Compartimos los avances en investigación sobre farmacogenómica de la tuberculosis, desarrollados por el grupo de Investigación del Hospital de Infecciosas Dr. F. J. Muñiz de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires, dirigido por la Dra Gabriela de Larrañaga y el Dr Julián Chamorro. El trabajo muestra las interacciones gen-gen o gen-ambiente en la búsqueda de un modelo de predicción de hepatotoxicidad inducida por fármacos antituberculosis. Estos representan datos inéditos a nivel nacional y mundial.

 

Nuevo modelo de predicción de hepatotoxicidad inducida por fármacos antituberculosis*

Julián G. Chamorro, Jorge P. Castagnino, Omar Aidar, Rosa M. Musella, Ana Frías, Mabel Visca, Mabel Nogueras, Lucas Costa, Alessandro Perez, Fabio Caradonna, Silvia Perés y Gabriela F. de Larrañaga.

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En 1993, la Organización Mundial de la Salud declaró a la Tuberculosis (TB) como un problema de salud mundial. Luego de dos décadas, la TB continúa siendo uno de los principales problemas mundiales en Salud, con un estimado de 10.4 millones de casos nuevos y 1.3 millones de muertes en 2016, lo que la convierte en la novena causa de muerte y principal causa de muerte por enfermedad infecciosa. En Argentina, la TB es una enfermedad re-emergente preocupante para el sistema de Salud por el tipo de contagio que tiene, los efectos adversos a fármacos, los altos niveles de abandono del tratamiento, la falta de adherencia a los mismos y/o por las multirresistencias. Todos estos aspectos tienen un impacto directo sobre los costos del sistema de salud. Durante el año 2016 se notificaron 11.560 casos nuevos y 757 muertes por TB, cifra 5% más alta que la registrada en 2015.

La hepatotoxicidad inducida por fármacos antituberculosis (HIFA) es una reacción adversa grave y potencialmente fatal del tratamiento de la TB que conlleva a que aproximadamente un 11% de los pacientes discontinúen el tratamiento. Tres de los cuatro fármacos utilizados como terapia de primera línea (isoniacida, rifampicina, pirazinamida), han sido asociados a HIFA. Varios trabajos han apuntado a la isoniacida (INH) como la principal responsable del daño hepático. Estudios sobre farmacogenética de la TB han asociado el desarrollo de HIFA con variaciones en genes de enzimas que metabolizan estos fármacos. La INH tiene un metabolismo hepático donde es acetilada por la enzima N-acetil transferasa 2 (NAT2) y también involucra a la enzima citocromo P450 2E1 (CYP2E1) que oxida a los metabolitos intermedios a metabolitos hepatotoxicos. La detoxificación de estos últimos involucra reacciones de conjugación a través de las enzimas glutatión S- transferasas (GSTs), las cuales tienen un rol importante en la eliminación de radicales libres intracelulares. 

Debido a que en Argentina la TB es una enfermedad re-emergente (se ha registrado un aumento de cuatro años consecutivos sostenido de la enfermedad, a lo que se suma un incremento de casos de TB en grupos jóvenes) y a la elevada prevalencia de HIFA encontrada en pacientes internados (25,6%), este trabajo propuso evaluar la posible asociación de factores ambientales y variantes genéticas en enzimas que metabolizan fármacos anti-TB con el desarrollo de HIFA. También, investigar las posibles interacciones gen-gen y gen-ambiente y su asociación con el desarrollo de HIFA, en una población de pacientes con TB internados en un Hospital Público de la Ciudad de Buenos Aires.

