Biomarker der CYP2D6- und CYP3A4-Variabilität in der Pädiatrie

Dieser Vorschlag stellt eine Fortsetzung früherer und laufender Längsschnittstudien dar, um den relativen Beitrag der Pharmakogenetik und Ontogenese zur Variabilität der CYP2D6- und CYP3A4-Aktivität zwischen Geburt und Jugend zu charakterisieren. Das übergeordnete Ziel des Forschungsprogramms besteht insbesondere darin, die Hypothese zu testen, dass die genetische Variabilität und nicht die Ontogenese die Hauptquelle für die Variabilität der CYP2D6- und CYP3A4-Aktivität während der Adoleszenz ist. Diese Studie wird unsere aktuelle Reihe von Längsschnittstudien zur Phänotypisierung erweitern und eine Querschnittsstudie bei Kindern im Alter von 7 bis 15 Jahren sein, die sieben Mal im Abstand von 6 Monaten untersucht wird.

Kinder werden aus den Children's Mercy Hospitals and Clinics, dem Children's Mercy Hospital Northland Campus und dem Children's Mercy South Campus rekrutiert.

Die an dieser Studie teilnehmenden Probanden bestehen aus insgesamt 220 Kindern und Jugendlichen im Alter von 7 bis 15 Jahren mit einer geschlechtsspezifischen und ethnischen Verteilung, die für die vom Children's Mercy Hospital (CMH) versorgte Patientenpopulation wie folgt repräsentativ ist : Weiß, 59,6 %; Afroamerikaner, 31,9 %; Hispanoamerikaner, 4,9 %; Asiaten, 0,6 %; Indianer, 0,1 %; Andere, 2,9 %. Die Geschlechterverteilung beträgt 44,4 % weiblich und 55,6 % männlich. Eine gleiche Anzahl von pädiatrischen Patienten, die die DSM-IV-Kriterien für eine Primärdiagnose von ADHS oder ADS erfüllen (~33 %), und alters- und geschlechtsangepasste Kontrollen (~67 %) werden rekrutiert. Die Patienten stellen eine Population von Kindern dar, die vernünftigerweise erwarten können, mit einem Medikament behandelt zu werden, dessen Elimination aus dem Körper hauptsächlich von CYP2D6 abhängig ist. Ein Beispiel ist Atomoxetin, auch bekannt als Strattera®. Jeder Patient wird gebeten, einen Freund einzuladen, mit ihm an der Phänotypisierungsstudie teilzunehmen, wobei eine Nicht-ADHS-Population als Referenz angegeben wird. Zusätzliche Phänotypisierungsbesuche finden alle sechs Monate statt (insgesamt 7 Besuche). Begründung: Unter der Annahme einer Fluktuationsrate von 10 % beim zweiten Besuch wird erwartet, dass die Stichprobengröße ungefähr 25 Patienten und 25 Kontrollen (insgesamt 50 Probanden) in jeder anfänglichen Altersgruppe von 2 Jahren umfasst: 7,0 bis 9,0 Jahre, 9,1 bis 11,0 Jahre, 11,1 bis 13,0 Jahre und 13,1 bis 15,0 Jahre.

Die Probanden werden mit informierter Erlaubnis/Einwilligung eingeschrieben und als ambulante Patienten unter Verwendung von Ressourcen untersucht, die von der Pediatric Clinical Research Unit bereitgestellt werden, die sich in der Abteilung für klinische Pharmakologie und medizinische Toxikologie des Children's Mercy Hospital befindet. Für die ADHS-Gruppe dürfen Patienten teilnehmen, die zum Zeitpunkt der Studieneinschreibung mit Atomoxetin behandelt werden. Obwohl In-vitro-Studien darauf hindeuten, dass Atomoxetin die CYP2D6-Aktivität um ~50 % hemmt, scheint es keine Wirkung in vivo zu geben, da die Pharmakokinetik einer Einzeldosis des CYP2D6-Substrats Desipramin durch vier Tage Atomoxetin 60 mg b.i.d. nicht beeinflusst wurde. Daher erwarten wir keine wesentliche Wirkung auf die DM-Biotransformation. Wenn ADHS-Patienten während des sechsmonatigen Intervalls zwischen den Phänotypisierungsbesuchen Medikamente verschrieben werden, bei denen es sich um bekannte CYP2D6-Hemmer handelt, dürfen sie weiterhin an der Studie teilnehmen; Die Dosis und das Startdatum dieser Medikamente werden aufgezeichnet und die Wirkung des Inhibitors auf den CYP2D6-Phänotyp (Harnstoffwechselverhältnis und endogener Biomarker) wird bestimmt. Diese Datenpunkte werden von der Ontogenese- und Genotyp-Phänotyp-Korrelationsanalyse ausgeschlossen

Besuch vor dem Studium. (ca. 1 Stunde lang) Bei einem Screening-Besuch erhalten potenzielle Probanden (und ihre Eltern) eine Beschreibung der vorgeschlagenen Studie. Nachdem alle ihre Fragen beantwortet wurden, erhalten sie eine Kopie des Erlaubnis-/Zustimmungsformulars zur Überprüfung und Unterzeichnung. Die Patienten werden dann ihre Krankengeschichte und die Verwendung von Medikamenten überprüfen lassen, einschließlich der Verwendung von nicht verschreibungspflichtigen und pflanzlichen Heilmitteln. Alle Probanden werden von einem Arzt einer vollständigen körperlichen Untersuchung unterzogen, einschließlich Vitalfunktionen (Blutdruck, Herzfrequenz, Atemfrequenz, Temperatur, Größe und Gewicht) und einer Bewertung der Pubertätsentwicklung nach Tanner-Stadium. Die Brustentwicklung wird durch visuelle Inspektion beurteilt. Die Schambehaarung wird durch Sichtprüfung beurteilt. Das Hodenvolumen wird durch direkten Vergleich mit Orchidometerperlen gemessen. Das Tanner-Staging wird von einem geschlechtsspezifischen Arzt beurteilt. Blut wird per Nadelstich für Serumchemie, Leberfunktionstests und ein Hämatologie-Panel entnommen; ein Teil wird auch für DNA-Tests zurückbehalten (insgesamt etwa 2 Teelöffel Blut). Urin wird für eine Urinanalyse mit Mikro gesammelt. Betäubungscreme kann auf die Stelle aufgetragen werden, um Beschwerden zu minimieren. Bei Frauen im gebärfähigen Alter wird ein Urin-Schwangerschaftstest durchgeführt.

