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DPhG e. V. Regionalgruppe Kurhessen Kassel 29. September 2015
Lipidstoffwechselstörungen – Die Last der Gene
Dr. Ilse Zündorf Institut für Pharmazeutische Biologie Max-von Laue-Str. 9 60438 Frankfurt am Main
[email protected] 29.09.15
Spiegel Online, Januar 2015
Lipidstoffwechselstörungen – Die Last der Gene
1. Grundlagen 2. Gendefekte als Ursachen 3. Therapie-relevante Gene
29.09.15
Lipidstoffwechselstörungen =
Dyslipoproteinämien Definition: Veränderung der Konzentration oder Zusammensetzung eines oder mehrerer Lipoproteine im Plasma Unterscheidbar in: • primäre, (mono-)genetische und • sekundäre, erworbene Formen häufig Kombination aus: • (poly-)genetischer Prädisposition und • verhaltens-, umwelt- und/oder krankheitsbedingten Belastungen
Lipoproteine Lipoproteinklassen im Körper: • • • • •
Chylomikronen Very-Low-Density Lipoproteine (VLDL) Intermediate-Density Lipoproteine (IDL) Low-Density Lipoproteine (LDL) High-Density Lipoproteine (HDL)
LDL
Lipoproteine Fraktion
Ursprung Durchmesser [nm] Chylomikronen Darm 80500 30-80
Hauptapolipoproteine B48, AII, AIV, CI, CII, CIII, E B100, CI, CII, CIII, E
Triglyceride [%] 85-88
50-55
CholeFunktion sterol/ester [%] 2/3 Transport der Nahrungstriglyceride aus dem Darm zur Leber 8-10/ Transport der endogenen, 12-15 in der Leber synthetisierten Triglyceride
Very low density lipoproteins (VLDL) Intermediate density lipoproteins (IDL)
Leber
Chylo30 mikronen VLDL
B100, CI, CIII, E
25-30
8-10/ 32-35
Cholesteroltransport im Blut, in der Blutbahn aus VLDL gebildet
Low density lipoproteins (LDL) High density lipoproteins (HDL)
Chylo18-25 mikronen VLDL Leber, 7-10 VLDL, Chylomikronen
B100
10-15
8-10/ 37-48
Cholesteroltransport im Blut, in der Blutbahn aus VLDL gebildet Transport von Cholesterol aus der Peripherie zurück zur Leber für die Exkretion
AI, AII, CI, 3-15 CII, CIII, E
http://themedicalbiochemistrypage.org
2-10/ 15-30
Lipidstoffwechsel
Lipidstoffwechselstörungen – Die Last der Gene
1. Grundlagen 2. Gendefekte als Ursachen 3. Therapie-relevante Gene
29.09.15
Lipidstoffwechselstörungen =
Dyslipoproteinämien
Primäre Lipidstoffwechselstörungen: • Hypercholesterinämie (LDL-Cholesterin erhöht) • Hypertriglyceridämie (Triglyceride erhöht) • familiäre Hypertriglyceridämie • Chylomikronämie • Gemischte Hyperlipoproteinämie (LDL-Cholesterin und Triglyceride erhöht) • familiäre Dysbetalipoproteinämie • familiäre kombinierte Hyperlipidämie • HDL-Mangel
Einteilung der Hyperlipoproteinämien
(nach Fredrickson, 1971) Typ vermehrte vermehrte Lipoproteine Lipide I Chylomikronen Triglyceride IIa
LDL
IIb
LDL u. VLDL
III IV V
Cholesterol
Triglyceride u. Cholesterol IDL u. Triglyceride Chylomikronen- u. Remnants Cholesterol VLDL Triglyceride VLDL u. Triglyceride Chylomikronen u. Cholesterol
Richard J. Baltaro: Lipid Disorders MS2 Cardiovascular Lecture #62 Robbins and Cotran: Pathologic Basis of Disease
Donald S. Fredrickson (1924-2002)
Einteilung der Hyperlipoproteinämien
(nach Fredrickson, 1971) Typ vermehrte vermehrte Lipoproteine Lipide I Chylomikronen Triglyceride IIa
LDL
IIb
LDL u. VLDL
III IV V
Cholesterol
Triglyceride u. Cholesterol IDL u. Triglyceride Chylomikronen- u. Remnants Cholesterol VLDL Triglyceride VLDL u. Triglyceride Chylomikronen u. Cholesterol
Richard J. Baltaro: Lipid Disorders MS2 Cardiovascular Lecture #62 Robbins and Cotran: Pathologic Basis of Disease
