesta al tratamiento.

Biomarcadores epigenéticos para el diagnóstico del cáncer En el caso del cáncer de próstata, la hipermetilación de un único gen GSTP1, (glutathione-S-transferase-1), resulta informativa en un 80-90% de los casos52,53. Además, este gen no está hipermetilado en tejido prostático hiperplásico benigno, por lo que el análisis de metilación de GSTP1 constituye una excelente prueba complementaria para discriminar entre casos con altos valores de antígeno prostático específico (PSA) en relación con procesos benignos o transformación maligna54. Otra gran ventaja de esta aproximación es la posibilidad de evaluar la metilación de GSTP1 en muestras de orina55,56. En consecuencia, este análisis epigenético constituye una prueba no invasiva y de gran sensibilidad para el diagnóstico del cáncer de próstata. Sin embargo, este caso parece ser una excepción y normalmente se requiere evaluar un gran panel de genes para obtener resultados informativos. Como se ha comentado, numerosos estudios han revelado perfiles únicos de metilación de ADN capaces de definir cada tipo de neoplasia17,18. Aunque en un inicio estos perfiles se establecieron con base en análisis de genes individuales18,57, el advenimiento de la epigenómica ha facilitado la identificación y la evaluación simultánea de múltiples biomarcadores para la detección del cáncer, al nivel de los ya empleados perfiles de expresión génica, y además con ciertas ventajas. Por ejemplo, la muestra biológica necesaria para llevar a cabo los análisis de

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APLICACIONES CLÍNICAS DERIVADAS DE ESTUDIOS EPIGENÉTICOS

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metilación es ADN, cuya estabilidad molecular es mucho mayor que la del ARN (necesario para análisis de expresión génica), lo que aumenta la probabilidad de obtener una muestra en las condiciones requeridas para llevar a cabo estos estudios. De este modo, se pueden analizar muestras archivadas durante largos períodos, que han sufrido repetidos ciclos de congelación-descongelación o que provienen de muestras embebidas en parafina, condiciones en que el ARN comúnmente se degrada. La estabilidad del ADN, por lo tanto, es una enorme ventaja desde el punto de vista clínico. Asimismo, numerosos estudios han demostrado la potencia de los análisis de hipermetilación de CpG en la detección de células cancerosas en muestras biológicas obtenidas mediante métodos no invasivos: lavado bronquioalveolar58, esputo59, orina55, semen60, lavado ductal61, saliva62, células exfoliadas de mucosa63, suero64-67, etc. Por ejemplo, el análisis de sueros de pacientes con cáncer de pulmón no microcítico (NSCLC, non-small cell lung cancer) permite detectar metilación aberrante derivada de las células cancerosas circulantes64. Otra gran ventaja de la metilación sobre otros marcadores clásicos es la extrema sensibilidad de algunas de las técnicas empleadas para la detección de metilación aberrante, como MSP o MethyLight. En relación con los cambios en modificaciones de histonas, las tecnologías de análisis a gran escala han permitido caracterizar las modificaciones epigenéticas en diferentes tipos de cáncer. Por ejemplo, un estudio reciente ha establecido los perfiles generales de dos modificaciones epigenéticas asociadas a activación o represión transcripcional en cáncer de próstata mediante la tecnología de ChIP-on-chip68.

Biomarcadores epigenéticos para el pronóstico del cáncer La identificación de factores pronósticos que puedan proveer información acerca de la agresividad de un tumor es uno de los principales retos de la oncología, ya que esto puede guiar la selección de una terapia concreta. La hipermetilación de algunos genes supresores de tumores, así como los perfiles de hipermetilomas de ADN, ha demostrado ser un útil marcador de pronóstico. Por ejemplo, la hipermetilación de EMP3, DAPK y p16INK4a conlleva un mal pronóstico en pacientes con neuroblastomas, cáncer de pulmón y colon, respectivamente15,69. Otros genes cuya metilación se ha relacionado con mal pronóstico son RASSF1A, APC, GSTP1 y SFRP170-72. La generación de dendrogramas de pronóstico utilizando una combinación de genes hipermetilados73,74 o microarrays de islas CpG75 resulta también de gran utilidad en la previsión de la evolución de la enfermedad. Como se ha mencionado, la metilación del ADN afecta además a las regiones reguladoras de los micro-ARN. Se ha descrito que el silenciamiento epigenético de miR-9, miR-34b/c y miR-148a está asociado a la aparición de metástasis en nódulos linfáticos en diferentes tipos de cáncer76. Considerando que el desarrollo de metástasis es la principal causa de mortalidad en pacientes con tumores sólidos, identificar los marcadores que puedan predecir la aparición de metástasis es una necesidad imperativa en la medicina. En este sentido, los resultados derivados de los estudios epigenéticos son muy valiosos. Además, la identificación de pacientes con bajo o alto riesgo de desarrollar metástasis resulta

útil al momento de decidir la administración de quimioterapia adyuvante. En cuanto a las modificaciones de histonas, se ha demostrado, por ejemplo, que cambios en los niveles globales de modificaciones específicas son capaces de predecir el riesgo de recurrencia en cáncer de próstata77.

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La selección de terapias para pacientes con cáncer es en general empírica, lo que en la práctica resulta ineficiente. En consecuencia, la determinación de marcadores capaces de predecir la respuesta al tratamiento constituye una prioridad, aunque la complejidad y heterogeneidad de esta enfermedad dificulta el logro de este objetivo. No obstante, existen claros ejemplos, derivados de estudios tanto genéticos como epigenéticos, que demuestran los enormes beneficios de identificar estos marcadores de respuesta. En el área de la epigenética, el ejemplo más reconocido es la hipermetilación de O6-methyl guanine methyl transferase (MGMT). MGMT es una enzima de reparación del ADN, implicada en remover los grupos alquilo de la posición O6 de la guanina. Esta base es el punto preferido de ataque de los agentes quimioterapéuticos alquilantes, incluidos BCNU (carmustina), ACNU (nimustina), procarbazina, estreptozotocina y temozolamida. Diferentes estudios han demostrado que la hipermetilación y la consecuente inactivación de MGMT se asocia por consiguiente a una respuesta más favorable al tratamiento con agentes alquilantes en gliomas78,79. Además, su potencial de predicción a quimiorrespuesta se extiende a otros fármacos de similar modo de acción, como la ciclofosfamida80. La inactivación epigenética de uno de los genes críticos en el mecanismo de control mitótico, CHFR (checkpoint with forkhead and ring finger domains), también está asociada a la sensibilidad a quimioterápicos81. Así, los tumores con hipermetilación de CHFR responden a terapia con inhibidores de microtúbulos, mientras que los tumores no metilados resultan resistentes al tratamiento. Esto ha sido demostrado en el caso de cáncer gástrico81 y carcinoma oral de células escamosas82. La metilación de hMLH1 (mutL homolog 1, colon cancer, nonpolyposis type 2 E. coli) también constituye un marcador molecular de predicción de respuesta al tratamiento. Los tumores colorrectales con metilación de hMLH1, un gen involucrado en la reparación del ADN, expresan altas concentraciones de la enzima timidilato sintasa, necesaria para la síntesis del ADN. La inhibición de esta enzima es el principal mecanismo de acción del agente quimioterapéutico 5-fluorouracilo (5-FU), ampliamente utilizado en la terapia del cáncer colorrectal. Se ha observado que los tumores con hMLH1 hipermetilado no responden a la terapia con 5-FU83-85. En el caso del cáncer de ovario, esta hipermetilación se ha relacionado con la resistencia a cisplatino86. Asimismo, la relación entre la hipermetilación de RFC (reduce folate carrier) y la resistencia a metotrexato87 confirma también el valor de predicción de los patrones epigenéticos. Otro ejemplo es la relación entre la metilación del gen WRN (Werner syndrome/ RecQ helicase-like) con la sensibilidad a inhibidores de topoisomerasas o agentes alquilantes88. Se ha demostrado que pacientes con cáncer colorrectal que presentan hipermetilación de WRN muestran una alta sensibilidad a irinotecán. WRN

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cumple importantes funciones en el mantenimiento de la estabilidad genómica y su inactivación da lugar al síndrome de Werner, caracterizado por una alta inestabilidad cromosómica, envejecimiento prematuro y riesgo incrementado para varios tipos de cáncer. En cuanto a esto último, merece la pena hacer un inciso sobre la relación entre envejecimiento y cáncer desde un punto de vista epigenético. Así, por ejemplo, comentadas alteraciones epigenéticas características del cáncer, tales como la hipometilación global del ADN y la hipermetilación de islas CpG asociadas a promotores, se detectan también durante el envejecimiento. Además del caso de WRN88, otro gen inactivado por hipermetilación del ADN que cumple una función dual en la supresión tumoral y el envejecimiento es LNMA (laminin A/C)89. Por otro lado, los cambios epigenéticos también pueden estar determinados por causas ambientales. Por ejemplo, se ha demostrado que dietas deficientes en nutrientes involucrados en el metabolismo epigenético, como folato, colina o metionina, están asociadas a una hipometilación global del genoma y al desarrollo de cáncer90-94. Además, estudios epidemiológicos han demostrado la función protectora de la ingesta de folato en la disminución del riesgo de cáncer de mama95,96, colon97, próstata98, faringe99, vejiga100, entre otros. El folato no sólo es esencial para la metilación del ADN, sino que también provee precursores para la síntesis de nucleótidos, por lo que las concentraciones de folato pueden afectar a la integridad del ADN. En este sentido, un estudio reciente ha encontrado una correlación entre la concentración plasmática de folato y la longi­­ tud de los telómeros, una región repetitiva de ADN que protege los extre­mos de los cromosomas101. El acortamiento de los telómeros es característi­co del envejecimiento celular. Además, se ha relacionado la disfunción te­ lomérica con el desarrollo de enfermedades asociadas a la edad, incluidos el cáncer, las enfermedades cardiovasculares, de Alzheimer y Parkinson102. Otra estrategia empleada en la búsqueda de marcadores de predicción de respuesta a terapias ha sido el análisis de los perfiles de metilación en el panel de líneas celulares de cáncer NCI-60, utilizado frecuentemente para probar la actividad antitumoral de diferentes compuestos. Estos análisis han permitido establecer la relación entre la metilación de p73 y la sensibilidad a agentes alquilantes103, así como la metilación de TIMP3 (Metalloproteinase inhibitor 3) y la sensibilidad a afidicolina, AraC o 5-FU104. La inactivación génica por mecanismos epigenéticos también está implicada en la ausencia de respuesta a terapias hormonales en cáncer. Diferentes estudios han indicado que la resistencia a fármacos empleados como moduladores selectivos de receptores estrógenicos (tamoxifeno, raloxifeno, etc.) en pacientes con cáncer de mama y endometrio está relacionada con la inactivación epigenética de los respectivos receptores celulares. Asimismo, la hipermetilación de genes que codifican para receptores retinoides o proteínas vinculadas en la vía, como el receptor de ácido retinoico b2 (RAR b2)105,106 y la proteína celular de unión a retinol (CRBPI)107, condiciona la respuesta al tratamiento preventivo con retinoides en casos de lesiones premalignas. Los hallazgos antes descritos proceden principalmente de estudios de genes candidatos analizados individualmente; sin embargo, es posible prever que la lista de marcadores epigenéticos de predicción de respuesta al tratamiento aumentará con rapidez considerando las herramientas metodológicas actual-

mente disponibles. Teniendo en cuenta la importancia de las modificaciones epigenéticas en la regulación de la expresión génica y la complejidad de la respuesta molecular a los fármacos, los estudios de asociación entre el epigenoma y la sensibilidad o resistencia a los diferentes agentes empleados en la terapia del cáncer marcarán una revolución en la farmacología. La farmacoepigenómica indudablemente hará grandes aportes a la medicina personalizada y sus beneficios pronto deberán trasladarse a la práctica clínica. Estos ejemplos ponen en evidencia la contribución de los análisis epigenéticos y presagian el éxito de los estudios epigenómicos a gran escala, no sólo en la identificación de pacientes con alta probabilidad de beneficiarse de una terapia antitumoral específica, sino en el reconocimiento de aquellos que tienen un alto riesgo de toxicidad asociada al tratamiento o los pacientes previsiblemente resistentes que podrían recibir tratamientos alternativos o participar en ensayos clínicos que evalúen nuevos fármacos experimentales.

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Una diferencia esencial entre la genética y la epigenética es la reversibilidad de las modificaciones epigenéticas. Esta propiedad confiere a las células el dinamismo necesario para un refinado y minucioso control de la expresión génica. Aunque la «desventaja» de este sistema queda patente en el caso del cáncer, donde alteraciones de estas modificaciones conllevan, por ejemplo, la inactivación de genes supresores de tumores, esta característica puede constituir a su vez una ventaja en el caso de la terapia contra el cáncer. El uso de fármacos desmetilantes del ADN (5-azacitidina y 5-aza-2’-deoxicitidina/decitabina), con probada eficacia en la reexpresión de genes supresores de tumores en ensayos celulares15, ha sido aprobado por la Food and Drug Administration (FDA) para el tratamiento de leucemias y síndromes mielodisplásicos108. Otro fármaco recientemente aprobado es SAHA (vorinostat), un inhibidor de desacetilasas de histonas (HDAC), con favorables resultados en el tratamiento del linfoma cutáneo de células T109,110. Además, estos fármacos pueden emplearse no sólo para reactivar la expresión de genes supresores de tumores restaurando su función normal, sino también en combinación con otros fármacos para incrementar la eficiencia de terapias ya existentes. Por ejemplo, el tratamiento con agentes desmetilantes como decitabina, al restaurar la expresión de genes hipermetilados involucrados en la capacidad de respuesta a agentes quimioterapéuticos, puede utilizarse para sensibilizar las células a fármacos como cisplatino. Pese a estos favorables resultados, la inespecificidad de los agentes desmetilantes del ADN y de los inhibidores de HDAC podría dar lugar a consecuencias negativas en la expresión génica, por lo que es necesario desarrollar terapias epigenéticas concretas que aseguren la especificidad. En este sentido, el diseño de proteínas de unión al ADN que reconozcan secuencias únicas en el promotor de genes específicos y actúen como factores de transcripción para reactivar la expresión génica ya está siendo ensayado111. Otra potencial estrategia consiste en el uso de micro-ARN. Estudios recientes han descubierto la capacidad de algunos micro-ARN como reguladores de la maquinaria epigenética. Las DNMT (ADN metil transferasas) son dianas de miR-29b112 y miR-143110, mientras que la HMT enhancer of zeste homolog 2 (EZH2) es inhibida por miR-101113,114. Estos hallazgos indican el potencial uso terapéutico de micro-ARN sintéticos como

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«reguladores epigenéticos», similares a los mencionados agentes desmetilantes o inhibidores de HDAC.

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CONCLUSIONES Los beneficios de la medicina personalizada en la oncología clínica son evidentes. No obstante, la búsqueda de marcadores que permitan un diagnóstico preciso o la certera predicción de la respuesta a una terapia determinada es una tarea ardua que requiere de un esfuerzo multidisciplinario que incluya biólogos moleculares, bioquímicos, oncólogos, patólogos, farmacólogos, entre otros. La validación de estos marcadores, la estandarización metodológica y la relación costo-beneficio de estas terapias involucra, además, a compañías de diagnóstico y farmacéuticas. La contribución de cada una de las partes es crucial para lograr el objetivo último: trascender a la práctica clínica y personalizar el manejo del paciente con cáncer. Las contribuciones que ha hecho la epigenética en los últimos años, y ahora la epigenómica, ponen en evidencia la importancia de la investigación en este campo. La determinación de perfiles epigenéticos y la caracterización del epigenoma humano en células normales y cancerosas constituyen un gran reto. El uso de las tecnologías a gran escala está acelerando el proceso. La caracterización de los perfiles de metilación del ADN de los cromosomas 6, 20, 21 y 22115,116, así como de diferentes tipos celulares117 o entidades tumorales47,118,119, está permitiendo construir mapas detallados con valiosa información que indudablemente se traducirá en beneficio para el paciente en un futuro cercano.

AGRADECIMIENTOS M.E. recibe el apoyo de European Union FP6 MCSC LSHC-CT-2004-503438 y FIS PI08-1345.

