Genética da Resposta QT à Moxifloxacina (MOXIGEN)

I. Antecedentes e Significado A. Antecedentes Históricos e Base Científica A causa mais comum de retirada ou restrição de medicamentos que já estão no mercado é o prolongamento do intervalo QT e a conseqüente, potencialmente fatal, arritmia, torsade de pointes1. Descrita pela primeira vez na década de 1960 com a terapia com quinidina2, a torsade de pointes ocorre mais comumente com antiarrítmicos3, embora o risco de morte súbita cardíaca seja aumentado em 270% com o uso de uma medicação não cardíaca que prolonga o intervalo QT4.

O intervalo QT do eletrocardiograma reflete a repolarização miocárdica ventricular, e anormalidades na duração do intervalo QT são o indicador mais comum de repolarização anormal. Embora existam várias hipóteses sobre como a repolarização anormal, e especificamente o prolongamento do intervalo QT, resulta em arritmias ventriculares, o achado mais consistente parece ser que, durante a despolarização prolongada, os canais de sódio se recuperam da inativação e se reativam, causando o que chamamos de pós-despolarizações precoces. Quando combinadas com heterogeneidade também na repolarização, essas pós-despolarizações precoces criam um substrato miocárdico favorável para reentrada, resultando na propagação de ondas de reentrada intramiocárdica e torsade de pointes5.

O prolongamento do intervalo QT induzido por drogas é a barreira número um para novos agentes terapêuticos que chegam ao mercado. Embora vários medicamentos, fatores ambientais e fatores genéticos tenham sido associados ao prolongamento do intervalo QT, nossa capacidade de prever individualmente quem desenvolverá prolongamento do intervalo QT, sem mencionar torsade de pointes, é limitada.

Uma abordagem genética personalizada para a prevenção de toxicidade seria importante porque a resposta a drogas cardiotóxicas não é específica para uma única classe de drogas; a previsão de risco para arritmogenicidade pode ser aplicada em medicamentos usados ​​em uma variedade de condições. De forma restrita, esta pesquisa pode permitir que medicamentos com perfis de risco/benefício atualmente marginais sejam lançados no mercado, poupando aqueles em risco e fornecendo acesso a novas terapias para aqueles que não estão. Do ponto de vista da saúde pública, reduzirá a toxicidade potencialmente fatal e, assim, melhorará a saúde humana por meio da identificação de indivíduos em risco.

B. Estudos anteriores Em uma meta-análise de três coortes prospectivas - Cardiovascular Health Study, Framingham Heart Study e Rotterdam Study - em 13.685 pessoas brancas de ascendência européia como parte do consórcio QTGEN, Newton-Cheh e colegas identificaram associações variantes comuns (p < 5x10-8) em cinco loci previamente associados ao intervalo QT: NOS1AP, KCNQ1, KCNE1, KCNH2 e SCN5A, bem como novas associações em 5 outros loci previamente não reconhecidos como influenciadores da repolarização miocárdica10. Nesses 10 loci, 14 variantes independentes explicaram 5,4 - 6,5% da variação do intervalo QT, que foi mais do que o explicado pelo sexo ou idade, os fatores clínicos não genéticos mais fortes10. Uma pontuação do genótipo QT com base nessas variantes foi associada a um QTc 9,7 - 12,4 ms mais longo no quintil superior em comparação com o quintil inferior nas amostras de meta-análise, que incluía idade heterogênea, fator de risco e perfis de exposição a drogas10-12. Esses efeitos foram consistentes em indivíduos de ascendência européia e afro-americana. Este escore QT foi validado independentemente em uma amostra da população finlandesa na qual a verificação completa da medicação permitiu excluir aqueles em terapia de alteração do QT e no qual o escore QT foi associado a uma diferença de intervalo QT de 15,6ms entre os quintis superior e inferior13.

A moxifloxacina é adequada para estudar o prolongamento do intervalo QT induzido por drogas, pois é conhecido por causar prolongamento transitório e leve do intervalo QT. Comparado ao placebo, 400 mg de moxifloxacino oral está associado a um aumento de aproximadamente 10 ms no intervalo QT corrigido pela frequência cardíaca14, 15. Apesar desse aumento no intervalo QT, não há relato de aumento do risco de morte súbita com a administração oral de uma dose única de moxifloxacino16, portanto, é um medicamento seguro e bem validado para uso no estudo da resposta a medicamentos cardiotóxicos em seres humanos saudáveis. Além disso, tem sido amplamente utilizado pela indústria farmacêutica como controle positivo conforme exigido pelo FDA para demonstrar um método suficientemente sensível para detectar o prolongamento do intervalo QT.