 

Métodos: Se reclutaron desde 2009 al 2016, 364 pacientes con TB activa que estaban bajo tratamiento con esquema clásico en el Hospital de Infecciosas ‘Dr. F. J. Muñiz’ (C.A.B.A., Argentina) siguiendo rigurosos criterios de inclusión y exclusión.  Se estudiaron 345 pacientes con TB tratados con fármacos anti-TB (96 con HIFA). Se analizaron variables clínicas y demográficas tomadas en fichas de datos. Las variaciones genéticas en las enzimas  NAT2, CYP2E1, GST theta 1 (GSTT1) y GST mu 1 fueron detectadas por reacción en cadena de polimerasa (PCR), secuenciación o PCR-RFLP. Para comparar las posibles variables predictoras entre pacientes con y sin HIFA se utilizó un análisis de regresión logística binaria. Para poder estudiar las interacciones genéticas y ambientales en asociación con HIFA se utilizó el método de reducción de la dimensionalidad multifactorial (MDR).

Resultados: Este estudio muestra que ser acetilador lento (AL) de NAT-2 [OR (IC95%) = 3,02 (1,82-5,00); p<0,001], ser portador de la variante c2 [OR (IC95%) = 2,16 (1,33-3,51); p = 0,002] o ser portador de la variante A4 de CYP2E1 [OR (IC95%) = 2,13 (1,06-4,29); p = 0,049], y ser mujer [OR (IC95%) = 1,94 (1,20 - 3,14); p = 0,006] resultaron variables predictoras independientes para HIFA. Aquellos pacientes AL que además eran portadores de la variante c2 de CYP2E1 tienen un riesgo mayor [OR (IC95%) = 7.07 (3.34-14.95); p <0,001]. Por primera vez, se identificó una interacción sinérgica (epistasis) entre GSTT1 y CYP2E1 con mayor riesgo de HIFA. A su vez, se describe por primera vez una significativa interacción gen (NAT2 y CYP2E1) - ambiente (sexo) con riesgo aumentado de HIFA [TBA = 0,675, (p = 0,001) y CVC = 10/10]. Es decir que el mejor modelo de predicción (67,5%) de HIFA contempla las variables NAT2, CYP2E1 y sexo.

Discusión: Este estudio muestra que ser acetilador lento de NAT2, ser portador de la variante c2 o ser portador de la variante A4 de CYP2E1, y ser mujer resultaron variables predictoras independientes para HIFA, con un modelo de predicción que permite identificar adecuadamente al 67,5% de los pacientes con TB en su riesgo de desarrollar HIFA. Además, permite aclarar como los diferentes polimorfismos genéticos en enzimas involucradas en el metabolismo de INH y las interacciones entre ellos así como también con la variable ambiental sexo, incrementa el riesgo de HIFA. Estos representan datos nacionales e internacionales inéditos relacionados a HIFA. Si bien este nivel de predicción es alto, comparado por ejemplo con modelos hecho recientemente en HIV, nuestro próximo objetivo será mejorarlo estudiando la farmacogenética la pirazinamida (PZA). 

Futuras implicancias: Teniendo en cuenta que la frecuencia de reacciones adversas graves a los fármacos anti-TB, especialmente hepatotoxicidad, es elevada y ha aumentado en los últimos años, y que la interrupción de fármacos anti-TB produce cambios y prolongación tanto del tratamiento como de la internación, generando mayor morbilidad y mayor riesgo de fármaco resistencia, consideramos que es muy importante el diagnóstico precoz de HIFA para evitar daño hepático de gravedad e incluso la muerte. Esto se aplica especialmente en mujeres, quienes tienen un riesgo aumentado de mortalidad por hepatitis asociada a INH. Por lo expuesto, creemos que sería útil y ventajoso para el médico emplear la determinación de polimorfismos en las enzimas que metabolizan INH previo al tratamiento para detectar en forma temprana a aquellos pacientes genéticamente predispuestos a desarrollar HIFA. En un futuro, esto permitiría dosificar el suministro de los fármacos a concentraciones en las cuales el paciente pueda desarrollar una respuesta óptima. Para ello, uno de nuestros objetivos a futuro como Unidad de Investigación Traslacional dentro de un Hospital Público es desarrollar un test rápido de detección, capaz de dar una predicción en el desarrollo de HIFA con alta sensibilidad y especificidad en muy corto tiempo y a costos mínimos. 