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Implicaciones jurídicas de la medicina personalizada: regulación de los datos genéticos en la Ley 14/2007, de investigación biomédica

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Noelia de Miguel Sánchez ÍNDICE DEL CAPÍTULO Preliminar  321 Concepto de dato relativo a la salud  322 Peculiaridades de la información genética  323 Regulación de la actividad investigadora en la ley 14/2007, de investigación biomédica  328 Principios generales  328 Regulación de los análisis genéticos en la Ley de Investigación biomédica  335 Reflexión final  339 Bibliografía  340

Preliminar La medicina personalizada puede definirse como aquella que usa la información relativa a los genes, proteínas y entorno de una persona con el propósito de prevenir, diagnosticar y tratar la enfermedad1. En la actualidad es prometedora la perspectiva de lograr una terapia personalizada, cuyo objeto se centre en elaborar y suministrar fármacos a medida, mediante la definición y delimitación de los perfiles genéticos. La Unión Europea ha reconocido los enormes beneficios que se derivan de la farmacogenética, tendente al establecimiento de las diferencias en las reacciones individuales a los medicamentos, y de la farmacogenómica, focalizada en el desarrollo de fármacos personalizados, los denominados personal pills, en primer lugar, en términos de respuesta terapéutica, ahorro de sufrimiento y tratamiento de los efectos secundarios y, en segundo lugar, en términos económicos, tanto en la fase de desarrollo del fármaco como de medicación, evitando administrar fármacos a pacientes que no obtendrán de ellos beneficio alguno, sino incluso un perjuicio2. En el concepto de medicina personalizada se engloban, junto con la farmacogenética y la farmacogenómica, áreas como la genómica, la proteómica o la epigenética; sin embargo, las siguientes reflexiones se centrarán en el estudio de las implicaciones jurídicas del elemento sobre el que se sustenta esta medicina: la información genética. © 2010. Elsevier España, S.L. Reservados todos los derechos

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Pese al consenso alcanzado sobre la inclusión de los datos genéticos en la categoría de datos relativos a la salud, no puede negarse su especificidad vinculada, entre otros aspectos, a su conexión, más allá del individuo, con la familia biológica a la que éste pertenece o al peligro potencial que conlleva su uso inadecuado con propósitos selectivos, basados en las características del sujeto3. Partiendo del escenario descrito en el presente trabajo se procederá al análisis tanto del concepto de dato relativo a la salud como de las peculiaridades que como parte de él presenta la información genética, para abordar, finalmente, la regulación que, a través de la Ley 14/2007, de 3 de julio, de Investigación biomédica (en adelante, LIB), se ha realizado de esta información, sobre las máximas de respeto a la dignidad e identidad humanas y a los derechos inherentes a la persona.

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Concepto De Dato Relativo A La Salud

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Hasta la llegada del Real Decreto 1720/2007, de 21 de noviembre, por el que se aprueba el Reglamento de desarrollo de la Ley Orgánica 15/1999, de 13 de diciembre, de Protección de datos de carácter personal (en adelante, RLOPD), no existía un texto normativo que, con carácter jurídico vinculante, aportase una definición de dato relativo a la salud. No obstante, y pese a que en su origen fue una cuestión conflictiva, se había llegado ya a un consenso sobre la existencia de una categoría de datos sensibles o especialmente protegidos en la que se incardinan los relativos a la salud4. Este punto de partida generó en su día las primeras divergencias, pues se discutía si determinados datos presentaban una vulnerabilidad especial, en la medida en que a partir de ellos era posible adoptar decisiones discriminatorias o causar perjuicios de especial gravedad a sus titulares o si, por contra, no debía establecerse tal diferenciación porque todos los datos en un determinado contexto podían producir los efectos señalados, es decir, cualquier dato se presentaba como potencialmente sensible. Finalmente, la cuestión fue zanjada por el artículo 6 del Convenio 108 del Consejo de Europa, de 28 de enero de 1981, sobre protección de las personas en lo que respecta al tratamiento automatizado de sus datos de carácter personal, al afirmar que: «Los datos de carácter personal que revelen el origen racial, las opiniones políticas, las convicciones religiosas u otras convicciones, así como los de carácter personal relativos a la salud o a la vida sexual, no podrán tratarse automáticamente a menos que el derecho interno prevea garantías apropiadas. La misma norma regirá en el caso de datos de carácter personal referentes a condenas penales»5. Una vez admitida la existencia de ciertas categorías de datos, especialmente sensibles, se plantea el problema derivado de la «textura abierta» del concepto de dato médico6. La Ley Orgánica 15/1999, de 13 de diciembre, de Protección de datos de carácter personal (en adelante, LOPD) no contribuye a clarificar este interrogante, pues califica los datos referentes a la salud de especialmente protegidos, pero sin aportar una definición. La Directiva 95/46/CE, de 24 de octubre, relativa a la protección de las personas físicas en lo que respecta al tratamiento de datos personales y a la libre circulación de estos datos y el Convenio 108 del Consejo de Europa se comportan del mismo modo. No obstante, en el apartado 45 de la Memoria de este último se exponen algunos criterios delimi-

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tadores que contribuyen a perfilar un concepto, pues se considera que la noción de datos de carácter personal relativos a la salud comprende las informaciones concernientes a la salud pasada, presente y futura, física o mental del individuo, siendo posible que las informaciones provengan de una persona que goza de buena salud, enferma o fallecida, y que estos datos comprendan, igualmente, informaciones relativas al abuso de alcohol o al consumo de drogas. En términos generales, la mayoría de la doctrina se ha mostrado partidaria de la adopción de un concepto amplio de dato relativo a la salud, en el que se incluyan aspectos psicológicos7 y el conjunto de datos necesarios para configurar la historia clínica de una persona8. La Agencia Española de Protección de Datos se inscribe en esta línea y aboga por un concepto abierto en el que se comprenden aspectos como el grado de minusvalía9 o el consumo de drogas10 y recurre, ante la ausencia de una definición, «por imperativo del artículo 10.2 de nuestra Constitución, a las normas contendidas en Tratados Internacionales reguladores de la protección de datos de carácter personal que hayan sido ratificados por España, pasando a formar parte del ordenamiento interno, según dispone el artículo 1.5 del Código Civil»11; lo que lleva al concepto esbozado por el apartado 45 de la Memoria explicativa del Convenio 108. Se remite también la Agencia a la Recomendación N.o R (97) 5, de 13 de febrero, del Consejo de Europa, sobre protección de datos médicos, conforme a la cual dicha expresión hace referencia «a todos los datos de carácter personal relativos a la salud de la persona. Afecta igualmente a datos manifiesta y estrechamente relacionados con la salud, así como con las informaciones genéticas»12. Se opta, pues, por una definición amplia de dato relativo a la salud, en la que se contempla de forma expresa la información genética. La LIB es fiel reflejo de este concepto, al proceder a la regulación de los datos genéticos con base en su consideración como datos de carácter personal. Así, en su artículo 3.j) define dato genético de carácter personal como la «información sobre las características hereditarias de una persona, identificada o identificable, obtenida por análisis de ácidos nucleicos u otros análisis científicos». Con el trasfondo de los antecedentes expuestos, el RLOPD establece en nuestro ordenamiento jurídico la primera definición de dato de carácter personal relativo a la salud, incluyendo en este concepto «las informaciones concernientes a la salud pasada, presente y futura, física o mental, de un individuo. En particular, se consideran datos relacionados con la salud de las personas los referidos a su porcentaje de discapacidad y a su información genética»13. Se percibe la clara opción por un concepto abierto y expansivo que merece una consideración plenamente positiva, pues una definición pormenorizada podría dejar fuera informaciones que inciden sobre la salud de la persona y que de no verse expresamente contempladas podrían generar situaciones de indefensión y de potencial agresión contra los derechos de los particulares14.

Peculiaridades De La Información Genética Como se ha expuesto en el apartado precedente, la información genética se incluye en la categoría de datos relativos a la salud —aunque es preciso matizar que no toda la información genética hace referencia a la salud de la persona, ya que también alude a cuestiones como el color de piel y de cabello o el origen étnico—; sin embargo, ésta no ha sido siempre una cuestión consensuada.

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Un sector de la doctrina, en el que cabe destacar a Murillo de la Cueva, entendía que en el concepto de datos relativos a la salud habría de incluirse los de carácter médico, pero también los que mantuviesen conexión con fines relacionados con la salud, ya fuesen tratados en el ámbito de la salud pública, en seguros de enfermedad o en actividades científicas o estadísticas. Tales datos incorporaban todo lo relativo al cuerpo humano, y afectaban, por lo tanto, a las cuestiones relacionadas con la sexualidad, la raza y el código genético e incluían antecedentes familiares, hábitos de vida y consumo y enfermedades presentes, pasadas o previsibles en un futuro15. Por contra, Aparicio Salom ha venido manifestando que considerar la información genética como dato de salud supone confundir la fuente de la información con la información que surge de ella, ya que normalmente el significado de la información genética sólo sería inteligible en el momento en que haya sido sometida a un estudio del que se obtengan las conclusiones que se pueden alcanzar a través del análisis de la cadena de ADN, teniendo estas conclusiones tienen el carácter de datos16. Parece que en consideración al concepto de dato de carácter personal establecido por la LOPD como «cualquier información concerniente a personas físicas identificadas o identificables»17, resulta difícil sostener esta postura, pues la información genética tendría en sí misma la categoría de información de carácter personal, con independencia de que sea preciso un análisis más o menos complejo para llegar a una información directamente comprensible18, ya que no es necesario que la identidad se revele de manera inmediata, sino que la información sea susceptible de identificación personal19. Esta visión es sostenida por el Grupo de Trabajo sobre protección de datos del artículo 29, en su Documento de trabajo sobre datos genéticos, donde pone de relieve cómo las muestras de ADN tomadas en el lugar de un crimen pueden constituir una fuente de datos personales, puesto que cabe asociar tales muestras a una persona concreta; siendo posible relacionar el ADN almacenado con una persona determinada, siempre que se disponga de cierta información complementaria, incluso si el registro de ADN no tiene carácter directamente personal20. Los razonamientos que sirven de argumento para la consideración de los datos genéticos como datos de carácter personal llevan a idéntica conclusión por lo que se refiere a las muestras biológicas21. Así se evidencia en la LIB, que somete a los mismos criterios rectores el tratamiento de datos genéticos y muestras biológicas, clasificándolas, al igual que los datos genéticos, en anonimizadas o irreversiblemente disociadas, no identificables o anónimas y codificadas o reversiblemente disociadas22. Desde esta perspectiva, Romeo Casabona sostiene que cualquier muestra biológica es un soporte de información relativa, fundamentalmente, a la salud de la persona de la que procede y de su familia biológica, razón por la cual es obligado reconocer el potencial de información personal que encierran estas muestras, pese a que tal información no sea accesible de forma directa, al exigir la intermediación de procedimientos técnicos, en concreto, el análisis de tales muestras, bien sea genético o de otra índole. El autor vincula el interés existente en su protección a su estrecha relación con el derecho a la protección de datos genéticos, con el derecho a la intimidad y a su potencial componente discriminatorio23. La UNESCO incide en el componente familiar de la información genética, incluso más allá de la conexión con la familia biológica. Desde este enfoque, en su Declaración Universal sobre el Genoma Humano y los Derechos Humanos24,

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• «Si bien la información genética es única y distingue a una persona de las demás, también puede revelar información sobre la persona y tener implicaciones para sus consanguíneos (familia biológica), incluidas las generaciones anteriores y posteriores. Por otra parte, los datos genéticos pueden caracterizar a un grupo de personas (por ejemplo, comunidades étnicas). • »Los datos genéticos pueden revelar vínculos de parentesco y de familia. • »El propio portador desconoce a menudo la información genética y ésta no depende de su voluntad individual dado que los datos genéticos no son modificables.

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manifiesta que «El genoma humano es la base de la unidad fundamental de todos los miembros de la familia humana y del reconocimiento de su dignidad intrínseca y de su diversidad. En sentido simbólico, el genoma humano es el patrimonio de la humanidad»25; poniendo así de relieve la estrecha vinculación entre genoma humano y dignidad26. El Consejo de Europa en su Recomendación N.o R (97) 5, sobre protección de datos médicos, tras incluir la información genética en la categoría de dato médico, la define de forma específica, lo que denota su particularidad con relación al conjunto de la información relativa a la salud; calificando los datos genéticos como los «relacionados con los caracteres hereditarios de un individuo o que, vinculados a dichos caracteres, compongan el patrimonio de un grupo de individuos emparentados»27. La UNESCO, en su Declaración Internacional sobre los Datos Genéticos Humanos, vuelve a poner de relieve el componente familiar de la información genética al definirla como la «información sobre las características hereditarias de las personas, obtenida por análisis de ácidos nucleicos u otros análisis científicos»28. La proclamas precedentes ponen de manifiesto que, pese a ser innegable que los datos genéticos forman parte de los relativos a la salud29, con la misma evidencia es preciso reconocer sus notas diferenciales, que permiten argumentar la naturaleza tridimensional del derecho a la intimidad genética, con base en la naturaleza individual, familiar y universal de esta información30. Otra nota distintiva de la información genética reside en su carácter predictivo, pues a diferencia del resto de la información sanitaria que indica resultados objetivos, la genética, salvo el caso de enfermedades monogenéticas claramente determinadas, como la enfermedad de Hungtinton31, señala la predisposición a desarrollar una enfermedad, pero su materialización estará condicionada por factores ambientales y de comportamiento, de tal forma que podría no llegar a producirse jamás. Esta característica adquiere especial significado en la práctica de análisis genéticos en el ámbito laboral y asegurador y lleva, en términos generales, a su rechazo en estos sectores32, pues el empresario debe tomar en consideración las capacidades actuales del trabajador para desempeñar su labor, no las hipotéticas predisposiciones a ciertas enfermedades, y por lo que al ámbito asegurador se refiere, la práctica de análisis genéticos colisionaría con la naturaleza misma del contrato de seguro, cuya finalidad es asumir un riesgo y no eludirlo o derivarlo en su totalidad hacia el asegurado33. El Grupo de Trabajo del artículo 29 en su Documento de trabajo sobre datos genéticos resume las notas diferenciales de la información genética, en los siguientes puntos34:

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• »Los datos genéticos pueden obtenerse fácilmente o extraerse de materias primas, aunque estos datos a veces pueden ser de dudosa calidad; si se tiene en cuenta la evolución de la investigación, los datos genéticos podrán revelar aún más información en el futuro y ser utilizados por un número creciente de organismos con distintos fines». De todos estos caracteres, merece especial detenimiento el relativo al componente familiar de la información genética, al que ya se ha hecho referencia al inicio de este apartado. El Grupo de Trabajo del artículo 29 en su Documento de trabajo sobre datos genéticos analiza esta cuestión a propósito de las implicaciones del ejercicio del derecho a no saber sobre otros miembros de la familia35. En este contexto, se plantea la disyuntiva de si los datos genéticos pertenecen exclusivamente a la persona de la que proceden o, por el contrario, los miembros de la familia tienen derecho a acceder a ellos, incluso sin el consentimiento del titular. Pese a señalarse que en función de la dimensión familiar de los datos genéticos es posible hablar de una información compartida a la que tendrían derecho de acceso los otros miembros de la familia, se indica que las consecuencias jurídicas de este argumento distan de ser claras. El Grupo señala la posibilidad de que se planteen al menos dos hipótesis. En función de la primera, los demás miembros de la familia también podrían considerarse interesados, con todos los derechos que esto implicaría. Otra opción consistiría en que los demás miembros de la familia tuviesen derecho a una información de otra índole, basada en el hecho de que sus intereses personales pueden verse directamente afectados. Sin embargo, se indica en ambas situaciones la necesidad de prever nuevas alternativas a fin de dar respuesta a los distintos conflictos que pueden surgir ante las diferentes pretensiones de los miembros de la familia. Todo ello lleva a la posibilidad de hablar de un nuevo grupo social pertinente jurídicamente, el grupo biológico o grupo de parentesco opuesto, técnicamente hablando, al de la familia propia36. Como se percibe, el Grupo de Trabajo del artículo 29 expone las controversias que plantea el derecho de acceso a la información genética y apunta alternativas, pero sin aportar respuestas categóricas, dada la complejidad de la materia. Algún sector de la doctrina ha sustentado una posible titularidad compartida de la información genética en la dimensión familiar que el artículo 18.1 de la Constitución otorga al derecho a la intimidad37. Sin embargo, sostener esto atacaría la esencia del derecho a la autodeterminación informativa que, en palabras del Tribunal Constitucional, «confiere a la persona el poder jurídico de imponer a terceros el deber de abstenerse de toda intromisión en la esfera íntima de una persona y la prohibición de hacer uso de lo así conocido […] atribuye a su titular un haz de facultades […] que sirven a la capital función que desempeña este derecho fundamental: garantizar a la persona un poder de control sobre sus datos personales»38. De defenderse una titularidad compartida, el particular perdería el control sobre su información personal, sin poder ejercer las facultades a las que acaba de hacerse referencia39. El Parlamento Europeo, en Resolución de 16 de marzo de 1989, sobre los problemas éticos y jurídicos de la manipulación genética, se pronuncia en este sentido, pues tras señalar como condición indispensable para el empleo de análisis genéticos que tanto éstos como el asesoramiento correspondiente han de tener como fin exclusivo el bienestar de las personas y que los resultados