C. Justificativa do benefício proposto para a pesquisa O prolongamento do intervalo QT induzido por medicamentos é um risco significativo para a saúde pública e uma barreira importante para o desenvolvimento de medicamentos19-21. Por exemplo, cisaprida, um agente de motilidade esofágica usado para refluxo gastroesofágico, pode ter resultado em mais de 80 mortes antes de ser retirado do mercado22. Além da identificação dos medicamentos culpados, há também características do paciente vulnerável, como sexo feminino23, bradicardia24, hipocalemia25 e predisposição genética por mutações raras3,6,26, que colocam certos indivíduos em maior risco de arritmia fatal. A identificação desses indivíduos em risco com o uso de marcadores genéticos representaria um avanço crítico para uma farmacoterapia mais segura7. A base deste estudo é expandir o uso da genética além das raras mutações familiares que predispõem ao risco de prolongamento do intervalo QT para triagem em larga escala da população geral por genotipagem (ensaio de variantes específicas) para polimorfismos relativamente comuns que podem aumentar o risco de QT prolongamento e subsequente torsade de pointes.

II. Objetivo específico Nossa hipótese é que variantes genéticas comuns com efeitos intermediários no intervalo QT em repouso, quando examinadas em conjunto, podem identificar um subgrupo de indivíduos em risco de prolongamento exagerado do intervalo QT em resposta a uma medicação que prolonga o intervalo QT.

Esta hipótese será testada através do seguinte objetivo específico:

Avaliar a capacidade de variantes genéticas comuns em conjunto para prever o prolongamento do intervalo QT induzido por drogas em indivíduos saudáveis. Recrutaremos 80 voluntários saudáveis ​​dos quintis superior e inferior de uma pontuação do genótipo QT para avaliação da resposta QT à moxifloxacina em comparação com o placebo no Hospital Geral de Massachusetts (MGH).

III. Seleção de sujeitos A. Critérios de inclusão/exclusão: Por meio de um protocolo separado, o Dr. Newton-Cheh recrutou até o momento mais de 1.000 voluntários saudáveis ​​com idade entre 18 e 40 anos com consentimento para novo contato com base em genótipos determinados após uma visita de triagem inicial, todos dos quais foram submetidos à extração de DNA. Da coleção existente de 1.000 indivíduos, aproximadamente 75% são autodescritos como europeus/caucasianos e 8% são afro-americanos. Estes são indivíduos saudáveis ​​com 18 anos ou mais. Para este estudo, iremos genotipar 68 QT SNPs independentes usando a matriz de genotipagem Sequenom no núcleo MGH Center for Human Genetic Research Sequenom nessas amostras. A pontuação do genótipo é a soma dos efeitos previstos no intervalo QT para cada genótipo. A partir da pontuação do genótipo, determinaremos o conjunto de indivíduos que pertencem ao quintil superior ou inferior da pontuação de risco do genótipo QT para serem elegíveis para nosso estudo de moxifloxacina (veja abaixo os detalhes do cálculo da pontuação do genótipo). Voluntários masculinos e femininos aparentemente saudáveis ​​de ascendência européia e afro-americana, entre 18 e 50 anos de idade, serão elegíveis se não tiverem doenças cardiovasculares, renais ou hepáticas conhecidas, sem história pessoal ou familiar de morte súbita cardíaca; não usar medicamentos prescritos ou de venda livre, bem como drogas recreativas; não tem bradicardia (definida como frequência cardíaca em repouso < 50 bpm), doença de condução (QRS > 100ms) ou prolongamento do intervalo QTc no eletrocardiograma (QTc > 500ms); e ter potássio sérico normal (K>3,3) e magnésio (Mg>1,8), bem como testes de função renal e hepática. Excluiremos as mulheres que estão amamentando, grávidas ou planejando engravidar durante o período do estudo, aconselharemos sobre a importância do uso de controle de natalidade durante o período do estudo e verificaremos o HCG sérico na consulta de triagem. Estimamos que 266 indivíduos (133 nos quintis mais altos e mais baixos, respectivamente) serão elegíveis.

4. Matrícula

A. Métodos de inscrição e procedimentos para consentimento informado:

Veja acima os detalhes da identificação da disciplina para inscrição. Indivíduos elegíveis serão convidados para uma visita de triagem para o estudo de moxifloxacina com uma inscrição alvo de 40 em cada grupo de genótipo. Planejamos entrar em contato com até 266 indivíduos que estão nos quintis superior e inferior da pontuação do genótipo QT para a visita de triagem. Prevemos convidar aproximadamente 160 pessoas para a visita de triagem, com uma meta de amostra de 80 pessoas. Esses indivíduos serão contatados por telefone sobre a participação neste estudo e, em seguida, o consentimento informado será obtido na chegada para a visita de triagem e verificado nas visitas subsequentes se eles são elegíveis para o protocolo do estudo.

