Biomarcatori di variabilità CYP2D6 e CYP3A4 in pediatria

Questa proposta rappresenta una continuazione di studi longitudinali precedenti e in corso per caratterizzare il contributo relativo della farmacogenetica e dell'ontogenesi alla variabilità dell'attività del CYP2D6 e del CYP3A4 tra la nascita e l'adolescenza. In particolare, l'obiettivo generale del programma di ricerca è testare l'ipotesi che la variabilità genetica, piuttosto che l'ontogenesi, sia la fonte primaria di variabilità nell'attività del CYP2D6 e del CYP3A4 durante l'adolescenza. Questo studio estenderà la nostra attuale serie di studi di fenotipizzazione longitudinale e sarà uno studio trasversale su bambini di età compresa tra 7 e 15 anni, studiato in sette occasioni, a distanza di 6 mesi.

I bambini saranno reclutati da Children's Mercy Hospitals and Clinics, The Children's Mercy Hospital Northland Campus e The Children's Mercy South Campus.

I soggetti che parteciperanno a questo studio saranno costituiti da un totale di 220 bambini e adolescenti dai 7 ai 15 anni di età con una distribuzione etnica e di genere rappresentativa della popolazione di pazienti servita dal Children's Mercy Hospital (CMH; da un periodo rappresentativo di 12 mesi) come segue : Bianco, 59,6%; afroamericani, 31,9%; ispanico, 4,9%; Asiatico, 0,6%; Nativo americano, 0,1%; Altro, 2,9%. La distribuzione per genere è del 44,4% di donne e del 55,6% di uomini. Verrà reclutato un numero uguale di pazienti pediatrici che soddisfano i criteri del DSM-IV per una diagnosi primaria di ADHD o ADD (~ 33%) e controlli abbinati per età e sesso (~ 67%). I pazienti rappresentano una popolazione di bambini che possono ragionevolmente aspettarsi di essere trattati con un farmaco che dipende principalmente dal CYP2D6 per la sua eliminazione dall'organismo. Un esempio è l'atomoxetina, nota anche come Strattera®. Ad ogni paziente verrà chiesto di invitare un amico a partecipare allo studio di fenotipizzazione con loro, fornendo una popolazione non ADHD come riferimento. Ulteriori visite di fenotipizzazione avverranno ogni sei mesi (per un totale di 7 visite). Giustificazione: supponendo un tasso di abbandono del 10% per la seconda visita, si prevede che la dimensione del campione fornisca circa 25 pazienti e 25 controlli (50 soggetti in totale) in ciascun intervallo di età iniziale di 2 anni: da 7,0 a 9,0 anni, da 9,1 a 11,0 anni, da 11,1 a 13,0 anni e da 13,1 a 15,0 anni.

I soggetti saranno arruolati tramite permesso / assenso informato e saranno studiati come pazienti ambulatoriali utilizzando le risorse fornite dall'Unità di ricerca clinica pediatrica situata nella Divisione di farmacologia clinica e tossicologia medica presso il Children's Mercy Hospital. Per il gruppo ADHD, i pazienti in trattamento con atomoxetina al momento dell'arruolamento nello studio potranno partecipare. Sebbene gli studi in vitro indichino che l'atomoxetina inibisce l'attività del CYP2D6 di circa il 50%, non sembra esserci alcun effetto in vivo poiché la farmacocinetica a dose singola del substrato del CYP2D6, la desipramina, non è stata influenzata da quattro giorni di atomoxetina 60 mg b.i.d. Pertanto, non ci aspettiamo alcun effetto sostanziale sulla biotrasformazione del DM. Inoltre, se durante l'intervallo di sei mesi tra le visite di fenotipizzazione ai pazienti con ADHD vengono prescritti farmaci che sono noti inibitori del CYP2D6, potranno continuare lo studio; verranno registrate la dose e la data di inizio di questi farmaci e verrà determinato l'effetto dell'inibitore sul fenotipo CYP2D6 (rapporto metabolita urinario e biomarcatore endogeno). Questi punti dati saranno esclusi dall'analisi di ontogenesi e correlazione genotipo-fenotipo

Visita pre-studio. (durata circa 1 ora) Durante una visita di screening, ai potenziali soggetti (e ai loro genitori) verrà fornita una descrizione dello studio proposto. Dopo che tutte le loro domande avranno ricevuto risposta, verrà data loro una copia del modulo di autorizzazione/assenso da rivedere e firmare. I soggetti avranno quindi la loro storia medica e l'uso di farmaci rivisti, compreso l'uso di rimedi erboristici e non soggetti a prescrizione. Tutti i soggetti verranno sottoposti a un esame fisico completo da parte di un medico, compresi i segni vitali (pressione sanguigna, frequenza cardiaca, frequenza respiratoria, temperatura, altezza e peso) e una valutazione dello sviluppo puberale secondo lo stadio di Tanner. Lo sviluppo del seno sarà valutato mediante ispezione visiva. I peli pubici saranno valutati mediante ispezione visiva. Il volume testicolare sarà misurato mediante confronto diretto con sfere di orchidometro. La stadiazione di Tanner sarà valutata da un medico appropriato al genere. Il sangue verrà prelevato mediante puntura dell'ago per esami chimici del siero, test di funzionalità epatica e un pannello ematologico; una parte verrà trattenuta anche per il test del DNA (circa 2 cucchiaini di sangue in totale). L'urina verrà raccolta per un'analisi delle urine con Micro. La crema paralizzante può essere applicata al sito per ridurre al minimo il disagio. Verrà eseguito un test di gravidanza sulle urine per le donne in età fertile.