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de un reconocimiento sólo se deben comunicar a los afectados por su expreso deseo, afirma que «ningún médico tiene el derecho de informar a la familia sin el consentimiento de la persona interesada»40. No obstante, como en numerosas ocasiones ha manifestado el Tribunal Constitucional, no existen derechos absolutos e ilimitados41. Por ello, es preciso, pese a mantenerse que el titular de la información genética es el propio interesado, encontrar un equilibrio entre los intereses en presencia, que tenga también en cuenta la protección de la salud de otros miembros de la familia; lo que se verá, posteriormente, con motivo del estudio de la regulación del derecho a no saber en el LIB42. Quizá aquí pueda hallarse un paralelismo con la regulación del derecho a la información en la Ley 41/2002, de 14 de noviembre, básica reguladora de la autonomía del paciente y de derechos y obligaciones en materia de información y documentación clínica (en adelante, LAP), pues tras reconocer, en su artículo 5, que el titular del derecho a la información es el paciente, manifiesta que también serán informadas las personas a él vinculadas por razones familiares o de hecho, en la medida en que este lo permita de manera expresa o tácita. Además, en caso de que el paciente carezca, a criterio del facultativo, de capacidad para entender la información, ésta se facilitará a sus familiares o allegados, al igual que en caso de existencia acreditada de un estado de necesidad terapéutica43; pues en tales supuestos, cuando no sea posible informar al paciente, se informará a familiares y allegados, dejando constancia de la actuación en la historia clínica. Por otra parte, es preciso conectar esta situación con los límites que puede presentar el derecho al secreto médico, pues pese al deber de confidencialidad del facultativo y el correlativo derecho del paciente a exigir el respeto a su intimidad, en determinadas circunstancias es necesario establecer límites a este derecho-deber, en función de la concepción solidaria del derecho a la salud reflejada en el artículo 43 de la Constitución, en el que se reconoce el derecho a la salud de todos los ciudadanos y el deber paralelo de los poderes públicos de realizar las acciones necesarias para la consecución de este fin. De ello se deriva la necesidad de reconocer los derechos del paciente y, por lo tanto, también su derecho a la intimidad, en función del grupo social en el que se integra, lo que justifica que en caso de colisión entre ambos intereses se dé preferencia al interés social44. Por lo que al ámbito de la información genética se refiere, no hay duda respecto de la especial relevancia adquirida por la confidencialidad y el derecho a la intimidad, en el contexto ahora analizado, en el que se ven implicados los intereses de otros miembros de la familia; planteándose, de este modo, el conflicto del alcance y límites del deber de secreto médico. Tal conflicto ha de conducirse a través de los parámetros generales que rigen respecto del resto de la información sanitaria, pues el deber de secreto del médico hacia su paciente no puede ser tal que le lleve a poner en grave peligro la vida de terceros; aunque en este caso, ha de tenerse en cuenta el carácter predictivo de la información genética y su peso real a la hora de determinar el efectivo desarrollo de la enfermedad. Un amplio sector de la doctrina defiende que si bien la confidencialidad es una norma fundamental no es absoluta y si el paciente se niega a revelar la posible existencia de un riesgo importante para sus familiares, el imperativo de evitar perjuicios a otras personas limita el deber de confidencialidad del

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médico45. No obstante, es preceptivo insistir en las peculiares características de la información genética, lo que lleva a Beauchamp y Childress a aportar unos criterios basados en las Recomendaciones del Institute of Medicine Committee on Assessing Genetic Risks, en función de las cuales el principio rector de confidencialidad debe quebrarse y transmitirse la información a los parientes sólo si: el intento de que el paciente realice esta comunicación de un modo voluntario ha fracasado; existe una alta probabilidad de ocasionar al familiar un daño fatal e irreversible; la revelación de la información evitaría ese mal; la revelación se limita a los datos estrictamente necesarios para los fines de diagnóstico y tratamiento y no existe otro medio razonable para evitar el perjuicio46. En este sentido, Gómez Calle señala que, aunque los datos obtenidos con el análisis genético sean de la familia desde el punto de vista biológico, no cabe duda de que jurídicamente son datos estrictamente personales, lo que justifica la regla general de la necesidad del consentimiento del interesado para su revelación a terceros. Si el profesional opta por informar a los parientes sin el consentimiento del afectado, habrá que juzgar su actuación teniendo en cuenta las circunstancias de cada caso y el principio de proporcionalidad, a fin de determinar si la vulneración del deber de secreto y, por lo tanto, del derecho a la intimidad del paciente está justificada; para ello es preciso que la información a los familiares permita eludir un riesgo grave y real para su salud o la de su descendencia47. En definitiva, no cabe llegar a otra conclusión que la búsqueda del justo equilibrio, de lo que se deriva, pese a sostenerse la titularidad individual de la información genética, que, al igual que sucede con el resto de la información sanitaria, en los casos en que esté en grave riesgo la salud de terceros, será preciso informarles teniendo siempre como guía los criterios de necesidad, finalidad y proporcionalidad. Tras la delimitación conceptual de los datos sanitarios y de la información genética como parte de ellos, se procederá al estudio de su regulación a través de la LIB, que ha venido a cubrir una laguna generadora de gran inseguridad en nuestro ordenamiento jurídico, que hasta la aprobación de esta Ley carecía de una normación sistemática de la actividad investigadora.

Regulación De La Actividad Investigadora En La Ley 14/2007, De Investigación Biomédica Principios generales La Constitución de 1978, en su artículo 44.2, aboga por el fomento de la investigación, al manifestar que «Los poderes públicos promoverán la ciencia y la investigación científica y técnica en beneficio del interés general»48, además, reconoce el derecho a la creación científica y técnica49. A partir de estas previsiones, en nuestro ordenamiento jurídico se perfila una infraestructura de apoyo a la actividad investigadora, basada en los beneficios que de ella se derivan para el interés general50. Tal infraestructura se configura a través de normas como la Ley 14/1986, de 25 de abril, General de sanidad, la LAP, la Ley 16/2003, de 28 de mayo, de Cohesión y calidad del Sistema Nacional de Salud, la Ley 29/2006, de 26 de julio, de Garantías y uso racional de los medicamentos y productos sanitarios, el Real Decreto 223/2004, de 6 de febrero, por el que se regulan los ensayos clínicos con medicamentos e incluso la LOPD.

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Sin embargo, hasta la aprobación de la LIB, no contábamos en nuestro ordenamiento con una norma que, de forma sistemática, procediese a la regulación de la actividad investigadora en los ámbitos clínico y básico. La LIB, al amparo del artículo 149.1.15a y 16a de la Constitución, que atribuye al Estado la competencia exclusiva en materia de fomento y coordinación general de la investigación científica y técnica y en materia de bases y coordinación general de la sanidad, regula, entre otras cuestiones, los principios generales de las investigaciones que implican procedimientos invasivos51, la donación y uso de embriones y fetos humanos52, la obtención y el uso de células y tejidos de origen embrionario humano53, la utilización de muestras biológicas con fines de investigación bimédica54, los biobancos55 u organismos como el Comité de Bioética de España56; además, establece la estructura de promoción y coordinación de la investigación biomédica en el Sistema Nacional de Salud57. Sin embargo, las siguientes reflexiones se centrarán en un punto muy concreto de esta extensa normativa, el relativo al tratamiento de la información genética y a la realización de análisis en este ámbito58. De conformidad con el artículo 1 del Texto, su objeto reside en regular, «con pleno respeto a la dignidad e identidad humanas y a los derechos inherentes a la persona, la investigación biomédica»59; desde esta perspectiva y, exclusivamente, dentro del ámbito sanitario, delimita la realización de análisis genéticos y el tratamiento de datos genéticos de carácter personal. Se aprecia así una identidad de ideas con las proclamas internacionales que se han pronunciado sobre la investigación con seres humanos, desde la Declaración de Helsinki60 hasta la Declaración Universal sobre Bioética y Derechos Humanos61, con especial mención, por su carácter jurídico vinculante, al Convenio del Consejo de Europa para la Protección de los Derechos Humanos y la dignidad del ser humano con respecto a las aplicaciones de la biología y la medicina (en adelante, CPDH)62. En esta línea de respeto a la dignidad, y muy especialmente a la intimidad del ser humano, con especial incidencia en su vertiente del control sobre el uso y destino de su información personal, se aparta la realización de análisis genéticos del uso interesado por sectores como el laboral o el asegurador, al regular la Ley tal práctica, exclusivamente dentro del ámbito sanitario, con sujeción a los principios de información y consentimiento63. Aunque con base en el objeto y el ámbito de aplicación de la LIB, la regulación de los análisis genéticos en los referidos ámbitos no encuentra en este Texto el marco adecuado, en atención a los principios que se establecen en el Título V, entre los que cabe destacar la prohibición del uso de datos genéticos con fines comerciales64, la realización de análisis en los sectores asegurador y laboral atentaría contra la autonomía y dignidad del sujeto y su derecho a la protección de datos de carácter personal. Por otra parte, en cuanto al ámbito de aplicación se refiere, es de destacar que aunque la LIB afecta a la investigación básica y clínica, excluye en este último caso los ensayos clínicos con medicamentos y productos sanitarios, que remite a su normativa específica. Sin embargo, como señala Ramiro Avilés, si se acude a la definición de procedimiento invasivo establecida por la propia LIB —intervención en seres humanos que se realiza con fines de investigación e implica un riesgo físico o psíquico para el sujeto afectado65—, no resulta muy coherente excluir los ensayos clínicos de su ámbito de aplicación, pues son un tipo de investigación biomédica que supone una intervención sanitaria en

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seres humanos, mediante la evaluación experimental de un medicamento no autorizado o en condiciones distintas de las autorizadas y que busca poner de manifiesto sus efectos farmacodinámicos; recoger sus referentes de absorción, distribución, metabolismo y expulsión del organismo humano; establecer su eficacia para una indicación terapéutica, profiláctica o diagnóstica determinada; conocer el perfil de sus reacciones adversas y establecer su seguridad66. Elemento a destacar, a efectos de cohesión normativa, es la fuerte influencia de la LAP y de la LOPD en todo el Texto normativo, respondiendo a ello la aplicación supletoria de estas Leyes en lo no previsto por la LIB, tal y como se proclama en la Disposición final segunda. Ello resulta plenamente coherente con dos aspectos que se evidencian en todo el articulado de la Ley: su incursión en la línea de fomento de la figura del paciente como agente del sistema sanitario dotado de capacidad de decisión y con pleno control sobre las cuestiones que le afectan y la consideración de la información genética como dato de carácter personal67. La inspiración de las máximas rectoras de la LAP y la LOPD se evidencia en la sujeción de cualquier análisis y tratamiento de datos genéticos a los principios de información, consentimiento expreso y por escrito y en el establecimiento de criterios como la finalidad y la proporcionalidad, requiriendo cualquier desvío del propósito inicial que motivó la recogida de los datos la información y el consentimiento de su titular. El artículo 2 de la LIB establece los principios comunes a toda investigación biomédica, con los que, en definitiva, se persigue el respeto de derechos y garantías con reconocimiento constitucional, como la dignidad68, la salud69, la intimidad70 y la libertad de investigación y producción científica71 en el ámbito de las ciencias biomédicas, con sujeción al principio de precaución; siendo preciso que la autorización para desarrollar cualquier proyecto de investigación sobre seres humanos o su material biológico cuente con el previo y preceptivo informe favorable del Comité de Ética de la Investigación72. Desde esta perspectiva, «Se asegura la protección de la dignidad e identidad del ser humano con respecto a cualquier investigación que implique intervenciones sobre seres humanos en el campo de la biomedicina»73; se garantiza la prevalencia de la salud, el interés y el bienestar del ser humano que participe en una investigación biomédica sobre el interés de la sociedad o de la ciencia74 y se asegura la realización de cualquier investigación a partir de muestras biológicas humanas «en el marco del respeto de los derechos y libertades fundamentales, con garantías de confidencialidad en el tratamiento de los datos de carácter personal y de las muestras biológicas, en especial en la realiza­ ción de análisis genéticos»75. El artículo 3 contiene una serie de definiciones, algunas de las cuales resultan de gran interés tanto de cara a la interpretación de la Ley como por la clarificación que realizan determinados preceptos, hasta ahora de contornos difusos. De trascendental importancia son los clarificadores conceptos establecidos en torno al término «disociación»76, en los que se reflejan idénticos criterios a los empleados por la EMEA77 y por el Grupo de Trabajo sobre protección de datos del artículo 2978. Así, tras definir anonimización como el «proceso por el cual deja de ser posible establecer por medios razonables el nexo entre un dato y el sujeto al que se refiere»79, la LIB establece tres categorías de datos:

Conforme a la definición de dato de carácter personal fijada por la LOPD, el último de los conceptos referidos encajaría en tal categoría, debiendo, por tanto, someterse al régimen establecido por la LOPD; en cambio, las otras clasificaciones conducirían a datos auténticamente disociados y, por ello, excluidos del ámbito de aplicación de dicha Ley. Dentro de este apartado de definiciones, la LIB, como ya se ha mencionado, delimita el concepto de dato genético de carácter personal, que define como «información sobre las características hereditarias de una persona identificada o identificable obtenida por análisis de ácidos nucleicos u otros análisis científicos»83; así, se zanja la polémica ya referida sobre la consideración de la información genética como dato de carácter personal84. No obstante, es preciso reconocer que de este concepto podría derivarse un interrogante, pues de la referencia al término «dato genético de carácter personal» parece deducirse, sensu contrario, la existencia de datos genéticos de carácter no personal. Sin embargo, del estudio del conjunto del articulado de la LIB y de la aplicación supletoria de la LOPD se deduce que los datos genéticos tienen en todo momento la consideración de personales, salvo que hayan sido sometidos a un procedimiento de anonimización o disociación irreversible. En refuerzo de la idea de equivalencia entre información genética y dato de carácter personal realizada desde la LIB, cabe aludir a su artículo 4.5, de conformidad con el cual «Toda persona tiene derecho a ser informada de sus datos genéticos y otros de carácter personal que se obtengan en el curso de una investigación biomédica, según los términos en que manifestó su voluntad». Como se percibe sin dificultad, en este precepto se produce una total equiparación entre dato genético y dato de carácter personal, con independencia de que en algunos puntos la redacción poco matizada de la LIB pueda suscitar dudas al respecto. El artículo 4 de la Ley sienta los principios de información y consentimiento informado, en claro reflejo de los artículos 5 y 10 del CPDH y 4 y 8 de la LAP. Se parte del respeto a la libre autonomía de las personas que puedan participar en una investigación biomédica o que puedan aportar a ella sus muestras biológicas, para lo que será preciso que, previamente, hayan prestado su consentimiento expreso y por escrito, una vez recibida la información adecuada85. Tal información, proporcionada también por escrito, comprenderá la naturaleza, la importancia, las implicaciones y los riesgos de la investigación. Se reconoce el derecho de estas personas a revocar su consentimiento, en cualquier momento, sin que tal revocación o la negativa a consentir puedan suponer prejuicio alguno en la asistencia sanitaria; garantizándose así la autonomía y la plena libertad respecto a la manifestación del consentimiento86.

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• Dato anónimo: «dato registrado sin un nexo con una persona identificada o identificable»80. • Dato anonimizado o irreversiblemente disociado: «dato que no puede asociarse a una persona identificada o identificable por haberse destruido el nexo con toda información que identifique al sujeto, o porque dicha asociación exige un esfuerzo no razonable, entendiendo por tal el empleo de una cantidad de tiempo, gastos y trabajo desproporcionados»81. • Dato codificado o reversiblemente disociado: «dato no asociado a una persona identificada o identificable por haberse destruido o desligado la información que identifica a esa persona utilizando un código que permita la operación inversa»82.