V. Protocolo do estudo A. Coleta de dados: Os indivíduos serão levados ao MGH Clinical Research Center para uma visita de triagem inicial na qual os critérios de elegibilidade serão revisados ​​(com exclusão/inclusão conforme aplicável) e receberão um registro de ECG. Indivíduos elegíveis para as visitas do estudo serão levados de volta ao MGH Clinical Research Center em dois dias separados separados por pelo menos uma semana (para garantir a eliminação). Em cada visita, eles receberão o medicamento do estudo (400 mg de moxifloxacina oral ou placebo) alocado por randomização em bloco duplo-cego (por sexo e grupo de genótipos separadamente) às 10h em jejum (o estatístico manterá a chave de randomização; todos os outros funcionários do estudo será cegado até o encerramento do estudo). As mulheres serão rastreadas para gravidez usando um HCG na urina no momento de ambas as visitas do estudo. Eles serão submetidos a 6 ECGs no tempo 0 e em intervalos de 30 minutos a partir de então, na posição sentada após pelo menos 15 minutos de descanso usando a colocação de eletrodo fixo por um total de 6 horas após a administração do medicamento do estudo. Às 2, 4 e 6 horas colheremos uma amostra de sangue para determinação plasmática de moxifloxacina por espectrometria de massas. Todos os ECGs são carregados em uma partição de pesquisa do banco de dados GE MUSE 7 ECG do Hospital Geral de Massachusetts, e o algoritmo 12 SL aplicado para medição de intervalo, conforme usado em estudos anteriores por nosso grupo. Monitoraremos o QT a cada 30 minutos durante todo o protocolo e identificaremos quaisquer indivíduos com prolongamento acentuado do QT. Qualquer indivíduo que apresentar um QTc > 500 ms será mantido no HCRC para observação posterior, com a decisão de acompanhamento no HCRC todas as manhãs até que seja inferior a 500 ms ou ser internado no hospital para telemetria com base no grau de prolongamento e julgamento do médico.

B. Punção venosa: A punção venosa será realizada usando técnicas padrão para obter plasma para quantificação dos níveis de moxifloxacina. Coletaremos 10 mL de sangue 2 horas, 4 horas e 6 horas após a administração do medicamento do estudo (total de 30 mL).

C. Genotipagem: A genotipagem será realizada pela matriz de genotipagem Sequenom no MGH Center for Human Genetic Research Sequenom core em DNA genômico existente isolado em.

VI. Análise Bioestatística:

Pontuação do genótipo QT. Planejamos usar uma modificação da pontuação do genótipo QT que foi previamente estabelecida11,12 e validada por nós em uma coorte finlandesa separada13. A pontuação é construída usando o número de cópias do alelo multiplicado pelas estimativas de efeito A partir da pontuação do genótipo, determinaremos o conjunto de indivíduos que pertencem ao quintil superior ou inferior da pontuação de risco do genótipo QT (dos quais esperamos 75% (n = 133 por quintil)) para serem elegíveis para nosso estudo de moxifloxacina, com base em nosso trabalho piloto anterior. Convidaremos esses indivíduos para uma visita de triagem (veja acima) para o estudo de moxifloxacina com uma inscrição alvo de 40 em cada grupo de genótipo.

Avaliação do resultado: Qualquer indivíduo com arritmia sinusal presente em mais de 50% dos ECGs durante as duas visitas do estudo será excluído da análise. ECGs com batimentos ventriculares ou atriais prematuros serão descartados da análise (esses são muito incomuns em voluntários saudáveis). O QTc usando a correção da frequência cardíaca de Fridericia (QTc = QT/3√RR) será obtido como a média de todos os ECGs elegíveis de cada ponto de tempo. O ΔQTc será calculado como a diferença no QTc da linha de base (após a administração do medicamento/placebo do estudo) para cada ponto de tempo. A partir do ΔQTc, a diferença entre o ΔQTc pós-moxifloxacino e pós-placebo será calculada também em cada ponto de tempo (ΔΔQTc). O ΔΔQTc médio dos pontos de tempo de 180-300 minutos (que de nosso trabalho piloto e relatórios publicados é esperado ser de 10 ms) será então comparado entre os dois grupos de genótipos (superior e inferior e quintil) usando um teste t não pareado. Estimamos que 40 pessoas em cada grupo serão necessárias para ter poder adequado para detectar uma diferença clinicamente significativa (6,3 mseg) no prolongamento do QT entre os dois grupos com base em nossos dados piloto (Tabela 2). Um aumento de 6 ms após a exposição a um medicamento em comparação com o placebo é o limite no qual o FDA levanta a preocupação quanto ao potencial de um medicamento causar torsade de pointes e, portanto, é clinicamente significativo.

Análises secundárias. Planejamos realizar três análises secundárias. Primeiro, examinaremos a influência de SNPs únicos de efeito mais forte na resposta QT à moxifloxacina. Como os cálculos de poder e a inclusão no estudo são baseados na pontuação agregada do genótipo, esperamos que essas análises secundárias tenham pouco poder. Em segundo lugar, se observarmos uma diferença significativa na resposta QT entre os quintis superior e inferior da pontuação do genótipo QT, examinaremos a influência dos decis nos resultados observados comparando o 9º (80-90%ile) e o 10º decis (>90%ile) de pontuação para o decil ou quintil inferior, embora, dada a natureza composta da pontuação do genótipo e a natureza aditiva das variantes, não esperemos um efeito de limite. Por fim, determinaremos o impacto do QTc basal na resposta QT e testaremos se o ajuste adicional para o QTc basal altera qualquer efeito observado do escore genotípico na resposta QT à moxifloxacina.