 

Otros antecedentes en esta investigación (últimos 10 años)

Debido a la gran prevalencia de HIFA en nuestros pacientes y a que, como se mencionó previamente, tres de los cuatro fármacos anti-TB han sido asociados a hepatotoxicidad, nos hemos propuesto buscar variantes genéticas que permitan predecir cómo será la respuesta al tratamiento respecto al riego de desarrollar HIFA. Este proyecto se creó en el 2008 y se dio inicio en el 2009. Esta línea se subsidió completamente con becas otorgadas por concurso de mérito (Carrillo-Oñativia del MSN y Fundación Roemmers) y con la Carrera de Investigador del GCBA. Gracias al compromiso de los médicos colaboradores hemos podido reclutar un número importante de muestras de pacientes (comparándolo con la bibliografía publicada en el tema) con las fichas de datos completas. 

En una primera etapa, nos enfocamos en el estudio farmacogenético de las enzimas involucradas en la vía metabólica de la INH obteniendo resultados muy prometedores. Hasta el momento, los únicos datos nacionales que existen sobre la prevalencia de los polimorfismos en las enzimas NAT2,CYP2E1, GST-T1 y GST M1 relacionados a HIFA son los obtenidos por nuestros trabajos. Se estableció por primera vez la prevalencia del perfil acetilador en la población argentina y en pacientes con TB argentinos y bolivianos. También, se demostró que aquellos pacientes con un perfil acetilador lento tenía 2.7 veces más chances de desarrollar HIFA, que las mujeres tenían 2.4 veces más chances de desarrollar HIFA y que la población boliviana tenía 2 veces más chances de desarrollar HIFA.

Con estos resultados y luego de la difusión en varios congresos, los médicos empezaron a solicitar el perfil acetilador (test genético) de los pacientes que habían desarrollado HIFA para tener una mejor comprensión del porqué el paciente había desarrollado el evento adverso. Esta determinación ya está disponible en nuestro hospital para cualquier médico que lo requiera. En un futuro y con vistas a la medicina personalizada (medicina de precisión), esto permitirá asignar el tratamiento adecuado a cada paciente de acuerdo a su genética. 

Con el avance de nuestra investigación logramos un convenio con el Dr. Fabio Caradonna de la Universita de Palermo (Italia) en el marco del Consorcio Universitario Italiano para la Argentina (CUIA) con el cual hemos trabajado en la puesta a punto de la determinación de la variante VNTR de CYP2E1. A su vez, bajo el asesoramiento del bioinformático Lucas Costa, nos capacitamos en el uso de un test estadístico exclusivo para el estudio de las interacciones génicas MDR. Además, se incorpora un avance tecnológico: podíamos secuenciar nuestras muestras en el hospital Muñiz. 

En el 2017, se publicó en la revista Pharmacogenetics and Genomics el trabajo previamente detallado al inicio de este artículo. Actualmente, estamos desarrollando el estudio acerca de la farmacogenética de la PZA. Hasta el momento, este sería el primer trabajo en el mundo en estudiar la farmacogenética de este fármaco. Gracias a la financiación obtenida por la Beca Dr. Emilio Ceccini 2017 otorgada por SADI estamos en ese camino, y ya obtuvimos los primeros resultados. 

 

* El trabajo de investigación que se presenta recibió el premio “SADI 2017” y fue presentado en la sesión de Orales Destacados en el Congreso de la Sociedad Argentina de Infectología (SADI).

 

 

 

* El trabajo de investigación que se presenta recibió el premio “SADI 2017” y fue presentado en la sesión de Orales Destacados en el Congreso de la Sociedad Argentino de Infectología (SADI).

 

Artículo relacionado:

Chamorro, Julián G., et al. "Effect of gene–gene and gene–environment interactions associated with antituberculosis drug-induced hepatotoxicity." Pharmacogenetics and genomics 27.10 (2017): 363-371.

Nota: Aquellos/as interesados/as pueden solicitar el paper completo a Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.

 

Contacto: 

Dra. Gabriela de Larrañaga <Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.

Lic. Julián Chamorro <Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.>

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