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Seguidamente, se reconoce el, ya referido, derecho de la persona a la información sobre sus datos genéticos y otros de carácter personal, obtenidos en el transcurso de la investigación, según los términos en que haya manifestado su voluntad87. Es entonces cuando se produce una de las expresiones en que de forma más evidente se manifiesta esta autonomía de la persona, aunque como se verá con limitaciones, a través de la referencia al derecho a no saber, previamente reconocido por el artículo 10.2 del CPDH y posteriormente por el artículo 4.1 de la LAP. En este contexto, en el artículo 4.5 de la LIB se afirma que «Se respetará el derecho de la persona a decidir que no se le comuniquen los datos a los que se refiere el apartado anterior88, incluidos los descubrimientos inesperados que se pudieran producir. No obstante, cuando esta información, según criterio del médico responsable, sea necesaria para evitar un grave perjuicio para su salud o la de sus familiares biológicos, se informará a un familiar próximo o a un representante, previa consulta del comité asistencial si lo hubiera. En todo caso, la comunicación se limitará exclusivamente a los datos necesarios para tales finalidades». Este precepto plantea varias cuestiones de interés. En primer lugar, el reconocimiento del derecho a no saber, que adquiere especial relevancia en el ámbito de la información genética, pues debido al carácter predictivo que a día de hoy presenta, es muy posible que el interesado desee permanecer ajeno al conocimiento de una información que únicamente indicaría la predisposición a una dolencia que pudiera no materializarse nunca y frente a la que, en caso de producirse, puede que no se conociese aún tratamiento eficaz. En definitiva, es una clara manifestación del derecho a la autodeterminación informativa en los términos reconocidos por el Tribunal Constitucional en la mencionada Sentencia 292/2000, de 30 de noviembre, como facultad del particular de controlar el uso y destino de su información personal, lo que en este caso se manifiesta en su voluntad de no ser informado; incluso se ha apuntado que, en el contexto de las pruebas genéticas, el derecho a saber se transforma en derecho a no saber, en la voluntad de no ser informado sobre las propias imperfecciones genéticas89. No obstante, con base en el carácter familiar de la información genética, se establecen limitaciones a este derecho a no saber, en la medida en que su ejercicio por parte del interesado pueda afectar a derechos de otros miembros de su familia biológica. Tales limitaciones, con independencia de que se fomente más la dimensión individual o familiar de la información genética, se reconocen en los diferentes textos internacionales que abordan la cuestión, como la Recomendación N.o R (97) 5 del Consejo de Europa90, la Declaración Internacional sobre los Datos Genéticos Humanos de la UNESCO91 y el CPDH92, y se reflejan en la LAP, cuyo artículo 9.1 afirma que «La renuncia del paciente a recibir información está limitada por el interés de la salud del propio paciente, de terceros, de la colectividad y por las exigencias terapéuticas del caso. Cuando el paciente manifieste expresamente su deseo de no ser informado, se respetará su voluntad haciendo constar su renuncia documentalmente, sin perjuicio de la obtención del consentimiento previo para la intervención». Como se evidencia, pese al especial matiz familiar que presenta la información genética, no se diferencia sustancialmente del resto de la información sanitaria, en cuyo marco también se establecen límites al derecho a no saber, en la medida en que puedan estar en juego derechos de terceros.

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El artículo 5 de la LIB, relativo a la protección de datos personales y garantías de confidencialidad, parte de la necesaria protección de la intimidad personal y del tratamiento confidencial de los datos personales que resulten de la actividad de investigación biomédica; elevando el nivel de garantías respecto del fijado por la LOPD, pues para la cesión a terceros, ajenos a la actuación médico-asistencial o a la investigación biomédica, no será suficiente con el cumplimiento de los principios de información y consentimiento, sin forma determinada, requeridos por el artículo 11.1 de la LOPD, sino que será necesario el consentimiento expreso y por escrito del interesado. Además, en los requisitos exigidos para esta cesión, se evidencia el componente familiar de la información genética, en consonancia con el cual se busca la protección de todos los titulares de información que puedan verse afectados por la cesión, al señalarse que «En el supuesto de que los datos obtenidos del sujeto fuente pudieran revelar información de carácter personal de sus familiares, la cesión a terceros requerirá el consentimiento expreso y por escrito de todos los interesados»93. Realmente, aunque esta previsión persigue la máxima garantía del control de todos los implicados sobre el uso y destino de sus datos personales, parece que dificultará considerablemente en la práctica el desarrollo de determinadas actividades, como investigaciones diferentes de las que motivaron la recogida de los datos, que además del consentimiento del interesado, en los términos que se indicará seguidamente, requerirían del consentimiento de la familia biológica. Sin duda alguna, la mejor alternativa en estos casos será la disociación de la información de modo que la diversidad respecto del uso originario sólo requiera el consentimiento del sujeto fuente, al trabajarse posteriormente con datos que han perdido su carácter personal. El artículo 5 de la LIB delimita uno de los principios más confusos de la LOPD, el relativo a la calidad de los datos, en concreto desde su vertiente de finalidad, expresado en el controvertido artículo 4.2 de la LOPD a través de la referencia al uso compatible94. Tal delimitación se realiza precisando de forma absoluta el uso de la información y garantizando el control del interesado sobre el destino de sus datos personales, al fijar el artículo 5.3 de la LIB la prohibición de «utilización de datos relativos a la salud de las personas con fines distintos a aquellos para los que se prestó el consentimiento». De este modo se excluye, de forma incontestable, cualquier uso diferente del que motivó la recogida de los datos, con independencia de que pueda o no ser compatible con él; en función de ello, cualquier nuevo uso de los datos para una investigación diferente de la que dio lugar a su recogida requerirá el consentimiento del interesado. Asimismo, se contempla el deber de secreto para cualquier persona que, en el ejercicio de sus funciones, ya sea en el desarrollo de una actuación médicoasistencial o de una investigación biomédica, acceda a datos de carácter personal y su persistencia una vez finalizada la investigación o actuación, con evidente paralelismo de los artículos 10 de la LOPD95 y 16.6 LAP96. Por último, el apartado 5 de este precepto hace referencia a la publicación de los resultados del estudio, siendo el criterio preferente el uso de datos no identificativos de los participantes y requiriéndose, cuando ello no sea posible, su previo consentimiento expreso; no obstante, habría sido preferible que en este punto se hubiese solicitado un consentimiento escrito y no sólo expreso. El artículo 6 reitera un principio del que parten todas las proclamas internacionales que se han pronunciado sobre datos genéticos, el de no discriminar. La UNESCO, en su Declaración Universal sobre el Genoma Humano y los

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Derechos Humanos, afirma que «Nadie podrá ser objeto de discriminaciones fundadas en sus características genéticas, cuyo objeto o efecto sería atentar contra sus derechos y libertades fundamentales y el reconocimiento de su dignidad»97; insistiendo en esta idea, en su Declaración Internacional sobre los Datos Genéticos Humanos, manifiesta que «Debería hacerse todo lo posible por garantizar que los datos genéticos humanos […] no se utilicen con fines que discriminen, al tener por objeto o consecuencia la violación de los derechos humanos, las libertades fundamentales o la dignidad humana de una persona, o que provoquen la estigmatización de una persona, una familia, un grupo o comunidades»98. En términos similares se expresa el Consejo de Europa en su CPDH, cuando sostiene que «Está prohibida toda discriminación hacia una persona en razón de su patrimonio genético»99. Con esta misma óptica, el artículo 6 de la LIB manifiesta que «Nadie será objeto de discriminación alguna a causa de sus características genéticas», y añade que «Tampoco podrá discriminarse a una persona a causa de su negativa a someterse a un análisis genético o a prestar su consentimiento para participar en una investigación biomédica o a donar materiales biológicos, en particular en relación con la prestación médico-asistencial que le corresponde». De este modo, se garantiza que la asistencia al paciente no se vea afectada por su decisión de no participar en un proyecto de investigación, trasluciéndose, de nuevo, la máxima de autonomía. Seguidamente, dentro de este apartado relativo a las disposiciones generales, se hace referencia al principio de gratuidad que ha de regir toda donación y utilización de muestras biológicas humanas100, a la garantía de trazabilidad de las células, tejidos y cualquier otro material biológico de origen humano101, a la promoción y calidad de la investigación biomédica102, a la entrada y salida de muestras biológicas103 y a los comités de ética de la investigación104. Especial mención merece el artículo 9, relativo a los límites de los análisis genéticos. En él, tras asegurarse la protección de los derechos de las personas en la realización de análisis genéticos y en el tratamiento de datos genéticos de carácter personal en el ámbito sanitario, se establecen los criterios de pertinencia, calidad, equidad y accesibilidad como rectores de la realización de análisis genéticos, lo que reitera uno de los principios esenciales de la LIB, al que se hace referencia en el artículo 1.2, y que no es otro que la limitación de la práctica de análisis genéticos al ámbito sanitario, evitando su sometimiento a intereses privados, generadores de comportamientos discriminatorios. En concreto, se manifiesta que «Sólo podrán hacerse pruebas predictivas de enfermedades genéticas o que permitan identificar al sujeto como portador de un gen responsable de una enfermedad, o detectar una predisposición o una susceptibilidad genética a una enfermedad, con fines médicos o de investigación científica y con un asesoramiento genético, cuando esté indicado, o en el caso del estudio de las diferencias interindividuales en la respuesta a los fármacos y las interacciones genético-ambientales o para el estudio de las bases moleculares de las enfermedades»105. Tras la exposición de los criterios rectores que inspiran la LIB y, por lo tanto, toda investigación desarrollada en el marco que ésta delimita, se evidencia el influjo de los principios sentados, tanto por el CPDH como por la LOPD y la LAP, en su calidad de normas de aplicación supletoria, y en los que las máximas de información y consentimiento adquieren una relevancia decisiva.

El uso de información genética con fines de investigación contaba hasta hace no demasiado tiempo únicamente con las previsiones del CPDH, a las que ha venido a sumarse la LIB, cuyas directrices, respecto a la realización de análisis genéticos, serán expuestas en las siguientes líneas. En el Título V de la LIB, bajo la rúbrica de «Análisis genéticos, muestras biológicas y biobancos»106, se regula la práctica de análisis genéticos con el objeto de establecer los requisitos a cumplir por las instituciones y los profesionales que los realicen107. Se parte de los principios que, de forma específica, fija el artículo 45 —que se suman a las garantías comunes establecidas en el Título I—, conforme a los cuales la realización de este tipo de pruebas ha de regirse por las máximas de accesibilidad y equidad, protección de datos, gratuidad —excluyéndose, de forma expresa, el uso de datos genéticos de carácter personal con fines comerciales—, consentimiento y calidad de los datos. En coherencia con el resto de la Ley, se asegura la autonomía de la persona, tanto mediante el control del uso y destino de su información, al señalarse que «se garantizará el derecho a la intimidad y el respeto a la voluntad del sujeto en materia de información, así como la confidencialidad de los datos genéticos de carácter personal»108, como mediante el consentimiento, pues «deberá obtenerse previamente el consentimiento escrito del sujeto fuente o, en su caso, de sus representantes legales para el tratamiento de las muestras con fines de investigación o de datos genéticos de carácter personal»109. De entre todos estos principios, merece especial mención el de calidad de los datos, ya referida entre los criterios rectores de la LIB, y que en el ámbito de los análisis genéticos se contempla de nuevo, en este caso, en el apartado e) del artículo 45, de conformidad con el cual «los datos obtenidos de los análisis genéticos no podrán ser tratados ni cedidos con fines distin­ tos de los previstos en esta Ley». Una vez fijados los parámetros rectores de la práctica de análisis genéticos, se determina su finalidad, en línea con lo establecido en el apartado 2 del artícu­ lo 1 de la LIB, marcándose claramente su ordenación terapéutica, al señalarse que «los análisis genéticos se realizarán para la identificación del estado de afectado, de no afectado o de portador de una variante genética que pueda predisponer al desarrollo de una enfermedad específica de un individuo o condicionar su respuesta a un tratamiento concreto»110. Ello no hace sino incidir sobre lo ya contemplado por la Recomendación N.o R (97) 5111, el CPDH112 y la Declaración Internacional sobre los Datos Genéticos Humanos de la UNESCO113, que delimitan con claridad el uso terapéutico, preventivo o de diagnóstico médico de los análisis genéticos; criterio que rige el espíritu de toda la LIB, que persigue la garantía del respeto a la dignidad de la persona en el desarrollo de investigaciones biomédicas, evitando cualquier uso estigmatizador o discriminatorio de la información empleada con este fin. Los artículos 47 y 48 regulan dos principios vinculados de forma indisoluble: la información y el consentimiento, pues, tal y como determina la LAP, toda actuación en el ámbito de la salud de un paciente requiere el consentimiento libre y voluntario del afectado, que sólo podrá ser válidamente emitido tras la recepción de la información precisa que permita un conocimiento real de la intervención que se le practicará114.

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Regulación de los análisis genéticos en la Ley de Investigación biomédica

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La información que el artículo 47 exige facilitar de forma previa a la realización de análisis genéticos con fines de investigación en el ámbito sanitario es prolija, con el propósito de que la persona que va a emitir su consentimiento llegue a un auténtico conocimiento de las circunstancias concurrentes en la realización del análisis, sus posteriores implicaciones y el destino de sus datos personales una vez realizado. Se parte, nuevamente, de la consideración de la información genética como dato de carácter personal, al exigirse informar —de forma previa a los aspectos vinculados específicamente a los análisis genéticos— sobre los extremos requeridos en todo caso en la legislación sobre protección de datos de carácter personal, lo que se reconduce a las circunstancias expresadas en el artículo 5 de la LOPD115. Tras ello, es preciso informar sobre la finalidad del análisis genético, lugar de realización y destino de las muestras biológicas a su término, sea aquel la disociación de los datos de identificación de la muestra, su destrucción u otros destinos, para lo cual se solicitará el consentimiento del sujeto fuente en los términos previstos en la LIB. Con esta última exigencia se persigue la garantía del principio de calidad, ya referido, informando al sujeto sobre otros posibles destinos de su información personal, distintos de los que motivaron su recogida y exigiendo, en tal caso, su consentimiento. Además se deberá informarle sobre las personas que tengan acceso a los resultados de los análisis cuando éstos no vayan someterse a un procedimiento de disociación o de anonimización; desde la perspectiva del derecho a no saber, se deberá advertir al interesado sobre la posibilidad de descubrimientos inesperados y su trascendencia sobre él, así como su facultad de posicionarse con relación a la recepción de esta comunicación116. Igualmente y en función de la dimensión familiar de la información genética, se le advertirá de las implicaciones que puede tener para sus familiares la información que llegue a obtener117 y la conveniencia de que él mismo, en su caso, transmita dicha información a aquéllos, pretendiendo así fomentar un comportamiento «solidario». Por último, debido a las peculiares características de la información genética, entre las que cabe destacar su condición predictiva, y en función de la necesidad de un asesoramiento sobre las diferentes opciones terapéuticas con las que puede contar el interesado, se establece el compromiso de suministrar consejo genético una vez obtenidos y evaluados los resultados del análisis, en coherencia con lo señalado por el artículo 3.e) de la LIB que, al definir el término «consejo genético», manifiesta que éste tendrá lugar tanto antes como después de la prueba e incluso en su ausencia118. El artículo 48 se ocupa del consentimiento para la realización de análisis genéticos, exigiendo su carácter expreso, específico y por escrito. De esta forma, se da un paso adelante respecto de lo previsto en el artículo 7.3 de la LOPD, que exige consentimiento expreso, pero no escrito para el tratamiento de datos relativos a la salud, exceptuando incluso esta forma expresa, en su artículo 8, cuando este tratamiento se produce con fines asistenciales119. La LIB opta por un consentimiento que se inscribe en la línea marcada por el artículo 8.2 de la LAP, que exige forma escrita en casos de intervención quirúrgica, procedimientos diagnósticos y terapéuticos invasivos y, en general, aplicación de procedimientos que suponen riesgos o inconvenientes de notoria y previsible repercusión negativa en la salud del paciente120.

