Projekt był finansowany ze środków Narodowego Centrum Nauki.

Kwota projektu ogółem:  466 000,00 PLN, w tym:

kwota dofinansowania: 466 000,00 PLN

wkład własny: 1,40 PLN

Realizacja projektu: 27.05.2011 – 26.08.2014

Krótki opis projektu:

Antagoniści witaminy K (VKA, ang. vitamin K antagonists), w tym warfaryna, charakteryzują się dużą zmiennością dawki potrzebną do uzyskania i utrzymania pożądanego czasu protrombinowego, wyrażonego jako INR (ang. International Normalized Ratio) oraz wąskim indeksem terapeutycznym. Skuteczność i bezpieczeństwo leczenia warfaryną jest uzależnione od czasu, w którym INR mieści się w zakresie terapeutycznym (TTR, ang. time in therapeutic range). U chorych po wszczepieniu zastawki serca, tak jak w innych populacjach dawka VKA zależy w 40-50% od czynników genetycznych, głównie polimorfizmów genu podjednostki 1 kompleksu reduktazy epoksydu witaminy K (VKORC1, c.-1639G>A) oraz cytochromu P450 2C9 (CYP2C9, CYP2C9*2 i CYP2C9*3). W dostępnym piśmiennictwie nie zna-leziono doniesień o wpływie polimorfizmów genetycznych na dawkowanie VKA tylko u chorych po wymianie zastawki serca, którzy są zagrożeni zarówno powikłaniami zakrzepowo-zatorowymi, zwłaszcza przy subterapeutycznych dawkach VKA, jak i poważnymi krwawieniami szczególnie w pierwszym  miesiącu leczenia. Z tego względu tak ważne jest szybkie ustalenie stabilnej dawki warfaryny dla tych pacjentów. Celem tego projektu była ocena czynników warunkujących dawkowanie warfaryny i TTR w pierwszych 3 miesiącach po wymianie zastawki mitralnej i/lub aortalnej serca. Spośród 931 chorych poddanych badaniu przesiewowemu, ostateczna analiza dotyczyła 452 chorych operowanych w Klinice Chirurgii Serca, Naczyń i Transplantologii Instytutu Kardiologii CM UJ i Oddziale Klinicznym Chirurgii Serca Naczyń i Transplantologii w Krakowskim Szpitalu Specjalistycznym im. Jana Pawła II. Częstość allelu rzadkiego dla badanych genów była następująca: 0,39 (0,35-0,44) dla VKORC1, 0,13 (0,10-0,16) dla CYP2C9*2, 0,08 (0,06-0,11) dla CYP2C9*3, 0,26 (0,22-0,30) dla CYP4F2*3, 0,08 (0,06-0,11) dla APOE rs7412, 0,11 (0,08-0,14) dla APOE rs429358, 0,10 (0,07-0,13) dla GGCX  i 0,53 (0,48-0,58) dla MDR1, i była podobna do opisywanej wcześniej dla rasy białej. Przed pierwsza dawką warfaryny szacowano dawkę leku za pomocą algo-rytmu Gage’s, którą zalecano u 75% chorych.Wykazano, że pacjenci po wymianie zastawki aortalnej z dobrą kontrolą antykoagulacji, zdefiniowaną jako TTR60%, nie różnili się od pacjentów z niezadawalającą kontrolą antykoagulacji (TTR<60%) w odniesieniu do danych demograficznych i czynników ryzyka sercowo-naczyniowego. Niezależnymi predyktorami TTR okazały się być choroba wieńcowa, przebyty wcześniej udar mózgu i nosicielstwo wariantu CYP2C9*2. Wysunęliśmy hipotezę, że lepsza kontrola antykoagulacji u pacjentów z chorobą wieńcową i udarem wynika z większej świadomości pacjentów dotyczącej zdrowego trybu życia (przestrzeganie odpowiedniej zawartości w diecie zielonych warzyw liściastych, unikanie stresu, aktywność fizyczna). Niższe wartości TTR u nosicieli wariantu CYP2C9*2 wynikają najprawdopodobniej ze skłonności do wahań w dawce warfaryny u nosicieli tego polimorfizmu. Aby ocenić wpływ nosicielstwa polimorfizmów genu CYP2C9 na czas uzyskania  stabilnej dawki warfaryny, ryzyko nadmiernej lub nie-wystarczającej antykoagulacji oraz występowanie powikłań krwotocznych u chorych po planowej operacji wymiany zastawki aortalnej i/lub mitralnej po 3 miesiącach od operacji, wyselekcjonowano pacjentów posiadających mutację CYP2C9*2 i/lub *3 i porównano z chorymi z wariantem dzikim genu CYP2C9*1*1. Uzyskane wyniki wskazują, że nosiciele genu CYP2C9*2 i/lub *3  charakteryzowali się niższym TTR i niższymi dawkami warfaryny po 3 miesiącach od operacji, zarówno oszacowanymi na podstawie algorytmu genetycznego jak i dawkami ostatecznymi, warunkującymi stabilną antykoagulację po 3 miesiącach od operacji. Natomiast nie wykazano różnic pomiędzy szacowanymi a ostatecznymi dawkami warfaryny. Nie zaobserwowano również różnic w powikłaniach krwotocznych u nosicieli CYP2C9*2 i/lub*3 w porównaniu z wariantem dzikim. Porównano jakość