Einteilung der Hyperlipoproteinämien
(nach Fredrickson, 1971) Typ vermehrte Lipoproteine
vermehrte Lipide
I
Chylomikronen Triglyceride
IIa
LDL
IIb
LDL u. VLDL
III IV V
Cholesterol
Triglyceride u. Cholesterol IDL u. Triglyceride Chylomikronen- u. Remnants Cholesterol VLDL Triglyceride VLDL u. Triglyceride Chylomikronen u. Cholesterol
Rel. Bezeichnung Häufigkeit [%] <1 Hyperchylomikronämie 10 Hyper-β-Lipoproteinämie 40 Hyper-β- u. Hyperprä-β-Lipoproteinämie <1 broad-β-disease 45 5
Hyper-prä-β-Lipoproteinämie Hyper-prä-β-Lipoproteinämie mit Hyperchylomikronämie
Richard J. Baltaro: Lipid Disorders MS2 Cardiovascular Lecture #62 Robbins and Cotran: Pathologic Basis of Disease
Einteilung der Hyperlipoproteinämien
(nach Fredrickson, 1971) Typ vermehrte Lipoproteine
vermehrte Lipide
I
Chylomikronen Triglyceride
IIa
LDL
IIb
LDL u. VLDL
III IV V
Cholesterol
Triglyceride u. Cholesterol IDL u. Triglyceride Chylomikronen- u. Remnants Cholesterol VLDL Triglyceride VLDL u. Triglyceride Chylomikronen u. Cholesterol
Rel. Bezeichnung AtheroHäufigkeit sklerose[%] Risiko <1 Hyperchylomikron– ämie 10 Hyper-β-Lipo+++ proteinämie 40 Hyper-β- u. Hyper+++ prä-β-Lipoproteinämie <1 broad-β-disease +++ 45 5
Hyper-prä-β-Lipoproteinämie Hyper-prä-β-Lipoproteinämie mit Hyperchylomikronämie
Richard J. Baltaro: Lipid Disorders MS2 Cardiovascular Lecture #62 Robbins and Cotran: Pathologic Basis of Disease
+ +
Genetische Ursache der
Familiären Hypercholesterinämie 1938: der norwegische Arzt Carl Müller beschreibt die Familiäre Hypercholesterinämie als angeborenen Metabolismusfehler, der autosomal dominant vererbt wird.
Carl Müller (1886-1983)
Genetische Ursache der
Familiären Hypercholesterinämie 1964: der Arzt Avedis K. Khachadurian (Amerikanische Universität Beirut) beschreibt zwei Formen der Familiären Hypercholesterinämie: • die weniger schwere heterozygote Form mit einer von Geburt an doppelt so hohen Menge an LDL-Partikeln im Blut; erhöhtes Risiko eines Herzinfarkts ab 30 Häufigkeit: ca. 1:250 • die schwere homozygote Form mit einer von Geburt an 6- bis 10-fach erhöhten Menge an LDL-Partikeln im Blut; Herzinfarkte bereits im Kindesalter Häufigkeit: ca. 1:1.000.000
Avedis K. Khachadurian
Aufklärung des Cholesterol- und Fettsäuremetabolismus 1964: der Nobelpreis für Physiologie/ Medizin geht an Konrad Bloch und Feodor Lynen „for their discoveries concerning the mechanism and regulation of the cholesterol and fatty acid metabolism“
Konrad Bloch (1912-2000)
Feodor Lynen (1911-1979)
Aufklärung des Cholesterol- und Fettsäuremetabolismus 1970er: Entdeckung von Mevastatin aus Penicillium citrinum als potenten Inhibitor der HMG-Co-Reductase
Akira Endo (geb. 1933)
Genetische Ursache der
Familiären Hypercholesterinämie 1970er: Entdeckung des LDLRezeptors 1985: Nobelpreis für Physiologie und Medizin an Michael S. Brown und Joseph L. Goldstein „for their discoveries concerning the regulation of cholesterol metabolism“
Joseph L. Goldstein, Michael S. Brown
LDL-Rezeptor LDLR-Lebensdauer: 20 h LDLR-Recycling-Zyklus: 10 min Heterozygote mit defektem LDLRezeptor: 1:500 Homozygote mit defektem LDLRezeptor: 1:1.000.000
Cholesterol
LDL
LDLR ↓ LDLRezeptor GolgiApparat
ClathrinVesikel Endosom
↓ HMG-CoAReductase
Statin-Therapie: • Hemmung der HMG-CoAReductase • Vermehrte Expression von LDLR, vermehrte Aufnahme von LDL in Hepatozyten • Funktioniert nur bei intaktem LDL-R
↑ ACAT
Cholesteryloleat Endoplasmatisches Retikulum