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Se permite la obtención y el análisis de muestras de personas fallecidas siempre que pueda resultar de interés para la protección de la salud, salvo que el fallecido lo hubiese prohibido expresamente y así se acredite; a tal fin se consultarán los documentos de instrucciones previas y, en su defecto, el criterio de los familiares más próximos al fallecido. El acceso de los familiares biológicos a la información derivada del análisis genético del fallecido se limitará a los datos genéticos pertinentes para la protección de la salud de aquéllos. Se aprecia en este punto un gran paralelismo con el artículo 18.4 de la LAP, en el que se contempla el acceso a la historia clínica por parte de familiares y allegados del paciente fallecido, salvo que el paciente en vida lo hubiese prohibido expresamente y así se acreditase. Tal acceso se limitará a los datos pertinentes, sin que se facilite información que afecte a la intimidad del fallecido, a las anotaciones subjetivas del facultativo, ni perjudique a terceros121. Seguidamente, el artículo 48 de la LIB hace referencia a los cribados genéticos122, que estarán dirigidos a la detección de una enfermedad o riesgo grave para la salud bien en el individuo participante, bien en su descendencia, con la finalidad de tratar precozmente la enfermedad u ofrecer acceso a medidas preventivas. Para el acceso a un cribado genético será necesario el consentimiento explícito y por escrito del interesado, debiendo determinar, a título excepcional, el Comité de Ética de la Investigación los supuestos en que el consentimiento podrá expresarse verbalmente y obteniéndose siempre por escrito el consentimiento en los casos en que el cribado incluya enfermedades no tratables o bien los beneficios sean escasos o inciertos123. El artículo 49 reitera en el ámbito de los análisis genéticos los criterios ya sentados por el artículo 4 respecto de alcance, contenido y límites del derecho a la información y del derecho a no saber. Por lo que se refiere al área específica de los análisis genéticos, se alude al ejercicio del derecho de acceso en términos de la legislación sobre protección de datos de carácter personal y a la posibilidad de que éste suponga una revocación de la previa manifestación de la voluntad, debiendo entenderse como una revocación del derecho a no saber. No obstante, hubiese sido conveniente en este precepto una referencia al derecho de acceso en términos de la LAP, es decir, derecho de acceso a la historia clínica del paciente, en la que deberán reflejarse los resultados de los análisis practicados. En el apartado 2 del artículo 49 se hace mención a los límites del derecho a no saber, por su incidencia tanto sobre la salud del directamente interesado —suministrándose en estos casos la información necesaria para el seguimiento del tratamiento aceptado por el paciente— como de sus familiares biológicos —cuando sea preciso para evitar un perjuicio para su salud—, cuestión que ya ha sido analizada, razón por la cual se realiza una remisión a lo ya expuesto respecto a la incidencia del derecho a la información sobre terceros y su repercusión sobre el derecho-deber de secreto médico. El artículo 50 regula el acceso a datos genéticos por parte del personal sanitario, basándose en los paramentos con los que en el artículo 16 de la LAP se estructuran los usos de la historia clínica. Se contempla, en principio, el acceso de los profesionales sanitarios a la historia clínica con fines asistenciales, siempre con sujeción al deber de secreto profesional. Seguidamente, se alude al acceso a los datos genéticos de carácter personal con fines epidemiológicos,

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de salud pública, de investigación y de docencia; siendo en estos casos necesario el consentimiento del paciente o bien previa anonimización de los datos, en términos casi idénticos a los manifestados por el artículo 16.3 de la LAP. Sin embargo, en este punto la LIB aporta una solución más perfilada que la LAP, pues ésta manifiesta que el acceso a la historia clínica con fines epidemiológicos, de salud pública, de investigación o docencia «obliga a preservar los datos de identificación personal del paciente, separados de los de carácter clínico-asistencial, de manera que, como regla general, quede asegurado el anonimato, salvo que el propio paciente haya dado su consentimiento para no separarlos». Esta redacción plantea una importante laguna, al no tener presente el necesario acceso previo a la totalidad de la historia clínica para proceder a la disociación124. La LIB en este contexto alude bien a la obtención del consentimiento del interesado, bien a la previa anonimización de los datos; sin embargo, no refiere que este acceso a datos genéticos de carácter personal se produzca desde la historia clínica, pues alude al uso de estos datos con fines epidemiológicos, de salud pública, de investigación o docencia, bien cuando el sujeto haya consentido o bien cuando haya una anonimización previa, con lo cual cabría pensar en el uso de información almacenada en bases de datos que ya se encuentre anonimizada, superándose así la laguna planteada por la LAP respecto de la persona o método utilizado para realizar la disociación. No obstante, no debe perderse de vista lo señalado por el artículo 47.2, en función del cual el sujeto, de forma previa a la realización del análisis genético, debe ser informado «del destino de la muestra al término del mismo, sea aquél la disociación de los datos de identificación de la muestra, su destrucción u otros destinos, para lo cual se solicitará el consentimiento del sujeto fuente». Finalmente, al artículo 50, manifiesta, en su apartado 3, que «En casos excepcionales y de interés sanitario general, la autoridad competente, previo informe favorable de la autoridad en materia de protección de datos, podrá autorizar la utilización de datos genéticos codificados, siempre asegurando que no puedan relacionarse o asociarse con el sujeto fuente por parte de terceros». El artículo 51 se ocupa del deber de confidencialidad; señala que el personal que acceda a los datos genéticos en el ejercicio de sus funciones quedará sujeto al deber de secreto de forma permanente, lo que afectará no sólo a los facultativos, sino también a técnicos informáticos o personal de archivo que, en el desarrollo de su trabajo, accedan a datos sanitarios, produciéndose en este contexto un ejemplo del llamado secreto médico derivado125. Sólo con el consentimiento expreso y por escrito de la persona de la que proceden se podrán revelar a terceros datos genéticos de carácter personal. Este último inciso resulta decisivo de cara a impedir la facilitación de estos datos a terceros que puedan realizar un uso de ellos que se aleje del fin asistencial o de investigación, en línea con lo señalado en la Declaración Internacional sobre los Datos Genéticos Humanos, de conformidad con la cual tales datos no deberán darse a conocer ni ponerlos a disposición de terceros, en particular, empleadores, compañías de seguros, establecimientos de enseñanza e incluso familiares, salvo por razón importante de interés público en los restringidos casos previstos por el derecho interno compatible con el derecho internacional relativo a los derechos humanos o cuando se haya obtenido el consentimiento previo, libre, informado y expreso del interesado126.

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REFLEXIÓN FINAL Es innegable que el derecho siempre ha ido a la zaga de la ciencia, siendo imposible una evolución paralela entre progreso científico y actividad del legislador; sin embargo, cada vez es más consistente la conciencia sobre la necesidad de regular la actividad investigadora y las peculiaridades que en este ámbito presenta la información genética, a fin de garantizar los derechos y libertades fundamentales de las personas implicadas en el desarrollo de estudios. La LIB es claro ejemplo de esta conciencia, al buscar un equilibrio de los intereses en presencia, en la idea de necesario fomento de la investigación, sin menoscabo de los derechos de los pacientes, aprovechando lo que de beneficioso tiene el progreso científico, pero evitando un uso distorsionado de los resultados obtenidos y de los datos tratados en el desarrollo de la actividad investigadora. La compatibilidad entre protección de datos de carácter personal y progreso científico ha de fundamentarse en los principios de calidad, información, consentimiento y en el procedimiento de disociación. Tales bases ya han sido sentadas por la LIB; sin embargo, aún es preciso esperar por el desarrollo que de esta norma se está gestando a través de reales decretos, que supondrán la concreción de los cimientos sentados por la ley en materias como biobancos o Comités de Ética de la Investigación.

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No obstante, no queda claro si la LIB dentro de los terceros a quienes no se puede revelar datos sin consentimiento del interesado incluye o no a la familia biológica, porque de considerarse ésta como tercero podría producirse una disfunción con el artículo 49, que posibilita la información a los familiares biológicos cuando sea necesario para evitar un perjuicio grave para su salud. Lo que sí indica el artículo 51, en su apartado 2, es que en caso de análisis genéticos a varios miembros de una familia los resultados se archivarán y comunicarán a cada uno de forma individualizada, informándose a tutores o representantes legales en los casos de menores o incapaces. En cuanto a la conservación de los datos, también siguiendo los criterios de la LAP, que establece en su artículo 17 un período mínimo de conservación de la documentación clínica de cinco años tras la fecha de alta de cada proceso asistencial, se fija el mismo plazo de conservación para los datos genéticos de carácter personal, contado desde la fecha de su obtención, transcurrido el cual el interesado podrá solicitar la cancelación. De no mediar esta solicitud, los datos se conservarán durante el plazo necesario para preservar la salud de la persona de quien proceden o de terceros relacionados con ella. Fuera de estos supuestos, los datos únicamente podrán conservarse con fines de investigación de forma anonimizada, sin que sea posible la identificación del sujeto fuente. Tras las referencias a los análisis genéticos en preembriones, embriones o fetos127 y el cribado y consejo genéticos128, el Capítulo II del Título V se cierra con una previsión que resulta vital de cara a garantizar la finalidad asistencial y de investigación con la que deben realizarse los análisis genéticos conforme a la LIB, al señalar que «La autoridad autonómica o estatal competente acreditará los centros, públicos o privados, que puedan realizar análisis genéticos»129, y que en todo caso habrán de cumplir lo dispuesto en el Capítulo cuyo análisis ahora se finaliza, sustrayendo así de cualquier interés económico o discriminatorio la realización de este tipo de pruebas.

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Definición elaborada por el U.S. National Cancer Institute http://www.cancer.gov/ dictionary/?CdrID=561717 [citado 26 Oct 2009]. Vid. Comisión Temporal sobre Genética Humana y Otras Nuevas Tecnologías de la Medicina Moderna, Sobre las repercusiones éticas, jurídicas, económicas y sociales de la genética humana, Final A5-0391/2001. Gómez Sánchez Y. Protección de datos genéticos. En: Biomedicina y protección de datos. Madrid: Dykinson; 2008. p. 202. Incide sobre la singularidad de la información genética obtenida mediante análisis de ADN, con base en las posibilidades que abre. Así, permite al sujeto obtener información sobre su configuración genética, la adopción de decisiones y el ejercicio de sus libertades; permite la identificación del sujeto vivo o muerto y su relación con otros sujetos vivos o muertos; permite conocer al sujeto y a terceros, su estado de salud y su propensión al padecimiento de ciertas enfermedades; permite detectar predisposiciones genéticas de los individuos y capacidades de diversa naturaleza; aporta datos que trascienden del individuo y lo conecta a un grupo familiar o étnico, incluso a un patrimonio genético; puede aportar información para el futuro, incluso aporta información de utilidad en la organización de las sociedades, desde una perspectiva cultural, educativa o de medio ambiente. Messía de la Cerda pone en tela de juicio esta categoría, partiendo de la discusión sobre la conveniencia de adoptar un sistema de numerus clausus en su delimitación, en atención a que la sensibilidad de la información personal presenta un claro carácter subjetivo. Entiende que no existe obstáculo para el establecimiento de diferentes grados de protección en función de la naturaleza del dato, pero sostiene que tal conclusión no es defendible desde la óptica de la protección de datos, sino que atiende a otros bienes jurídicos como la intimidad o el principio de igualdad (cfr. Messía de la Cerda Ballesteros JA. La cesión o comunicación de datos de carácter personal. Madrid: Thomson-Civitas; 2003. p. 272 y ss. esp. 277). El apartado 43 de la Memoria del Convenio admitía que la sensibilidad de los datos estaba determinada por el contexto, pero a su vez reconocía que ciertos datos tenían la consideración de especialmente sensibles en todos los Estados miembros. Tales datos eran los que revelaban el origen racial, las opiniones políticas, las convicciones religiosas o de otra índole, los relativos a la salud o a la vida sexual y los referentes a condenas e infracciones que, como se aprecia, son los contemplados por el artículo 6. Ripol Carulla utiliza con acierto esta expresión para referirse al problema de la delimitación del concepto de dato médico (vid. Ripol Carulla S. El tratamiento de los datos médicos y genéticos en la Administración sanitaria. En: Bello Janeiro D, dir., Heredero Higueras M, coord. El derecho a la intimidad y la privacidad y las Administraciones públicas. Santiago de Compostela: Escola Galega de Administración Pública; 1999. p. 145). Vid. Fernández López JM. Los datos especialmente protegidos. En: I Jornadas de protección de datos sanitarios en la Comunidad de Madrid. Madrid: Mapfre; 2000. p. 14-6. Vid. Sánchez Carazo C, Sánchez Carazo JM. Protección de datos de carácter personal relativos a la salud. Madrid: Agencia de Protección de Datos; 1999. p. 188 y ss. Vid. Agencia de Protección de Datos, Memoria 2000. Madrid, CD-ROM. La Agencia afirma que «el dato relativo al porcentaje de minusvalía en relación con la retención a cuenta del IRPF se considera dato de salud. Este hecho ha propiciado un notable incremento, durante el año 2000, en la inscripción de ficheros de titularidad privada, cuyos responsables han declarado que recababan datos especialmente protegidos de salud».

[10] Sobre la consideración de la drogodependencia como dato relativo a la salud vid. Agencia Española de Protección de Datos. Informe 182/2004. Carácter de dato de salud de los datos sobre drogodependencia, https://www.agpd.es/portalweb/ canaldocumentacion/informes_juridicos/datos_esp_protegidos/common/ pdfs/2004-0182_Car-aa-cter-de-dato-de-salud-de-los-datos-sobre-drogodependencia. pdf [citado 30 Oct 2009], donde la Agencia manifiesta que «el mero hecho de la drogodependencia de una persona, dato necesariamente asociado a la asistencia prestada por la entidad consultante, así como la indicación de la sustancia consumida, habría de ser considerado un dato relacionado con la salud […], incluso en el supuesto de que el afectado no sufriera ningún tipo de dolencia».

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[11] Agencia de Protección de Datos, Memoria 2001. Madrid; CD-ROM. [12] Previamente, la Recomendación N.o R (81) 1, de 23 de enero, sobre la reglamentación aplicable a los bancos de datos médicos automatizados, determinaba su aplicación a los bancos de datos automatizados creados con finalidad asistencial, de salud pública, de gestión de servicios médicos o de salud pública o de investigación, que contuviesen datos relativos a la salud y, llegado el caso, informaciones de carácter social o administrativo conexas, referidas a individuos identificados o identificables (punto 1.1). Lo cierto es que estos últimos datos en ningún caso pueden considerarse como relativos a la salud, sino, simplemente, personales; siendo cuestión distinta que de cara a la aplicación de medidas de seguridad se vean englobados en el nivel de protección alto del fichero en el que se encuentren. Serrano Pérez entiende que «si realmente se pretende proteger el ámbito sanitario de los criterios generales y rodearlo de las máximas garantías, no cabe otra opción que proceder a esa “afectación”, puesto que una situación intermedia entre el régimen general para los datos personales y el sanitario para los datos específicamente sanitarios obstaculizaría la consecución de los fines de la sanidad y el logro de sus objetivos» (vid. Serrano Pérez MM. El derecho fundamental a la protección de datos. Derecho español y comparado. Madrid: Thomson-Civitas; 2003. p. 411). [13] Artículo 5.1.g). [14] Rebollo Delgado L. Protección de datos (III): datos biosanitarios. En: Biomedicina y Protección… op. cit.; p. 177 y ss., alude al concepto de dato biosanitario, y señala que la protección de datos biosanitarios se constituye en el derecho que todo ser humano tiene a controlar sus datos biológicos, ya tengan aplicaciones médicas o no, y a que su uso no sea contrario a la dignidad del ser humano. Tales datos se rigen por los principios de confidencialidad, finalidad, adecuación y pertinencia, exactitud, cancelación, lealtad y seguridad. [15] Vid. Murillo de la Cueva PL. El tratamiento jurídico de los documentos y registros sanitarios informatizados y no informatizados. En: Información y Documentación Clínica, vol. II (actas del seminario conjunto sobre información y documentación clínica celebrado en Madrid los días 22 y 23 de septiembre de 1997). Madrid: Consejo General del Poder Judicial y Ministerio de Sanidad y Consumo; 1997. p. 586-7. [16] Cfr. Aparicio Salom J. Estudio sobre la Ley Orgánica de Protección de Datos de Carácter Personal. 2.a ed. Cizur Menor (Navarra): Aranzadi; 2002. p. 205. [17] Artículo 3.a). [18] Etxeberría Guridi JF, en Los análisis de ADN y su aplicación al proceso penal, Granada, Comares, 2000; p. 82 y ss., explica la diferencia ente el ADN codificante y no codificante, al analizar el principio de proporcionalidad en la práctica de análisis de ADN en el marco del proceso penal. El ADN codificante tiene una fuerte incidencia en la personalidad del individuo, al aportar información sobre sus cualidades hereditarias; sin embargo, no presenta excesivas variaciones entre distintas personas. El no codificante tiene por objeto exclusivamente la estructura formal de las secuencias de bases, sin aportar información hereditaria; no obstante, el ámbito no codificante se caracteriza por su variabilidad entre los individuos, lo que le atribuye el elemento identificador necesario en su aplicación forense. Es prácticamente imposible que coincida en dos sujetos y muestra, además, factores como el sexo, la raza o ciertas inclinaciones patológicas. En este mismo sentido vid. Sánchez Urrutia AV. Información genética, intimidad y discriminación. Acta Bioethica. 2002;8 (2), http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=s1726569X2002000200007&lng=es&nrm=iso [citado 30 Oct 2009]. [19] Esta posibilidad de identificación es el razonamiento en el que se basa la Agencia Española de Protección de Datos para considerar la dirección IP como dato de carácter personal en su Informe 327/2003 Carácter de dato personal de la dirección IP, https:// www.agpd.es/portalweb/canaldocumentacion/informes_juridicos/otras_cuestiones/ common/pdfs/2003-0327_Car-aa-cter-de-dato-personal-de-la-direcci-oo-n-IP.pdf [citado 30 Oct 2009], donde afirma que «aunque no siempre sea posible para los agentes de internet identificar a un usuario a partir de datos tratados en la red, desde la Agencia de Protección de Datos se parte de la idea de que la posibilidad de identificar a un usuario de internet existe en muchos casos y, por lo tanto, las direcciones IP tanto fijas como dinámicas, con independencia del tipo de acceso, se consideran datos de carácter personal resultando de aplicación la normativa de protección de datos».

