Biomarkers van CYP2D6- en CYP3A4-variabiliteit in de kindergeneeskunde

Dit voorstel is een voortzetting van eerdere en lopende longitudinale onderzoeken om de relatieve bijdrage van farmacogenetica en ontogenie aan variabiliteit in CYP2D6- en CYP3A4-activiteit tussen geboorte en adolescentie te karakteriseren. Het algemene doel van het onderzoeksprogramma is met name het testen van de hypothese dat genetische variabiliteit, in plaats van ontogenie, de primaire bron is van variabiliteit in CYP2D6- en CYP3A4-activiteit tijdens de adolescentie. Deze studie zal onze huidige reeks longitudinale fenotyperingsstudies uitbreiden en zal een cross-sectionele studie zijn bij kinderen van 7-15 jaar, zeven keer bestudeerd, met een tussenpoos van zes maanden.

Kinderen zullen worden gerekruteerd uit Children's Mercy Hospitals and Clinics, The Children's Mercy Hospital Northland Campus en The Children's Mercy South Campus.

Onderwerpen die deelnemen aan dit onderzoek zullen bestaan ​​uit in totaal 220 kinderen en adolescenten van 7 tot 15 jaar oud met een geslacht en etnische verdeling die representatief is voor de patiëntenpopulatie die wordt bediend door het Children's Mercy Hospital (CMH; uit een representatieve periode van 12 maanden), als volgt : Wit, 59,6%; Afro-Amerikaans, 31,9%; Spaans, 4,9%; Aziatisch, 0,6%; Native American, 0,1%; Overig, 2,9%. De geslachtsverdeling is 44,4% vrouw en 55,6% man. Er zal een gelijk aantal pediatrische patiënten worden gerekruteerd die voldoen aan de DSM-IV-criteria voor een primaire diagnose van ADHD of ADD (~33%) en qua leeftijd en geslacht gematchte controles (~67%). De patiënten vertegenwoordigen een populatie van kinderen die redelijkerwijs kunnen verwachten behandeld te worden met een medicijn dat voornamelijk afhankelijk is van CYP2D6 voor de eliminatie ervan uit het lichaam. Een voorbeeld is atomoxetine, ook wel Strattera® genoemd. Elke patiënt zal worden gevraagd om een ​​vriend uit te nodigen om samen met hen deel te nemen aan het fenotyperingsonderzoek, met als referentie een niet-ADHD-populatie. Extra fenotyperingsbezoeken zullen om de zes maanden plaatsvinden (in totaal 7 bezoeken). Motivering: Uitgaande van een uitvalpercentage van 10% voor het tweede bezoek, zal de steekproefomvang naar verwachting ongeveer 25 patiënten en 25 controles (in totaal 50 proefpersonen) opleveren in elke aanvankelijke leeftijdscategorie van 2 jaar: 7,0 tot 9,0 jaar, 9,1 tot 11,0 jaar, 11,1 tot 13,0 jaar en 13,1 tot 15,0 jaar.

Proefpersonen zullen worden ingeschreven via geïnformeerde toestemming / instemming en zullen worden bestudeerd als poliklinische patiënten met behulp van middelen die worden verstrekt door de Pediatric Clinical Research Unit in de afdeling Klinische Farmacologie en Medische Toxicologie in het Children's Mercy Hospital. Voor de ADHD-groep mogen patiënten die worden behandeld met atomoxetine op het moment van inschrijving in de studie deelnemen. Hoewel in-vitro-onderzoeken aangeven dat atomoxetine de CYP2D6-activiteit met ~50% remt, lijkt er geen enkel effect in vivo te zijn, aangezien de farmacokinetiek van een enkelvoudige dosis van het CYP2D6-substraat, desipramine, niet werd beïnvloed door vier dagen atomoxetine 60 mg tweemaal daags. We verwachten dus geen substantieel effect op de biotransformatie van DM. Bovendien, als tijdens het interval van zes maanden tussen fenotyperingsbezoeken ADHD-patiënten medicijnen worden voorgeschreven die bekende CYP2D6-remmers zijn, mogen ze doorgaan met het onderzoek; de dosis en startdatum van deze medicijnen zullen worden geregistreerd en het effect van de remmer op het CYP2D6-fenotype (urinemetabolietverhouding en endogene biomarker) zal worden bepaald. Deze gegevenspunten zullen worden uitgesloten van de ontogenie- en genotype-fenotype-correlatieanalyse

Bezoek voor de studie. (ongeveer 1 uur lang) Tijdens een screeningbezoek krijgen potentiële proefpersonen (en hun ouders) een beschrijving van het voorgestelde onderzoek. Nadat al hun vragen zijn beantwoord, krijgen ze een kopie van het toestemmings-/instemmingsformulier om te beoordelen en te ondertekenen. Vervolgens wordt hun medische geschiedenis en het gebruik van medicijnen beoordeeld, inclusief het gebruik van vrij verkrijgbare en kruidenremedies. Alle proefpersonen krijgen een volledig lichamelijk onderzoek door een arts, inclusief vitale functies (bloeddruk, hartslag, ademhalingsfrequentie, temperatuur, lengte en gewicht) en een beoordeling van de puberale ontwikkeling per Tanner-stadium. Borstontwikkeling wordt beoordeeld door visuele inspectie. Schaamhaar wordt beoordeeld door middel van visuele inspectie. Het testiculaire volume wordt gemeten door directe vergelijking met orchidometer-kralen. Tanner Staging zal worden beoordeeld door een arts die geschikt is voor het geslacht. Er zal bloed worden afgenomen met een naaldprik voor serumchemie, leverfunctietesten en een hematologiepanel; een deel wordt ook bewaard voor DNA-onderzoek (ongeveer 2 theelepels bloed in totaal). Urine wordt verzameld voor een Urineonderzoek met Micro. Verdovende crème kan op de plek worden aangebracht om ongemak te minimaliseren. Een urine-zwangerschapstest zal worden uitgevoerd voor vrouwen in de vruchtbare leeftijd.