Zellkern
Genetische Ursache der
Familiären Hypercholesterinämie 1970er: Entdeckung des LDLRezeptors 1985: Nobelpreis für Physiologie und Medizin an Michael S. Brown und Joseph L. Goldstein „for their discoveries concerning the regulation of cholesterol Joseph L. Goldstein, Michael S. Brown metabolism“ 1985: Klonierung des Gens des LDL-Rezeptors mittlerweile sind mehr als 1700 Mutationen im LDLR-Gen identifiziert
Genetische Ursache der
Familiären Hypercholesterinämie Prinzipiell: Mutationen können resultieren in • Funktionsverlust (Loss of function) des Proteins • Funktionsgewinn (Gain of function) des Proteins
5 funktionelle Klassen der LDLRGenmutationen Klasse 1: keine Synthese am ER Klasse 2: kein (2A) oder stark eingeschränkter (2B) Transport zum Golgi-Apparat Klasse 3: Oberflächenrezeptor vorhanden, aber keine normale LDL-Bindung Klasse 4: Oberflächenrezeptor bindet LDL, aber keine Internalisierung Klasse 5: keine pH-abhängige Dissoziation von Rezeptor und Ligand im Endosom, kein Rezeptor-Recycling
LDL
3
LDLR
4 GolgiApparat
ClathrinVesikel Endosom
2
Endoplasmatisches Retikulum
1
Transkription Translation
Zellkern
5
Weitere genetische Ursachen der
Familiären Hypercholesterinämie Ende 1980er Jahre: Identifizierung von Mutationen im Gen für Apolipoprotein B-100, ist für die Bindung von LDL an den Rezeptor verantwortlich Mipomersen (Kynamro®) = Antisense-Oligonukleotid gegen ApoB-100 • von der FDA für die Therapie der familiären Hypercholesterinämie zugelassen • die EMA hat die Genehmigung für das Inverkehrbringen versagt
Weitere genetische Ursachen der
Familiären Hypercholesterinämie 2003: Identifizierung von Mutationen im Gen für PCSK9 = Proproteinkonvertase Subtilisin/Kexin Typ 9; sorgt für den Abbau des LDLR PCSK9 LDLR
Antikörper gegen PCSK9: seit Juli 2015 zugelassen:
Repatha® (Evolocumab) Abbau
kurz vor der Zulassung:
Praluent® (Alirocumab)
LDL
ClathrinVesikel
GolgiApparat
Endosom
Endoplasmatisches Retikulum
Zellkern
Lysosom
Repatha® (Evolocumab) ist zugelassen zur Behandlung von: • Erwachsenen mit primärer Hypercholesterinämie oder mit gemischter Dyslipidämie (anormale Blutfettwerte, einschließlich hohe Konzentrationen des LDL-Cholesterins); zusammen mit einer fettarmen Ernährung: − in Kombination mit einem Statin, oder einem Statin zusammen mit anderen blutfettsenkenden Arzneimitteln bei Patienten, die unzureichend auf die Höchstdosis des Statins ansprechen; − allein oder in Kombination mit anderen blutfettsenkenden Arzneimitteln bei Patienten, die Statine nicht vertragen oder denen keine Statine verabreicht werden dürfen. • Erwachsenen und Kindern ab 12 Jahren mit „homozygoter familiärer Hypercholesterinämie“ Dosierung: 140 mg alle zwei Wochen oder 420 mg einmal monatlich subkutan
Weitere genetische Ursachen der
Familiären Hypercholesterinämie 2003: Identifizierung von Mutationen im Gen für PCSK9 = Proproteinkonvertase Subtilisin/Kexin Typ 9; sorgt für den Abbau des LDLR PCSK9 LDLR
Antikörper gegen PCSK9: seit Juli 2015 zugelassen:
Repatha® (Evolocumab) Abbau
seit wenigen Tagen zugelassen:
Praluent® (Alirocumab)
LDL
ClathrinVesikel
GolgiApparat
Endosom
Endoplasmatisches Retikulum
Inhibitoren in klinischen Studien: • Bococizumab • ALN-PCS = small interfering RNA
Zellkern
Lysosom
Bekannte Gendefekte der
Familiären Hyperlipoproteinämien Typ vermehrte Lipoproteine
vermehrte Lipide
I
Chylomikronen
Triglyceride
IIa
LDL