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[20] Vid. Grupo de Trabajo sobre protección de datos del artículo 29. Documento de trabajo sobre datos genéticos, adoptado el 17 de marzo de 2004; p. 5 y 11, http://ec.europa.eu/ justice_home/fsj/privacy/docs/wpdocs/2004/wp91_es.pdf [citado 2 Nov 2009].A este propósito responde la Ley Orgánica 10/2007, de 8 de octubre, reguladora de la base de datos policial sobre identificadores obtenidos a partir del ADN. Dicha base, creada por la Ley, «integrará los ficheros de esta naturaleza de titularidad de las Fuerzas y Cuerpos de Seguridad del Estado tanto para la investigación y averiguación de delitos como para los procedimientos de identificación de restos cadavéricos o de averiguación de personas desaparecidas» (artículo 1). Sobre dicha Ley vid. Martín Pastor J. Avances jurisprudenciales y legislativos sobre la prueba pericial de ADN en el proceso penal. En especial, la base de datos policial sobre identificadores obtenidos a partir del ADN, creada por la Ley Orgánica 10/2007, de 25 de noviembre. En: Salcedo Beltrán C, coord. Investigación, genética y derecho. Valencia: Tirant lo Blanch; 2008. p. 73 y ss. [21] Conforme a la Declaración Internacional sobre los Datos Genéticos Humanos, aprobada por unanimidad y por aclamación, por la 32.a sesión de la Conferencia General de la UNESCO, el 16 de octubre de 2003, se considera muestra biológica «cualquier muestra de sustancia biológica (por ejemplo, sangre, piel, células óseas o plasma sanguíneo) que albergue ácidos nucleicos y contenga la dotación genética característica de una persona» (artículo 2.iv). La LIB considera muestra biológica «cualquier material biológico de origen humano susceptible de conservación y que pueda albergar información genética sobre la dotación genética característica de una persona» (artículo 3.o). No obstante, es preciso señalar que no todas las muestras biológicas, por ejemplo el suero, el plasma o la orina, contienen información genética. [22] La LIB en los apartados p), q) y r) del artículo 3 define las tres categorías de muestras biológicas en los siguientes términos:«Muestra biológica anonimizada o irreversiblemente disociada: muestra que no puede asociarse a una persona identificada o identificable por haberse destruido el nexo con toda la información que identifique al sujeto, o porque dicha asociación exige un esfuerzo no razonable».«Muestra biológica no identificable o anónima: muestra recogida sin un nexo con una persona identificada o identificable de la que, consiguientemente, no se conoce la procedencia y es imposible trazar el origen».«Muestra biológica codificada o reversiblemente disociada: muestra no asociada a una persona identificada o identificable por haberse destruido o desligado la información que identifica a esa persona utilizando un código que permita la operación inversa».En este mismo sentido se pronuncia el Consejo de Europa en su Recomendación N.o R (2006) 4, de 15 de marzo, sobre la investigación desarrollada con material biológico de origen humano, en cuyo artículo 3 clasifica el material biológico en identificable, incluyendo en esta categoría el codificado y el anonimizado de forma reversible, y en no identificable o anonimizado de forma irreversible. [23] Vid. Romeo Casabona CM. Utilización de muestras biológicas y bancos para la investigación biomédica. En: IV Congreso Mundial de Bioética. Gijón: Sociedad Internacional de Bioética; 2005. p. 87-8. No obstante, aunque ésta parece ser su última posición, el autor ha sostenido que las muestras de ADN no tienen la consideración de datos de carácter personal, pues constituyen el soporte físico de la información y la LOPD distingue entre dato personal y soporte físico, dispensando su protección a los datos personales almacenados en cualquier soporte físico que los haga susceptibles de tratamiento, pero no al soporte físico en sí (vid. Romeo Casabona CM, Nicolás P. The Implementation of Directive 95/46/EC in Spain. En: Beyleveld D, Townend D, Rouillé-Mirza S, Wright J, editores. Implementation of the Data Protection Directive in Relation to Medical Research in Europe. Aldershot: Ashgate; 2004. p. 379). [24] Aprobada por unanimidad y por aclamación, por la 29.a sesión de la Conferencia General de la UNESCO, el 11 de noviembre de 1997. [25] Artículo 1. [26] Garriga Domínguez A. Reflexiones sobre la protección de los datos genéticos: apuntes sobre la discriminación por razones genéticas. Alfa-Redi; 2005. p. 78, http://www. alfa-redi.org/rdi-articulo.shtml?x=988 [citado 2 Nov 2009], señala cómo el concepto de dignidad se ha ido completando desde la noción negativa del derecho a no sufrir vejaciones con elementos positivos como las nociones de autodisponibilidad humana

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[33] No obstante, cabe matizar estos principios generales. Así, por lo que al ámbito laboral se refiere el Grupo Europeo de Ética de las Ciencias y de la Nuevas Tecnologías en su Opinion Ethical aspects of genetic testing in the workplace, http://ec.europa. eu/european_group_ethics/docs/avis18_en.pdf [citado 2 Nov 2009], señala las circunstancias que han de concurrir para que excepcionalmente se admita la realización de análisis genéticos en el ámbito laboral. En concreto: la realización del análisis debe ser necesaria para la protección de la salud del trabajador y su seguridad o la de terceros; debe estar científicamente demostrado que el análisis genético es fiable y el único método para obtener la información; la realización del análisis no debe afectar a la obligación del empresario de mejorar las condiciones del lugar de trabajo; el principio de proporcionalidad ha de ser respetado en las motivaciones implicadas en la realización del análisis; no debe vulnerarse el principio de no discriminación. Sobre las diversas finalidades de los análisis genéticos en el ámbito laboral vid. De la Villa Gil LE. Incidencia de la genética en las relaciones laborales. En: Derecho y Genética: Un reto de la sociedad de siglo xxi, Anuario de la Facultad de Derecho de la Universidad Autónoma de Madrid 2006, número extraordinario: p. 49 y ss. En

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y autodeterminación, y se concreta en la afirmación positiva del pleno desarrollo de la personalidad. Este segundo aspecto de la dignidad humana se verá directamente afectado por el tratamiento masivo e indiscriminado de informaciones personales. Punto 1. Manifiesta que tal información «Hace referencia de la misma manera a todos los datos que afectan a intercambios de información genética (genes) de un individuo o línea genética, con relación a cualquier aspecto de la salud o de una enfermedad, constituya o no un carácter identificable». Sobre las distintas implicaciones a considerar en la delimitación de este concepto vid. Nicolás P. El concepto de dato médico y genético. En: Ripol Carulla S, editor, Bacaria Martrus J, coord. Estudios de protección de datos de carácter personal en el ámbito de la salud. Madrid: Agencia Catalana de Protección de Datos y Marcial Pons; 2006. p. 77 y ss. Artículo 2.i). No obstante, determinados datos genéticos que describen características físicas de una persona, como los relativos al color del cabello u origen étnico, sólo podrían considerarse como datos relativos a la salud si concebimos éstos en el sentido amplio expresado por Murillo de la Cueva que considera como tales a todos los datos relativos al cuerpo humano (vid. El tratamiento jurídico de los documentos y registros sanitarios… op. cit.; p. 586-7). Vid. Knoppers BM. Hacia una intimidad genética. En: El Derecho ante el Proyecto genoma Humano, vol. I (traducido por Abella J G). Bilbao: Fundación BBV; 1994. p. 388-9. Ruiz Miguel habla también de este carácter tridimensional de la información genética; en ella se puede diferenciar una vertiente subjetiva —tanto negativa, de abstención de injerencia por parte de terceros, como positiva, de intervención de los poderes públicos—, objetiva —en este sentido presenta una vertiente orgánica, cuya representación principal son los comités de ética— y axiológica —esta dimensión vendría dada por la dignidad— (vid. Ruiz Miguel C. Los datos sobre características genéticas: libertad, intimidad y no discriminación. En: Romeo Casabona CM, dir. Genética y Derecho. Madrid: Consejo General del Poder Judicial; 2001. p. 32, y La nueva frontera del derecho a la intimidad. Revista de Derecho y Genoma Humano. 2001;14:151). Determinados autores han sostenido, de forma polémica, que en el ámbito de los seguros de vida o de salud no existe una diferencia esencial entre la realización de análisis genéticos y los que se solicitan de forma habitual antes de la firma de la póliza (cfr. Raithatha N, D Smith R. Disclosure of genetic for health insurance: is it ethical not to? Lancet. 2004;363:395-6). Vid. De Miguel Sánchez N. Tratamiento de datos personales en el ámbito sanitario: intimidad versus interés público (especial referencia al sida, técnicas de reproducción asistida e información genética). Valencia: Tirant lo Blanch; 2004. p. 201 y ss. En referencia al ámbito laboral vid. Fernández Domínguez JJ. Pruebas genéticas en el derecho al trabajo. Madrid: Civitas; 1999, y Salcedo Beltrán C. Pruebas genéticas en el ámbito de las relaciones laborales. En: Salcedo Beltrán C. coord. Investigación, genética…, op. cit.; p. 189 y ss.

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cuanto al contrato de seguro de vida o salud, el problema suele centrarse en el alcance del deber de declaración del riesgo con relación al cuestionario de salud. Respecto de este punto, un sector de la doctrina ha manifestado que el límite de la obligación de declarar vendría dado por la diferencia entre lo que es la manifestación de una condición genética y la manifestación de una enfermedad condicionada genética; de forma que si el asegurado padece una enfermedad condicionada genéticamente o cuenta con su aparición en un breve espacio de tiempo, deberá declararlo (cfr. Menéndez Menéndez A. El código genético y el contrato de seguro. En: El Derecho ante el Proyecto Genoma Humano, vol. III. Bilbao: Fundación BBVA; 1994. p. 45-7). Vid. Grupo de Trabajo sobre protección de datos del artículo 29, Documento de trabajo sobre datos…, cit.; p. 5. Gómez Calle E. en El derecho civil ante las nuevas técnicas de investigación genética. En particular, las pruebas de detección genética. En: Derecho y Genética: Un reto de la sociedad de siglo xxi, Anuario de la Facultad de Derecho de la Universidad Autónoma de Madrid 2006, número extraordinario: p. 125-6, señala como características peculiares de la información genética: su valor predictivo, su carácter probabilístico o falta de certeza y su carácter estructural en cuanto acompaña a la persona desde su origen hasta su muerte. De esta segunda característica se deducen las siguientes notas: su origen y características son ajenas a la voluntad del sujeto, es permanente e inalterable, es indestructible, es única por cada individuo, pero a su vez afecta a su familia biológica. Vid. Grupo de Trabajo sobre protección de datos del artículo 29, Documento de trabajo sobre datos…, cit.; p. 7 y ss. Este grupo no incluiría a miembros de la familia como la esposa o los hijos adoptivos, pero sí entidades ajenas al círculo familiar, de iure y de facto, como los donantes de gametos o la mujer que, en el momento de dar a luz, no hubiera reconocido a su hijo y hubiera pedido que no se divulgaran sus datos particulares. Cfr. García Miranda CM. Perspectiva ética y jurídica del Proyecto Genoma Humano. La Coruña: Universidad de La Coruña Servicio de Publicaciones; 1997. p. 61. Sentencia del Tribunal Constitucional 292/2000, de 30 de noviembre (RTC 2000\292). Cfr. De Sola C. Privacidad y datos genéticos, Situaciones de conflicto (I). Revista de Derecho y Genoma Humano, 1994;1: 189. El autor manifiesta que hasta ahora el individuo ha sido siempre el titular de sus datos, quien decidía si debían comunicarse o no a sus parientes y sólo de forma excepcional podría contrariarse su voluntad; en cambio si la titularidad de la información se atribuye a la unidad familiar, cada uno de sus miembros tendría derecho subjetivo a conocer los datos y el individuo de quien estos datos se han recabado sólo podría oponerse a ello por vía de excepción. Punto 12.a). Desde esta perspectiva, el Consejo de Europa en su Recomendación N.o R (92) 3, sobre pruebas genéticas y cribado con fines sanitarios, tras defender el mantenimiento del principio de secreto profesional por lo que al tratamiento de datos genéticos se refiere y la protección de esta información de conformidad con la normativa aplicable a los restantes datos médicos, afirma que «No obstante, en el caso de grave riesgo genético para otros miembros de la familia, deberá considerarse, de acuerdo con la legislación nacional y las normas deontológicas, informar a los familiares sobre extremos pertinentes a su salud o a la de sus futuros hijos» (Principio 9). En este sentido, a título de ejemplo, vid. Sentencias del Tribunal Constitucional 25/1981, de 14 de julio (RTC 1981\25), 110/1984, de 26 de noviembre (RTC 1984\110), 20/1992, de 14 de febrero (RTC 1992\20) o 115/2000, de 5 de mayo (RTC 2000\115). Sobre esta cuestión, Garriga Domínguez sostiene que el titular de la información genética es el interesado; sin embargo, en casos extremos en que exista un auténtico riesgo grave para el interés vital de sus familiares biológicos podrán establecerse excepciones a la voluntad del interesado de no dar a conocer esta información. Deberán ponderarse los bienes en conflicto, atendiendo a criterios de racionalidad y proporcionalidad, teniendo en cuenta la gravedad de la posible enfermedad detectada y las alternativas existentes a la comunicación de los datos personales del interesado (vid. Garriga Domínguez A. Reflexiones sobre la protección de los datos genéticos… op. cit.). El artículo 5.4 de la LAP manifiesta que «Se entenderá por necesidad terapéutica la facultad del médico para actuar profesionalmente sin informar antes al paciente cuando, por razones objetivas, el conocimiento de su propia situación pueda perjudicar su salud de manera grave».

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[44] Vid. De Miguel Sánchez N. Secreto médico, confidencialidad e información sanitaria. Madrid: Marcial Pons; 2002. p. 121 y ss. [45] Por todos vid. Fletcher J. Ética y genética humana una vez cartografiado el genoma humano. En: Proyecto Genoma Humano: Ética. Madrid: Fundación BBV; 1991. p. 287 y ss. esp. 293. Gracia Guillén habla de la aplicación de la teoría del «blindaje fuerte» del secreto médico (en oposición a la del «blindaje débil») a la información genética. En función de ésta, las únicas excepciones que se permitirían al secreto médico serían las derivadas de la salud de terceros (cfr. Gracia Guillén D. La confidencialidad de los datos clínicos. En: Secreto médico y protección de datos sanitarios en la práctica psiquiátrica. Madrid: Panamericana; 2000. p. 31). [46] Beauchamp TL, Childress JF. Principles of Biomedical Ethics. 5.a ed. New York: Oxford University Press; 2001. p. 312. En este mismo sentido se pronuncia la Presidential Commission for Study of Ethical Problems in Medicine, Screening and Counseling for Genetic Conditions. Washington: Government Printing Office; 1983. p. 44, http:// bioethics.gov/reports/past_commissions/geneticscreening.pdf [citado 2 Nov 2009]. [47] Vid. Gómez Calle E. El Derecho Civil ante las nuevas técnicas de investigación…, op. cit.; p. 139. [48] García Fernández señala que mientras el artículo 20.1.b) de la Constitución, relativo a la creación científica y técnica, reconoce un derecho subjetivo que los poderes públicos se comprometen a respetar, el artículo 44.2 se sitúa en una dimensión jurídica y material distinta, donde el sujeto del precepto ya no es el ciudadano portador de derechos, sino los poderes públicos, que asumen una clara obligación de hacer (vid. García Fernández J. Artículo 44.2. Fomento de la ciencia. En: Alzaga Villaamil O, dir. Comentarios a la Constitución Española de 1978, Tomo IV. Madrid: Cortes Generales, Editoriales de Derecho Reunidas; 1996. p. 224). [49] Artículo 20.1.b). Fernández-Miranda y García Sanz sostienen que «sin perjuicio de que el reconocimiento de la libre difusión, investigación y recepción de la ciencia, la técnica, la literatura y el arte sea un contenido concreto del derecho a la información, lo que se pretende constitucionalizar en el apartado b) del número 1.o del artículo 20 son los derechos de autor» (vid. Fernández-Miranda y Campoamor A, García Sanz RM. Artículo 20. Libertad de expresión y derecho a la información. En: Alzaga Villaamil O. dir. Comentarios a la Constitución Española de 1978, Tomo II. Madrid: Cortes Generales, Editoriales de Derecho Reunidas; 1997. p. 547). Conforme al artículo 20.4 de la Norma Fundamental las libertades de creación literaria, artística, científica y técnica «tienen sus límites en el respeto de los derechos reconocidos en este Título, en los preceptos de las leyes que los desarrollen y, especialmente, en el derecho al honor, a la intimidad, a la propia imagen y a la protección de la juventud y la infancia». Sobre el equilibrio y juego de estos bienes en la investigación científica vid. Sánchez Carazo C. La intimidad y el secreto médico. Madrid: Díaz de Santos; 2000. p. 204 y ss. [50] Sobre el encuadre de la investigación biomédica en nuestro sistema jurídico vid. Jimena Quesada L. Perfiles constitucionales de la investigación biomédica. En: Salcedo Beltrán C, coord. Investigación, genética…, op. cit.; p. 37 y ss. [51] Título II. [52] Título III. [53] Título IV. [54] Capítulo III, Título V. [55] Capítulo IV, Título V. La regulación de los biobancos se encuentra pendiente de desarrollo reglamentario. Sobre su situación actual vid. Casado de la Rocha A, Etxeberria Agiriano A. El consentimiento informado ante los biobancos y la investigación genética. Arbor; 2008, CLXXXIV 730. p. 249 y ss. Liaño F, Torres AM. Biobancos: una nueva herramienta para la investigación clínica. Nefrología. 2009;29: p. 193 y ss. [56] Título VII. [57] Título VIII [58] En torno al tratamiento de la información genética en el marco de la LIB vid. De Miguel Sánchez N. Investigación y protección de datos de carácter personal: Una aproximación a la Ley 14/2007, de 3 de julio, de investigación biomédica. Revista Española de Protección de Datos. 2006;1: p. 143 y ss.