Il test del DNA, denominato "genotipizzazione", sarà condotto mediante una combinazione di tecnologie progettate per rilevare variazioni dal livello di singolo nucleotide (inclusi polimorfismi, inserzioni e delezioni), a delezioni geniche più grandi, riarrangiamenti, strutture ibride e variazioni del numero di copie utilizzando metodi consolidati nel Laboratorio di Farmacologia dello Sviluppo e di Terapia Sperimentale. Man mano che la tecnologia di sequenziamento di nuova generazione si afferma, le tecnologie esistenti saranno sostituite dal sequenziamento di nuova generazione per la sua capacità di valutare l'intera regione genica piuttosto che in singole posizioni.

Giorno di studio 1 (durata circa 5 ore) Entro circa una settimana dalla visita pre-studio, i soggetti saranno ammessi all'unità di studio. Il bambino deve astenersi dal mangiare 2 ore prima della visita programmata. Prima della somministrazione, i soggetti svuoteranno completamente le loro vesciche e forniranno un campione di urina in bianco. Ad ogni soggetto verrà quindi somministrata una singola dose di 0,5 mg/kg di DM come Robitussin Tosse (7,5 mg/5 ml; analcolico, sapore di punch alla frutta). Verrà raccolta tutta l'urina prodotta durante il periodo di studio di 4 ore. L'urina verrà conservata per l'analisi del DM e dei suoi tre metaboliti e per le analisi metabolomiche. Un'ora dopo la somministrazione, ai soggetti verrà fornito un piccolo pasto che selezioneranno dal menu ospedaliero standard. Verrà eseguito un test di gravidanza per le donne in età fertile. Ai soggetti verrà chiesto di fornire respiri (inspiratori ed espiratori) per dieci minuti con un calorimetro indiretto portatile (es. MedGen/Body Gem: noto anche come "GEM") con una clip sul naso. Le misurazioni ottenute per i tassi metabolici a riposo avverranno prima della somministrazione e 4 ore dopo la somministrazione.

Ai soggetti verrà chiesto come si sentono durante lo studio e prima di andare a casa.

Giorno di studio 2-7 (durata circa 5 ore) Le restanti visite avverranno ogni 6 mesi dopo il Giorno di studio 1; le sessioni di studio saranno ritardate di 1-2 settimane se i soggetti soffrono di sintomi simil-influenzali. Il bambino deve astenersi dal mangiare 2 ore prima della visita programmata. Per le femmine, verrà condotto un test di gravidanza utilizzando il campione di urina pre-dose prima della somministrazione di DM.

I soggetti avranno quindi la loro storia medica e l'uso di farmaci rivisti, compreso l'uso di rimedi erboristici e senza prescrizione medica. I soggetti verranno sottoposti a un esame fisico completo da parte di un medico, compresi i segni vitali (pressione sanguigna, frequenza cardiaca, frequenza respiratoria, temperatura, altezza e peso) e una valutazione dello sviluppo puberale in base allo stadio di Tanner. Lo sviluppo del seno sarà valutato mediante ispezione visiva. I peli pubici saranno valutati mediante ispezione visiva. Il volume testicolare sarà misurato mediante confronto diretto con sfere di orchidometro. La stadiazione di Tanner sarà valutata da un medico appropriato al genere.

I soggetti saranno ammessi all'unità di studio. Prima della somministrazione, i soggetti svuoteranno completamente le loro vesciche e forniranno un campione di urina in bianco. Ad ogni soggetto verrà quindi somministrata una singola dose di 0,5 mg/kg di DM come Robitussin Tosse (7,5 mg/5 ml; analcolico, sapore di punch alla frutta). Verrà raccolta tutta l'urina prodotta durante il periodo di studio di 4 ore. L'urina verrà conservata per l'analisi del DM e dei suoi tre metaboliti e per le analisi metabolomiche. Un'ora dopo la somministrazione, ai soggetti verrà fornito un piccolo pasto che selezioneranno dal menu ospedaliero standard. Verrà eseguito un test di gravidanza per le donne in età fertile. Ai soggetti verrà chiesto di fornire respiri (inspiratori ed espiratori) per dieci minuti con un calorimetro indiretto portatile (es. MedGen/Body Gem: noto anche come "GEM" con una clip sul naso. Le misurazioni ottenute per i tassi metabolici a riposo avverranno prima della somministrazione. Ai soggetti verrà chiesto come si sentono durante lo studio e prima di andare a casa.