antykoagulacji u pacjentów wykonujących pomiary INR w sposób standardowy (kontrolujących INR w przychodni) a tymi, którzy wykonywali pomiary INR samodzielnie przy użyciu domowych koagulometrów (Alere INRatio®2 PT/INR). Nie wykazano różnic pomiędzy grupami pod względem danych klinicznych, demograficznych czy też genetycznych. Potwierdzono silny wpływ wariantów CYP2C9*2 i *3 na niestabilność leczenia przeciwzakrzepowego, niższy  TTR i dłuższy okres, w którym INR znajduje się powyżej górnego przedziału terapeutycznego bez względu na metodę pomiaru INR. Oceniono również potencjalną przydatność kliniczną algorytmu farmakogenetycznego użytego do estymacji dawki warfaryny dla pacjentów po wymianie zastawki aortalnej. Dla całej grupy pacjentów, algo-rytm poprawnie przewidział idealną dawkę warfaryny, zdefiniowaną jako dawkę wyliczoną, która była w granicach 20% dawki aktualnej, u 97 chorych (48,5%). Dawka niedoszacowana, określana jako dawka, która była o co najmniej 20% mniejsza niż dawka rzeczywista była obecna u 64 (32%), a dawka przeszacowana zdefiniowana jako przewidywana dawka, która była co najmniej 20% większa niż dawka rzeczywista, była obecna u 39 (19,5%) chorych.W grupie pacjentów, którzy wymagali dawki pośredniej algorytm przewidział dawkę idealną dla ponad połowy pacjentów. U pacjentów wymagających małych (<17,2 [8,0-21,0] mg/tydzień) i dużych (> 53,0 [48,9-60,0] mg/tydzień), dawek warfaryny, trafność predykcji dawki za pomocą algorytmu była podobna i wynosiła ok. 40%.Zauważono, że algorytm farmakogenetyczny stosowany do wyliczeń dawkowania warfaryny był  bar-dziej skuteczny w ustaleniu stabilnej antykoagulacji u pacjentów po wymianie zastawki aortalnej (AVR) niż mitralnej (MVR) – jednak ze względu na małą liczebność grupy MVR obserwację tą należy interpre-tować ostrożnie.Określono również wpływ czynników klinicznych oraz genetycznych na metabolity warfaryny u chorych po wymianie zastawki serca. Nosiciele VKORC1 c.-1639A charakteryzowali się wyższym stężeniem S-warfaryny i wyższym ilorazem stężeń S-7 hydroksywarfaryny/S-warfaryny, a niższym stęże-niem S-7-hydroksywarfaryny w porównaniu do pacjentów z wariantem dzikim. Z kolei nosiciele CYP2C9*3 posiadali mniejsze stężenie S-7-hydroksywarfaryny i współczynnika S-7-hydroksywarfaryny/S-warfaryny w porównaniu do dzikich homozygot. U pacjentów z nadciśnieniem tętniczym zaobserwowano wyższy stosunek S-warfaryny/R-warfaryny (S/R), natomiast stężenie formy S-warfaryny było wyższe u palących w przeszłości. Niezależnymi predyktorami podwyższonej wartości współczynnika S/R warfaryny były: cukrzyca, nosicielstwo alleli CYP2C9*3 i CYP2C9*2. Po raz pierwszy stwierdzono, że rodzaj zastawki serca wpływa na parametr WSI (warfarin sensivity index) wyrażony jako stosunek INR/S-warfaryny oceniający farmakodynamikę S-warfaryny. Im wyższa jest wartość WSI tym wyższy jest INR pacjenta przy takim samym stężeniu warfaryny, tym samym większa wrażliwość na S-warfarynę. Pacjenci po wszczepieniu mechanicznej zastawki serca uzyskali o 18% wyższy WSI niż pacjenci po wymianie zastawki biologicznej. Ponadto, zaobserwowano, że pacjenci MVR uzyskali o 29% wyższy WSI niż pacjenci AVR. Nosiciele allelu VKORC1c.-1693A mieli wyższy WSI o 33,3% niż nosi-ciele VKORC1 c.-1693G. Natomiast nie wykazano wpływu alleli CYP2C9*3 lub *2 na ten parametr. Niezależnymi predyktorami podwyższonej wartości WSI były aktualne palenie tytoniu, wszczepienie za-stawki mechanicznej oraz obecność allelu VKORC1 c.-1639A. Nasze ustalenia dotyczące metabolitów warfaryny rzucają nowe światło na determinanty antykoagulacji u pacjentów po wymianie zastawek ser-ca. Powyższe wyniki badań poszerzyły stan wiedzy na temat genetycznych uwarunkowań zapotrzebowania na warfarynę u polskich chorych z wszczepionymi sztucznymi zastawkami, pokazując podobieństwa i różnice w odniesieniu do chorych leczonych warfaryną z powodu migotania przedsionków. Wyniki badania mogą przyczynić się do przyspieszenia optymalizacji terapii leczenia VKA, co w konsekwencji może prowadzić do zmniejszenia ryzyka potencjalnych powikłań zarówno krwotocznych jak i zakrzepowych u chorych po wymianie zastawki serca.