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[59] En particular, alude a:«a) Las investigaciones relacionadas con la salud humana que impliquen procedimientos invasivos.»b) La donación y utilización de ovocitos, espermatozoides, preembriones, embriones y fetos humanos o de sus células, tejidos u órganos con fines de investigación biomédica y sus posibles aplicaciones clínicas.»c) El tratamiento de muestras biológicas.»d) El almacenamiento y movimiento de muestras biológicas.»e) Los biobancos;»f) El Comité de Bioética de España y los demás órganos con competencias en materia de investigación biomédica.»g) Los mecanismos de fomento y promoción, planificación, evaluación y coordinación de la investigación biomédica.» [60] Principios éticos para las investigaciones médicas en seres humano, aprobados por la Asociación Médica Mundial, 18a Asamblea Médica Mundial, junio 1964. [61] Adoptada por aclamación en la 33a Sesión de la Conferencia General de la UNESCO, el 19 de octubre de 2005. Sobre esta Declaración vid. Bergel SD. Luces y sombras en la declaración universal sobre bioética y derechos humanos de la UNESCO y Gros Espiell H. La Declaración Universal sobre la Bioética y los Derechos Humanos y las otras Declaraciones de la UNESCO en materia de Bioética y Genética. Su importancia e incidencia en el Desarrollo del Derecho Internacional. Ambos en: V Congreso Mundial de Bioética. Gijón: Sociedad Internacional de Bioética; 2007. p. 151 y ss. y 165 y ss., respectivamente. [62] Hecho en Oviedo, el 4 de abril de 1997. [63] Sobre el fuerte componente discriminatorio de la información genética en estos sectores vid. De Miguel Sánchez N. Tratamiento de datos personales en el ámbito sanitario…, op. cit.; p. 201 y ss. Por lo que se refiere al ámbito asegurador vid. Menéndez Menéndez A. El código genético y…, op. cit.; p. 29 y ss. Respecto al uso de datos personales de trabajadores vid. Tascón López R. El tratamiento por la empresa de datos personales de los trabajadores (Análisis del estado de la cuestión), Cizur Menor (Navarra): Thomson-Civitas, 2005 y De la Villa Gil LE. Incidencia de la genética en las relaciones laborales… op. cit. [64] Artículo 45.c). [65] Artículo 3.t). [66] Cfr. Ramiro Avilés M. Impacto de la Ley 14/2007, de Investigación Biomédica en los ensayos clínicos. Med Clin. 2008;130 (20):p. 783. [67] Tales leyes reciben, además, mención expresa en el régimen de infracciones fijado por la LIB, tanto respecto a la regulación de la potestad sancionadora (vid. artículo 72.2) como en la fijación de las figuras infractoras (vid. artículo 74.2). [68] Artículo 10.1 de la Constitución. [69] Artículo 43.1 de la Constitución. [70] Artículo 18.1 de la Constitución. [71] Artículo 20.1.b) de la Constitución. [72] Artículo 2.e). [73] Artículo 2.a). [74] Artículo 2.b). [75] Artículo 2.c). [76] En torno al estudio de este concepto vid. De Miguel Sánchez N. Investigación y protección de datos de carácter personal: Una aproximación a la Ley 14/2007…, op. cit.: p.151 y ss. [77] Vid. EMEA, Position paper on terminology in pharmacogenetics, London, 21 November 2002. http://www.emea.europa.eu/pdfs/human/press/pp/307001en. pdf [citado 2 Nov 2009]. [78] Vid. Grupo de Trabajo sobre protección de datos del artículo 29, Dictamen 4/2007, sobre el concepto de datos personales, http://ec.europa.eu/justice_home/fsj/ privacy/docs/wpdocs/2007/wp136_es.pdf [citado 2 Nov 2009]. [79] Artículo 3.c). En el precepto se señala que también es aplicable a la muestra biológica. [80] Artículo 3.h). [81] Artículo 3.i). [82] Artículo 3.k) [83] Artículo 3.j). A su vez, se define «tratamiento de datos genéticos de carácter personal o de muestras biológicas» como «operaciones y procedimientos que permitan la

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obtención, conservación, utilización y cesión de datos genéticos de carácter personal o muestras biológicas» (artículo 3.w). [84] Cfr. Aparicio Salom J. Estudio sobre la Ley Orgánica de Protección de…, op. cit.; p. 205. [85] El artículo 3.f) de la Ley define «consentimiento» como «manifestación de la voluntad libre y consciente válidamente emitida por una persona capaz, o por su representante autorizado, precedida de la información adecuada». [86] En idénticos términos se expresa el Consejo de Europa en su Recomendación N.o R (2006) 4, sobre la investigación desarrollada con material biológico de origen humano, al señalar que pese a que una persona consienta en la conservación con fines de investigación de material biológico identificable, tiene el derecho de retirar o modificar tal consentimiento. Ello no deberá implicar discriminación alguna para la persona, en particular en lo relativo a la recepción de la asistencia sanitaria. En tales circunstancias, la persona tendrá derecho a la destrucción o a la anonimización de forma irreversible de su material biológico, según disponga la ley nacional (artículo 15). [87] El mismo derecho se reconoce a la persona que, en el curso de una investigación biomédica, haya aportado muestras biológicas o cuando se hayan obtenido otros materiales biológicos a partir de aquéllos (artículo 4.5 párrafo primero). [88] Se refiere a datos genéticos y muestras biológicas. [89] Cfr. Cavoukian A. La confidencialidad en la genética: la necesidad de derecho a la intimidad y el derecho a «no saber». Revista de Derecho y Genoma Humano. 1995;2: p.62 y ss. Taupiz J. El Derecho a no saber en la legislación alemana (II). Revista de Derecho y Genoma Humano. 1998;9: p. 173-4. Defiende el carácter específico del derecho a no saber como parte del derecho al respeto de las decisiones propias. [90] Conforme al punto 8.4 de esta Recomendación, relativo a los hallazgos inesperados «La persona sometida a un análisis genético debería ser informada de los descubrimientos imprevistos si concurren las siguientes condiciones: a)  que la legislación interna no prohíba tal información; b)  que la persona haya solicitado explícitamente esta información; c)  que la información no sea susceptible de conllevar un grave perjuicio: i)  para la salud de la persona; o ii) para un pariente consanguíneo o uterino de la persona, para un miembro de su familia social o para una persona directamente vinculada a la línea genética de la persona, a menos que la legislación interna prevea otras garantías convenientes.A reserva de lo expuesto en el parágrafo a, la persona deberá estar igualmente informada si los descubrimientos revisten para ella una importancia terapéutica o preventiva directa». [91] De conformidad con el artículo 10 de la Declaración «Cuando se recolecten datos genéticos humanos, datos proteómicos humanos o muestras biológicas con fines de investigación médica y científica, en la información suministrada en el momento del consentimiento debería indicarse que la persona en cuestión tiene derecho a decidir ser o no informado de los resultados de la investigación. Esta disposición no se aplicará a investigaciones sobre datos irreversiblemente disociados de personas identificables ni a datos que no permitan sacar conclusiones particulares sobre las personas que hayan participado en las investigaciones. En su caso, los familiares identificados que pudieran verse afectados por los resultados deberían gozar también del derecho a no ser informados». [92] Conforme al artículo 10.2 del Convenio «Toda persona tendrá derecho a conocer toda información obtenida respecto a su salud. No obstante, deberá respetarse la voluntad de una persona de no ser informada». [93] Artículo 5.2. [94] Conforme al artículo 4.2 de la LOPD «Los datos de carácter personal objeto de tratamiento no podrán usarse para finalidades incompatibles con aquellas para las que los datos hubieran sido recogidos. No se considerará incompatible el tratamiento posterior de éstos con fines históricos, estadísticos o científicos». [95] De conformidad con este precepto «El responsable del fichero y quienes intervengan en cualquier fase del tratamiento de los datos de carácter personal están obligados al secreto profesional respecto de los mismos y al deber de guardarlos, obligaciones que subsistirán aun después de finalizar sus relaciones con el titular del fichero o, en su caso, con el responsable del mismo».

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[96] En función de este precepto «El personal que accede a los datos de la historia clínica en el ejercicio de sus funciones queda sujeto al deber de secreto». [97] Artículo 6. [98] Artículo 7.a). [99] Artículo 11. [100] Artículo 7. [101] Artículo 8. El artículo 3.x) de la Ley define «trazabilidad» como «capacidad de asociar un material biológico determinado con información registrada referida a cada paso de la cadena de su obtención, así como a lo largo de todo el proceso de investigación». Acorde con esta definición y con los criterios sentados por la LOPD, el artículo 8 exige garantizar la trazabilidad de las células, tejidos y cualquier material biológico de origen humano para asegurar las normas de calidad y seguridad, respetando el deber de confidencialidad y lo dispuesto en la LOPD. En el caso de investigación con células y tejidos destinados a su aplicación en el ser humano, los datos destinados a garantizar su trazabilidad deben conservarse, al menos, durante 30 años. [102] Artículo 10. [103] Artículo 11. Sobre esta cuestión ha de tenerse en cuenta el Real Decreto 65/2006, de 30 de enero, por el que se establecen requisitos para la importación y exportación de muestras biológicas. [104] Artículo 12. Tales órganos actuarán en los centros que realicen investigación biomédica. Deberán ser acreditados por el órgano competente de la comunidad autónoma que corresponda o, en el caso de centros dependientes de la Administración del Estado, por el órgano competente, con el fin de garantizar su independencia e imparcialidad. Sus funciones se describen en el apartado 2 de este precepto. En la Disposición transitoria tercera se señala que los Comités Éticos de Investigación Clínica dejarán de existir a partir del momento en que se constituyan los Comités de Ética de la Investigación. Hasta que dichos comités se constituyan, los Comités Éticos de Investigación Clínica que estén en funcionamiento en los centros que realicen investigación biomédica podrán asumir sus competencias. En la actualidad, se encuentra pendiente el desarrollo reglamentario de dichos comités. No obstante, los requisitos procedimentales que implica la LIB han sido objeto de crítica (vid. Romeo Casabona CM. La Ley de Investigación biomédica: un nuevo mapa normativo para la investigación científica en el Sistema Nacional de Salud. Derecho y Salud. 2008;16 Número Extraordinario:p. 69). [105] Este tipo de estudios es fundamental en el desarrollo de la farmacogenética y la farmacogenómica. La Comisión Temporal sobre Genética Humana y Otras Nuevas Tecnologías de la Medicina Moderna analiza esta cuestión en el ya referido Informe sobre las repercusiones éticas, jurídicas, económicas y sociales de la genética humana, de 8 de noviembre de 2001. [106] En el presente estudio únicamente se analizarán los aspectos vinculados a la realización de análisis genéticos; no obstante, debe señalarse que los principios que rigen la práctica de este tipo de análisis son comunes a los fijados por la LIB para la utilización de muestras biológicas con fines de investigación biomédica, en los artículos 58 y ss. [107] Artículo 44.1. El artículo 3.a) de la Ley define «análisis genético» como «procedimiento destinado a detectar la presencia, ausencia o variantes de uno o varios segmentos de material genético, lo cual incluye las pruebas indirectas para detectar un producto génico o un metabolismo específico que sea indicativo ante todo de un cambio genético determinado»; mientras el artículo 3.b) define «análisis genéticos-poblacionales» como «investigación que tiene por objeto atender la naturaleza y magnitud de las variaciones genéticas dentro de una población o entre individuos de un mismo grupo o de grupos distintos». [108] Artículo 45.b). [109] Artículo 45.d). [110] Artículo 46. [111] Conforme a su punto 4.7 «Los datos genéticos recogidos y tratados con fines preventivos, de diagnóstico o terapéuticos, con respecto a una persona interesada o con un objetivo de investigación científica, sólo deberían utilizarse con estas únicas finalidades o para permitir a la persona interesada tomar una decisión libre

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y fundamentada a este respecto». La Recomendación señala en su punto 4.9 que con fines distintos de los indicados o de carácter judicial «la recogida y tratamiento de datos genéticos deberían estar permitidos, en principio, únicamente por motivos sanitarios y sobre todo para evitar cualquier perjuicio serio para la salud de la persona interesada o de terceros. Sin embargo, la recogida y tratamiento de datos genéticos con miras a detectar enfermedades podrán permitirse en caso de superiores intereses y con la condición de que existan garantías apropiadas y definidas por la Ley». En función de su artículo 12 «Sólo podrán hacerse pruebas predictivas de enfermedades genéticas o que permitan identificar al sujeto como portador de un gen responsable de una enfermedad, o detectar una predisposición o una susceptibilidad genética a una enfermedad, con fines médicos o de investigación médica y con un asesoramiento genético apropiado». Según el artículo 5 de esta Declaración, los datos genéticos humanos podrán ser recolectados, tratados, utilizados y conservados solamente con fines de: diagnóstico y asistencia sanitaria, investigación médica y otras formas de investigación científica, medicina forense y procedimientos civiles o penales y cualesquiera otros fines compatibles con la Declaración Universal sobre el Genoma Humano y los Derechos Humanos y el derecho internacional relativo a los derechos humanos. Artículo 8 LAP. Sobre el alcance del consentimiento informado y su incidencia en la actuación del facultativo vid. Galán Cortes JC. Responsabilidad médica y consentimiento informado. Madrid: Civitas; 2001. Sobre la incidencia del consentimiento informado en el bioderecho vid. González Morán L. De la bioética al bioderecho. Libertad, vida y muerte. Madrid: Universidad Pontificia de Comillas y Dykinson; 2006. p. 268 y ss. Conforme al apartado 1 de este precepto, «Los interesados a los que se soliciten datos personales deberán ser previamente informados de modo expreso, preciso e inequívoco: a) De la existencia de un fichero o tratamiento de datos de carácter personal, de la finalidad de la recogida de éstos y de los destinatarios de la información. b) Del carácter obligatorio o facultativo de su respuesta a las preguntas que les sean planteadas. c) De las consecuencias de la obtención de los datos o de la negativa a suministrarlos. d) De la posibilidad de ejercitar los derechos de acceso, rectificación, cancelación y oposición. e) De la identidad y dirección de responsable del tratamiento o, en su caso, de su representante». Sobre la revelación de hallazgos inesperados a raíz de la realización de pruebas genéticas vid. Sánchez-Caro J, Abellán F. Datos de salud y datos genéticos. Su protección en la Unión Europea y en España. Granada: Comares; 2004. p. 130 y ss. En torno a la incidencia de los análisis genéticos a los que se someta el interesado sobre otros miembros de la familia vid. Lynch EL, Doherty RJ, Gaff CL, Macrae FA, Lindeman GJ. «Cancer in the family» and genetic testing: implications for life insurance. Med J Aust. 2003;179: p. 480 y ss. El artículo 3.e) define «consejo genético» como «procedimiento destinado a informar a una persona sobre las posibles consecuencias para él o su descendencia de los resultados de un análisis o cribado genéticos y sus ventajas y riesgos y, en su caso, para asesorarla en relación con las posibles alternativas derivadas del análisis». Los artículos 55 y 56 de la LIB detallan los requisitos del consejo genético. Conforme al primero, cuando se lleve a cabo un análisis genético con fines sanitarios, será preciso garantizar al interesado un asesoramiento genético apropiado, respetando, en todo caso, el criterio de la persona interesada. El profesional que realice o coordine el consejo genético deberá ofrecer una información y un asesoramiento adecuados, relativos tanto a la trascendencia del diagnóstico genético resultante como a las posibles alternativas por las que el sujeto podrá optar a la vista de aquél. Por su parte, el artículo 56 señala que todo el proceso de consejo genético y de práctica de análisis genéticos con fines sanitarios deberá ser realizado por personal cualificado y llevarse a cabo en centros acreditados que reúnan los requisitos de calidad que reglamentariamente se establezcan al efecto. Sobre las implicaciones legales del consejo genético vid. Pérez Segura P. Los estudios genéticos y la Ley de Investigación Biomédica. Med Clin. 2009;132 (4):154 y ss.