Die DNA-Tests, die als „Genotypisierung“ bezeichnet werden, werden durch eine Kombination von Technologien durchgeführt, die darauf ausgelegt sind, Variationen von der Ebene einzelner Nukleotide (einschließlich Polymorphismen, Insertionen und Deletionen) bis hin zu größeren Gendeletionen, Umlagerungen, Hybridstrukturen und Variationen der Kopienzahl unter Verwendung etablierter Methoden zu erkennen im Labor für Entwicklungspharmakologie und experimentelle Therapeutik. Mit der Etablierung der Next-Generation-Sequencing-Technologie werden bestehende Technologien durch Next-Generation-Sequencing ersetzt, da sie in der Lage sind, die gesamte Genregion und nicht nur einzelne Orte zu bewerten.

Studientag 1 (ca. 5 Stunden lang) Innerhalb von ungefähr einer Woche nach dem Vorstudienbesuch werden die Probanden in die Studieneinheit aufgenommen. Das Kind muss 2 Stunden vor dem geplanten Besuch nichts essen. Vor der Verabreichung werden die Probanden ihre Blase vollständig entleeren und eine leere Urinprobe abgeben. Jeder Proband erhält dann eine Einzeldosis von 0,5 mg/kg DM als Robitussin Cough (7,5 mg/5 ml; alkoholfrei, Fruchtpunschgeschmack). Der gesamte während des 4-stündigen Studienzeitraums produzierte Urin wird gesammelt. Der Urin wird für die Analyse von DM und seinen drei Metaboliten sowie für metabolomische Analysen zurückbehalten. Eine Stunde nach der Verabreichung erhalten die Probanden eine kleine Mahlzeit, die sie aus dem Standardmenü des Krankenhauses auswählen. Bei Frauen im gebärfähigen Alter wird ein Schwangerschaftstest durchgeführt. Die Probanden werden gebeten, zehn Minuten lang mit einem tragbaren indirekten Kalorimeter (d. h. MedGen/Body Gem: auch bekannt als "GEM") mit einem Clip auf der Nase. Die Messungen der Stoffwechselraten im Ruhezustand erfolgen vor der Verabreichung und 4 Stunden nach der Verabreichung.

Die Probanden werden gefragt, wie sie sich während der Studie fühlen und bevor sie nach Hause gehen.

Studientag 2-7 (ca. 5 Stunden lang) Die restlichen Besuche finden alle 6 Monate nach Studientag 1 statt; Die Studiensitzungen werden um 1-2 Wochen verschoben, wenn die Probanden an grippeähnlichen Symptomen leiden. Das Kind muss 2 Stunden vor dem geplanten Besuch nichts essen. Bei Frauen wird vor der Verabreichung von DM ein Schwangerschaftstest mit der Urinprobe vor der Verabreichung durchgeführt.

Die Patienten werden dann ihre Krankengeschichte und die Verwendung von Medikamenten überprüfen lassen, einschließlich der Verwendung von nicht verschreibungspflichtigen und pflanzlichen Heilmitteln. Die Probanden werden von einem Arzt einer vollständigen körperlichen Untersuchung unterzogen, einschließlich Vitalfunktionen (Blutdruck, Herzfrequenz, Atemfrequenz, Temperatur, Größe und Gewicht) und einer Beurteilung der Pubertätsentwicklung nach Tanner-Stadium. Die Brustentwicklung wird durch visuelle Inspektion beurteilt. Die Schambehaarung wird durch Sichtprüfung beurteilt. Das Hodenvolumen wird durch direkten Vergleich mit Orchidometerperlen gemessen. Das Tanner-Staging wird von einem geschlechtsspezifischen Arzt beurteilt.

Die Fächer werden in die Studieneinheit aufgenommen. Vor der Verabreichung werden die Probanden ihre Blase vollständig entleeren und eine leere Urinprobe abgeben. Jeder Proband erhält dann eine Einzeldosis von 0,5 mg/kg DM als Robitussin Cough (7,5 mg/5 ml; alkoholfrei, Fruchtpunschgeschmack). Der gesamte während des 4-stündigen Studienzeitraums produzierte Urin wird gesammelt. Der Urin wird für die Analyse von DM und seinen drei Metaboliten sowie für metabolomische Analysen zurückbehalten. Eine Stunde nach der Verabreichung erhalten die Probanden eine kleine Mahlzeit, die sie aus dem Standardmenü des Krankenhauses auswählen. Bei Frauen im gebärfähigen Alter wird ein Schwangerschaftstest durchgeführt. Die Probanden werden gebeten, zehn Minuten lang mit einem tragbaren indirekten Kalorimeter (d. h. MedGen/Body Gem: auch bekannt als "GEM" mit einem Clip auf der Nase. Die Messungen des Stoffwechsels im Ruhezustand erfolgen vor der Verabreichung. Die Probanden werden gefragt, wie sie sich während der Studie fühlen und bevor sie nach Hause gehen.