Cholesterol
IIb
LDL u. VLDL
Triglyceride u. Cholesterol
40
III
IDL u. Triglyceride Chylomikronen- u. Cholesterol Remnants VLDL Triglyceride
<1
IV V
VLDL u. Chylomikronen
Triglyceride u. Cholesterol
Rel. Bezeichnung Häufigkeit [%] <1 Hyperchylomikronämie 10 Hyper-βLipoproteinämie
45 5
Athero- Gensklerose- defekt Risiko – LPL +++
LDL-R, ApoB, PCSK9 LDL-R, ApoB, PCSK9 ApoE
Hyper-β- u. Hyperprä-βLipoproteinämie broad-β-disease
+++
Hyper-prä-βLipoproteinämie Hyper-prä-βLipoproteinämie mit Hyperchylomikronämie
+
LPL
+
ApoCII, LPL
Richard J. Baltaro: Lipid Disorders MS2 Cardiovascular Lecture #62 Robbins and Cotran: Pathologic Basis of Disease
+++
Monogene Ursachen der Dyslipidämien
Monogene Dyslipidämien – erhöhtes LDL-C Gen
Protein
Entdeckung
ABCG5/G8
ATP-bindende Transporter (ABC) G5 und G8
Linkage Mapping
APOB
Apolipoprotein B
A priori Kenntnis des Proteins
LDLRAP1 (ARH) LDLR LIPA
LDL-Rezeptor assoziiertes Protein 1
Linkage Mapping
LDL-Rezeptor Lysosomale saure Lipase
A priori Kenntnis des Proteins Komplette ExomSequenzierung und A priori Kenntnis des Proteins
PCSK9
Proproteinkonvertase Subtilisin/Kexin 9
A priori Kenntnis des Proteins
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Monogene Dyslipidämien – erhöhtes LDL-C Gen
Protein
Entdeckung
ABCG5/G8
ATP-bindende Transporter (ABC) G5 und G8
Linkage Mapping
APOB
Apolipoprotein B
A priori Kenntnis des Proteins
LDLRAP1 (ARH) LDLR LIPA
LDL-Rezeptor assoziiertes Protein 1
Linkage Mapping
LDL-Rezeptor Lysosomale saure Lipase
A priori Kenntnis des Proteins Komplette ExomSequenzierung und A priori Kenntnis des Proteins
PCSK9
Proproteinkonvertase Subtilisin/Kexin 9
A priori Kenntnis des Proteins
Enzymersatztherapie mit Sebelipase alfa (Kanuma®), seit Kurzem von der EMA zugelassen
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Monogene Dyslipidämien – zu niedriges LDL-C Gen
Protein
Entdeckung
ANGPTL3
Angiopoetin like 3
APOB
Apolipoprotein B
Maus-Untersuchungen und komplette ExomSequenzierung A priori Kenntnis des Proteins
PCSK9
Proproteinkonvertase Subtilisin/Kexin 9
A priori Kenntnis des Proteins
MTTP
Mikrosomales Triglycerid-Transferprotein
A priori Kenntnis des Proteins
SAR1B
Saccharomyces cerevisiae Homolog 1B
Linkage Mapping
MYLIP (IDOL)
Myosin regulatorische leichte Kette interagierendes Protein; induzierbares Abbauenzym des LDL-Rezeptors
In-vitro-Untersuchungen
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Monogene Dyslipidämien – zu niedriges LDL-C Gen
Protein
Entdeckung
ANGPTL3
Angiopoetin like 3
APOB
Apolipoprotein B
Maus-Untersuchungen und komplette ExomSequenzierung A priori Kenntnis des Proteins
PCSK9
Proproteinkonvertase Subtilisin/Kexin 9
A priori Kenntnis des Proteins
MTTP
Mikrosomales Triglycerid-Transferprotein
A priori Kenntnis des Proteins
SAR1B
Saccharomyces cerevisiae Homolog 1B
Linkage Mapping
MYLIP (IDOL)
Myosin regulatorische leichte Kette interagierendes Protein; induzierbares Abbauenzym des LDL-Rezeptors
In-vitro-Untersuchungen
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Lomitapid (Lojuxta®) • Inhibitor des MTTP • verminderte Bildung von VLDL in der Leber und von Chylomikronen im Darm • zugelassen von FDA (12/2012, orphan drug) und EMA (8/2013) begleitend zu einer fettarmen Diät und anderen lipidsenkenden Arzneimitteln mit oder ohne Low-DensityLipoprotein-Apherese (LDLApherese) bei erwachsenen Patienten mit homozygoter familiärer Hypercholesterinämie (Gentest!)