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350

[119] Conforme al artículo 8 de la LOPD «Sin perjuicio de lo que se dispone en el artículo 11 respecto de la cesión, las instituciones y los centros sanitarios públicos y privados y los profesionales correspondientes podrán proceder al tratamiento de los datos de carácter personal relativos a la salud de las personas que a ellos acudan o hayan de ser tratados en los mismos de acuerdo con lo dispuesto en la legislación estatal o autonómica sobre sanidad». [120] Fuera de estos casos, el consentimiento será verbal. [121] Sobre el acceso a la historia clínica del paciente fallecido vid. De Miguel Sánchez N. Intimidad e historia clínica en la nueva Ley 41/2002, de 14 de noviembre, básica reguladora de la autonomía del paciente y de derechos y obligaciones en materia de información y documentación clínica. Revista Española de Derecho Administrativo. 2003;117: 29-31. [122] Conforme al artículo 3.g) de la LIB «cribado genético» se define como «programa de salud pública, dirigido a la identificación en individuos de determinantes genéticos, para los cuales una intervención médica precoz pudiera conducir a la eliminación o reducción de la mortalidad, morbilidad o discapacidades asociadas a tales determinantes». [123] Por lo que se refiere a la realización de análisis genéticos sobre preembriones in vivo y sobre embriones y fetos en el útero, requerirá el consentimiento por escrito de la mujer gestante. El análisis genético de un preembrión in vitro no transferido se regirá por lo establecido en la Ley sobre técnicas de reproducción humana asistida (artículo 48.4). [124] Sobre esta laguna y las alternativas para su solución vid. De Miguel Sánchez N. Investigación y protección de datos de carácter personal: Una aproximación a la Ley 14/2007…, op. cit.: p. 188 y ss. [125] Vid. Chavida García F. La confidencialidad de los datos clínicos: mucho por hacer en el sistema público (II). Jano. 1997;LII:p. 9. [126] Artículo 14.b). En el mismo sentido se pronuncia el Parlamento Europeo en su Resolución, de 16 de marzo de 1989, sobre los problemas éticos y jurídicos de la manipulación genética. [127] Artículo 53. [128] Artículos 54 y 55. El artículo 54, tras determinar que los cribados genéticos están dirigidos a detectar una enfermedad o riesgo grave para la salud en el individuo participante y en su descendencia, con la finalidad de tratar precozmente la enfermedad u ofrecer el acceso a medidas preventivas, señala que las autoridades sanitarias velarán por la garantía del acceso universal y equitativo de la población para la cual está indicado el cribado. La participación se ofrecerá a todos los miembros de la población a la que va dirigido, para lo cual será preciso el previo consentimiento escrito del sujeto participante, en los términos requeridos por los artículos 4 y 48.3 de la Ley, debiendo informarse, específicamente, de los siguientes extremos:« a) Las características y objetivos que se persiguen con el cribado.» b) La naturaleza voluntaria de la participación.» c) La validez y fiabilidad de las pruebas de cribado y de las pruebas diagnósticas de segundo nivel.» d) La posibilidad de obtener falsos positivos y, en consecuencia, la necesidad de confirmar o descartar el diagnóstico.» e) Los períodos de tiempo que transcurrirán entre las distintas etapas del proceso del cribado.» f) Las posibilidades existentes de tratamiento y prevención de la enfermedad una vez diagnosticada.» g) Las incomodidades, riesgos y acontecimientos adversos que podrán derivarse del proceso diagnóstico, incluyendo los asociados a la toma de muestras y a las medidas terapéuticas o preventivas que ofrezca el programa» (artículo 54.6). [129] Artículo 57.



ÍNDICE ALFABÉTICO

A

Acenocumarol (Sintrom), 126 Acetaminofeno (Paracetamol), 94, 97 Activadores e inhibidores, 104 fármacos o sustancias inductores de CYP/enzimas, 105 Actividad física, 288 ADN, 26 adenina, 28 base pirimidínica, 26 púrica, 26 citosina, 28 codificante, 29 guanina, 28 no codificante, 29 -polimerasas, 27 timina, 28 Afinidad/capacidad, concepto, 66 Análisis genéticos, regulación, 335 Anomalías cromosómicas estructurales, 25 numéricas, 25 Antiagregantes plaquetarios, 269 Anticoagulantes ácido acetilsalicílico, 132 dabigatrán, 133 heparina, 133 inhibidores de la agregación plaquetaria, 128 clopidogrel, 129 e inhibidores de la bomba de protones, 130 y CYP2C19, 130 prasugrel, 131 Apolipoproteína A1, 209 E, 208 Aspectos éticos de la farmacogenética, 186 farmacoeconómicos de la farmacogenética, 198

B

Biomarcadores epigenéticos, cáncer

diagnóstico, 309 pronóstico, 310 predicción respuesta al tratamiento, 311 farmacodinámicos, receptores de dopamina, 146 y transportadores de serotonina, 147 farmacogenéticos en psiquiatría, 139 CYP1A2, 144 CYP2C9, 143 CYP2C19, 143 CYP2D6, 141 CYP3A4/3A5, 145 Biotransformación, 62 fase 0, 63 I, 63 enzimas más importantes, 63 II, 64 III, 64

C

Cáncer a través de la dieta, 219 aminas aromáticas heterocíclicas (HA), 220 hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH), 220 micotoxinas, 220 nitratos, 220 nitrosaminas, 219 de colon, 229 de mama, 222 hormonas y nutrientes que interaccionan en el metabolismo estrogénico, 226 diindolmetano, 227 fitoestrógenos, 226 polifenoles del té, 227 metabolismo de los estrógenos, 223 vía de hidroxilación en posición 16-a, 225 2, 223 4, 225 de próstata, 228 prevención, 212

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Índice alfabético



352

Cáncer (cont.) isotiocianatos (ITC), 219 quinona-óxido-reductasa (NQO1), 219 quinona-reductasa (QR), 219 resveratrol, 218 sulforafano (SF), 219 terapia epigenética, 313 Citoplasma, 16 Clopidogrel, 80, 129 Código genético, 30 Concepto de gen, 31 Confidencialidad, 327 Consentimiento informado, 188 Control del peso, 235 Convenio del Consejo de Europa para la Protección de los Derechos Humanos (CPDH), 329, 331, 332, 334, 335 CPDH. V. Convenio del Consejo de Europa para la Protección de los Derechos Humanos Cromosomopatías, 24 deleción, 25 duplicación, 25 inversión, 25 translocación, 25 Cuerpo de Golgi, 16 CYP familias involucradas en la metabolización de fármacos, 69 familia CYP1, 69 subfamilia CYP1A1, 69 subfamilia CYP1A2, 70 subfamilia CYP1B1, 73 CYP2, 73 subfamilia CYP2B6, 73 subfamilia CYP2B6: sustratos, inhibidores e inductores, 74 subfamilia CYP2C8, 74 subfamilia CYP2C8: sustratos, inhibidores e inductores, 76 subfamilia CYP2C9, 76 subfamilia CYP2C9, SNP más frecuentes, 77 subfamilia CYP2C9: sustratos, inhibidores a inductores, 78 subfamilia CYP2C19, 78 subfamilia CYP2C19, SNP más frecuentes, 79 subfamilia CYP2C19: sustratos, inhibidores e inductores, 79 subfamilia CYP2D6, 81 subfamilia CYP2D6, SNP más frecuentes, 82 subfamilia CYP2D6: sustratos e inhibidores85 CYP3, 86 subfamilia CYP3A, 86 subfamilia

CYP1A2, SNP, cambio actividad enzimática, 71 CYP1A2: sustratos, inhibidores e inductores, 71 mecanismo de acción, 66 polimorfismos de un solo nucleótido: consecuencias, 67

D

Datos Genéticos, 325 Humanos, 325 Declaración Internacional sobre los Datos Genéticos Humanos de la UNESCO, 332 Universal sobre Bioética y Derechos Humanos, 329 el Genoma Humano, 333 Deporte, 288 y polimorfismos genéticos, 288 Derecho(s) a la información (LAP), 327, 330, 331, 333, 335, 336, 337, 338 del paciente, 327 Derivados del platino y radioterapia, 160 gen XPD (ERCC2), 162 XRCC1, 163 glutatión-S-transferasas, 164 UGT1A1, 166 Desintoxicación hepática, 61 Dieta en la expresión génica, 207 Displasia arritmogénica del ventrículo derecho, 254

E

Eficacia, 56 Ejercicio físico, 288 y variantes polimórficas, 291 gen de la apolipoproteína E (APOE), 296 de la desmogleína 2 (DSG2), 294 de la enzima de conversión de angiotensina (ECA), 292 de la interleucina-6 (IL6), 295 de la a-actinina 3 (ACTN3), 295 del angiotensinógeno, 291 del receptor b-3-adrenérgico (ADRB2), 294 guanine binding protein 3 (GNAT3), 294 sintasa endotelial del óxido nítrico (ÉNOS), 293 Enfermedad cardiovascular, 208 genética, 38 mitocondrial, 46 multifactorial, 44 Ensayos clínicos para hipótesis farmacogenéticas, 199

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F

Factores dietéticos en la prevención del cáncer, 212 Farmacocinética, 56 Farmacodinamia, 56 Farmacogenética, 57, 155, 172 aplicada al desarrollo farmacéutico, 175 Farmacogenómica, 155, 172 Fase I de la destoxificación, citocromo P450, 65 II de la destoxificación, 90 glucuronidación, 91 subfamilia UGT1A1, 92 sustratos, 93 UGT2B, 93 acetilación, 97 acetilación, NAT2 y riesgo de cáncer, 99 UGT2B, conjugación con aminoácidos, 100 conjugación con aminoácidos, conjugación con glicina, 100 conjugación con aminoácidos, conjugación con taurina, 100

conjugación con glutatión, 95 metilación, 101 sulfatación, 94 sustratos, 94 III de la destoxificación, 101 glucoproteína-P1 (GPP), 102 MDR, 102 organic anion transporters (OAT), 102 sustratos glucoproteína P, 103 Fibrilación auricular, 255 5-fluorouracilo, 156



G

Gemfibrozilo, 75 Gen(es), 31 de la actinina 3, 295 de la apolipoproteína E, 296 de la desmogleína, 294 de la ECA, 292 de la guanine binding protein, 294 de la interleucina-6, 295 de la sintasa endotelial del ácido nítrico, 293 del angiotensinógeno, 291 del colágeno tipo IaI, 280 del receptor beta-adrenérgico, 294 de estrógenos alfa, 281 de la vitamina D, 229, 279 inactivados por metilación, 304-306 Genética de la aterosclerosis, 260 Genómica nutricional, 206

Índice alfabético

Enzimas antioxidantes, 230 radicales libres, 230 metabolización de fármacos, 60 Epigenética, 302, 308 Epigenómica, 308 Estrés oxidativo, 230 Estructura ADN, 26 cromosomas, 21 acrocéntricos, 21 metacéntricos, 21 submetacéntricos, 21 de la célula, 15 gen, 32 Estudios farmacogenéticos, 178 análisis genómicos masivos, 179 aspectos éticos y legales, 186 con perfiles moleculares, 198 diseño, 181 área terapéutica, 183 estructura genética de la población, 186 interacciones entre genes y con factores ambientales, 185 tamaño muestral, 184 ventana terapéutica, 183 genes candidatos, 179 GWA, 179 Expresión del genoma, 7 The Human Genome Project, 7 Expresividad variable gen, 34

H

Herencia dominante, 43 recesiva, 43 ligada al X, 44 Hipertensión arterial y genes marcadores de riesgo, 267

I

Ibuprofeno, 75, 77 I+D farmacéutica, 173 ensayos clínicos de fase I, 173 II, 173 IIIa, 174 IV, 174 Índice de masa corporal, genes relacionados, 239 Infarto de miocardio, 264 Información genética, 325, 327, 332 Irinotecan, 165

L

LAP. V. Derecho a la información Ley

353



Ley (cont.) 14/2007 de investigación biomédica, 328 de Garantías y uso racional de los medicamentos y productos sanitarios, 328 de Investigación Biomédica (LIB), 322, 323, 324, 328, 329, 330, 331, 333, 334, 335, 336, 337, 338, 339 Orgánica de Protección de datos de carácter personal (LOPD), 324, 328, 330, 331, 333, 334, 336 LIB. V. Ley de Investigación Biomédica Lisosomas, 17 LOPD. V. Ley Orgánica de Protección de datos de carácter personal

Índice alfabético

M

354

Marcadores epigenéticos, cáncer, predicción de respuesta al tratamiento, 311 Medicamentos huérfanos, 196 Medicina personalizada 1-11, 8, 321 estatinas, 8, 9 posgenómica, 4 predictiva, 2 BRCA1, 3, 4 BRCA2, 3, 4 preventiva, 1 Membrana celular, 15 Metilación del ADN, 302 genes inactivados por hipermetilación de islas CpG y modificaciones de histonas en cáncer, 304-306 histonas, 307 Metiltetrahidrofolato-reductasa, 209 DFE (dietary folate equivalent), 209 MTHFR, 211 RDA (Recommended Dietary Allowance), 209 Metotrexato, 159 MTHFR, 159 Miocardiopatía dilatada, 252 hipertrófica, 250 no compactada, 253 Mitocondrias, 17 Mitosis, 21 anafase, 24 citocinesis, 24 metafase, 24 profase, 22 prometafase, 23 telofase, 24 Muerte súbita, 257, 260 Muestras almacenamiento y análisis, 188 y datos custodia y acceso, 192

sistema de identificación, 188 Mutación(es), 38 tipos, 39 mutaciones somáticas, 41 no silenciosas, 40 de cambio de marco, 40 de cambio de sentido, 40 de genes de control, 40 de repetición de tripletes, 40 sin sentido, 40 silenciosas, 40

N

Nomenclatura polimorfismos de un solo nucleótido, 49 codificación según pertenencia a ADN/ARN/proteínas, 49 nomenclatura de los polimorfismos de un solo nucleótido en el ADN mitocondrial, 53 en función del aminoácido cambiado en la proteína, 50 del nucleótido mutado en el ADN, 49 por código previamente acordado, 52 por un código de varios números pactado para el genoma humano, 52 Núcleo, 18 ADN, 19 Nutrientes y micronutrientes, 231 micronutrientes asociados a mayor daño del ADN, 232 menor daño del ADN, 232 curcumina, 233 licopeno, 233 Nutrigenética, 204, 234, 235 Nutrigenómica, 205 y cáncer, 211 hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAH), 212 y enfermedad cardiovascular, 208 apolipoproteína E, 208 apolipoproteína A1, 209

O

Obesidad, 238 monogénica, 239 poligénica, 239 multifactorial, 240 gen APOAV (apolipoproteína V), 241 gen GNB3, 241 gen ISNIG2, 241 gen b2AR del receptor adrenérgico b2, 241 sindrómica, 239 relación con los trastornos de comportamiento, 238

Omeprazol, 81 Osteoporosis, 275 genes candidatos, 278 susceptibilidad genética, 276

de proteínas, 35 proteínas, 34 SNP. V. Single nucleotide polymorphism, 14



T P

Penetrancia gen, 33 Peroxisomas, 17 Polimorfismo de un solo nucleótido, 47 metabolizadores EM, IM, PM y UM, 67 Prasugrel, 131 Predicción de riesgo coronario, 262, 264 Principios activos de origen vegetal y acción terapéutica, 213-217 Problemas éticos y jurídicos de la manipulación genética, 326 Proceso de la coagulación sanguínea, 115 Proopiomelanocortina (POMC), 240 Proteínas plasmáticas, 60

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Reacciones adversas a los medicamentos, 58 Registro de participación en la historia clínica, 193 participación de menores en estudios farmacogenéticos, 194 Reglamento de la Ley Orgánica de Protección de datos de carácter personal (RLOPD), 322, 323 Retículo endoplásmico, 16 RLOPD. V. Reglamento de la Ley Orgánica de Protección de datos de carácter personal

S

Salud, sistemas, 1 Seguridad, 56 Seguros médicos, 196 formación profesionales sanitarios y pacientes, 197 Síndrome de Brugada, 259 del QT corto, 258 largo, 257 Single nucleotide polymorphism, 14 Síntesis

U

Uso off-label farmacogenético, 196

V

Vitamina B9, 209 D, 228 gen del receptor, 279 receptor, 229 VDR (vitamin D receptor), 229 K antagonistas, 119 acenocumarol, en alimentos, 127 warfarina, 77, 120 CYP2C9, genotipos, vida media, 121 CYP2C9 y metabolismo, 121 VKORC1, 122 y apolipoproteína E, genotipo, 126 cascada de la coagulación, 117

Índice alfabético

R

Tamoxifeno, 83 Taquicardia ventricular polimorfa catecolaminérgica, 259 Telómeros, 20 The Human Genome Project, xiv, 4 Traducción, 35 ribosomas, 35 Transcripción, 34 ARN de transferencia (ARNt), 34 mensajero (ARNm), 34 ribosomal (ARNr), 34 secuencias amplificadoras, 35 promotoras, 35 silenciadoras, 35 Transportadores, 60

W

Warfarina, 120

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