De DNA-testen, ook wel "genotypering" genoemd, zullen worden uitgevoerd door een combinatie van technologieën die zijn ontworpen om variaties te detecteren van het niveau van één nucleotide (inclusief polymorfismen, inserties en deleties), tot grotere gendeleties, herschikkingen, hybride structuren en variaties in het aantal kopieën met behulp van gevestigde methoden in het Ontwikkelingsfarmacologie en Experimenteel Therapeutisch Laboratorium. Naarmate de sequencingtechnologie van de volgende generatie ingeburgerd raakt, zullen bestaande technologieën worden vervangen door sequencing van de volgende generatie vanwege het vermogen om het hele gengebied te beoordelen in plaats van op individuele locaties.

Studiedag 1 (ongeveer 5 uur lang) Binnen ongeveer een week na het pre-studiebezoek worden de proefpersonen toegelaten tot de studie-eenheid. Het kind mag 2 uur voor het geplande bezoek niet eten. Voorafgaand aan de dosering zullen de proefpersonen hun blaas volledig legen en een blanco urinemonster afgeven. Elke proefpersoon krijgt dan een enkele dosis DM van 0,5 mg/kg als Robitussin-hoest (7,5 mg/5 ml; alcoholvrij, fruitpunch-smaak). Alle urine die gedurende de onderzoeksperiode van 4 uur is geproduceerd, wordt verzameld. Urine wordt bewaard voor analyse van DM en zijn drie metabolieten, en voor metabolomische analyses. Een uur na de dosering krijgen de proefpersonen een kleine maaltijd die ze kiezen uit het standaard ziekenhuismenu. Er wordt een zwangerschapstest uitgevoerd voor vrouwen in de vruchtbare leeftijd. Proefpersonen wordt gevraagd om gedurende tien minuten te ademen (inspiratoir en expiratoir) met een handheld indirecte calorimeter (dwz. MedGen/Body Gem: ook bekend als "GEM") met een clip op hun neus. De metingen die worden verkregen voor de stofwisselingssnelheden in rust zullen plaatsvinden voorafgaand aan de dosering en 4 uur na de dosering.

De proefpersonen wordt gevraagd hoe ze zich voelen tijdens het onderzoek en voordat ze naar huis gaan.

Studiedag 2-7 (ongeveer 5 uur lang) De resterende bezoeken vinden om de 6 maanden plaats na Studiedag 1; de studiesessies worden 1-2 weken uitgesteld als de proefpersonen griepachtige symptomen hebben. Het kind mag 2 uur voor het geplande bezoek niet eten. Voor vrouwen zal een zwangerschapstest worden uitgevoerd met behulp van het pre-dosis urinemonster voorafgaand aan DM-dosering.

Onderwerpen zullen dan hun medische geschiedenis en gebruik van medicijnen laten beoordelen, inclusief het gebruik van vrij verkrijgbare en kruidenremedies. Onderwerpen krijgen een volledig lichamelijk onderzoek door een arts, inclusief vitale functies (bloeddruk, hartslag, ademhalingssnelheid, temperatuur, lengte en gewicht) en een beoordeling van de puberale ontwikkeling per Tanner-stadium. Borstontwikkeling wordt beoordeeld door visuele inspectie. Schaamhaar wordt beoordeeld door middel van visuele inspectie. Het testiculaire volume wordt gemeten door directe vergelijking met orchidometer-kralen. Tanner Staging zal worden beoordeeld door een arts die geschikt is voor het geslacht.

Onderwerpen worden toegelaten tot de onderwijseenheid. Voorafgaand aan de dosering zullen de proefpersonen hun blaas volledig legen en een blanco urinemonster afgeven. Elke proefpersoon krijgt dan een enkele dosis DM van 0,5 mg/kg als Robitussin-hoest (7,5 mg/5 ml; alcoholvrij, fruitpunch-smaak). Alle urine die gedurende de onderzoeksperiode van 4 uur is geproduceerd, wordt verzameld. Urine wordt bewaard voor analyse van DM en zijn drie metabolieten, en voor metabolomische analyses. Een uur na de dosering krijgen de proefpersonen een kleine maaltijd die ze kiezen uit het standaard ziekenhuismenu. Er wordt een zwangerschapstest uitgevoerd voor vrouwen in de vruchtbare leeftijd. Proefpersonen wordt gevraagd om gedurende tien minuten te ademen (inspiratoir en expiratoir) met een handheld indirecte calorimeter (dwz. MedGen/Body Gem: ook bekend als "GEM" met een clip op hun neus. De metingen die worden verkregen voor de stofwisseling in rust zullen voorafgaand aan de dosering plaatsvinden. De proefpersonen wordt gevraagd hoe ze zich voelen tijdens het onderzoek en voordat ze naar huis gaan.