Nahrungsfette Cholesterin
Pankreas-Lipasen Gallensäuren
Lomitapid Cholesterol
LipoproteinLipase
Triglycerid
Chylomikron
Leberzelle
RemnantRezeptor
ChylomikronRemnant
LDL-Rezeptoren IDL
LipoproteinLipase
VLDL
IDL
LDL
Lomitapid
LDL
Monogene Dyslipidämien – HDL-C erhöhtes HDL-C Gen
Protein
Entdeckung
CETP
Cholesterolester-Transferprotein
A priori Kenntnis des Proteins
LIPC
Leber-Lipase
A priori Kenntnis des Proteins
Inhibitoren des CETP in klinischer Studie • Torcetrapib • Dalcetrapib Cholesterolester • Anacetrapib Triglyceride • Evacetrapib HDL • Peptid-Vakzine bisher eher enttäuschende Ergebnisse
VLDL CETP
LDL
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Monogene Dyslipidämien – HDL-C zu niedriges HDL-C Gen
Protein
Entdeckung
APOA1
Apolipoprotein A1
A priori Kenntnis des Proteins
LCAT
Lecithin:Cholesterol-Transferprotein
A priori Kenntnis des Proteins
ABCA1
ATP-bindender Transporter (ABC) A1
Linkage Mapping
Enzymersatztherapie mit ACP-501 (rekombinante humane Lecithin Cholesterol Acyl Transferase (rhLCAT)) in der Entwicklung
IDL
LDL
LDL-Rezeptor
HDL
Lecithin-CholesterolAcyltransferase (LCAT)
periphere Zellen
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Monogene Dyslipidämien – erhöhte Triglyceride Gen
Protein
Entdeckung
APOA5
Apolipoprotein A-V
Bioinformatik
APOC2
Apolipoprotein C-II
A priori Kenntnis des Proteins
APOE
Apolipoprotein E
A priori Kenntnis des Proteins
GPD1
Glycerol-3-phosphat-Dehydrogenase 1
Linkage Mapping
GPIHBP1
Glycosylphosphatidyl-inositol (GPI)-verankertes humanes Homolog einer HDL-bindendes Protein 1 Mausmutante
LMF1
Lipase-Reifungsfaktor 1
LPL
Lipoprotein-Lipase
SLC25A49
Löslicher Carrier 25 Member 49
humanes Homolog des murinen cld-Gens A priori Kenntnis des Proteins Linkage Analyse und komplette ExomSequenzierung
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Monogene Ursachen der Dyslipidämien Alipogen tiparvovec (Glybera®) • erste Zulassung eines Gentherapeutikums • Adenoassoziiertes Virus Serotyp 1 (nicht vermehrungsfähig) mit dem Gen für die gain-of-function Variante LPLS447X • seit 11/2014 auf dem Markt • Kosten*: 53.781,59 € pro Injektion, ca. 1,1 Millionen € für komplette Therapie
*daz.online, 28.11.2014: Glybera-Therapie kostet 1,1 Millionen Euro
Monogene Dyslipidämien – zu niedrige Triglyceride Gen
Protein
Entdeckung
APOC3
Apolipoprotein C-III
Genom-weite Assoziationsstudie in einer religiösen, isolierten Gemeinschaft
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Genetische Beteiligung an sekundärer Dyslipidämie Lipodystrophie: erhöhte Triglyceride, niedriges HDL-C Gen
Protein
AGPAT2
1-Acyl-sn-glycerol-3-phosphat-acetyltransferase
AKT2
Phosphoinositid-abhängige Serin-Threonin-Proteinkinase Akt Isoform 2
BSCL2
Seipin
CAV1
Caveolin 1
CIDEC
Zelltod-induzierender DFFA-ähnlicher Effektor C
LMNA
Lamin A/C
PLIN1
Perilipin 1
PPARG
Peroxisom-Proliferator-aktivierter Rezeptor gamma
PTRF
RNA-Polymerase-1- und Transkript-Freisetzungsfaktor
ZMPSTE24
Zink-Metalloproteinase STE24
Pioglitazon (Actos®) als PPARγ-Agonist Fibrate aktivieren PPAR, v.a. PPARα Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Genetische Beteiligung an sekundärer Dyslipidämie Vererbte Insulinresistenz und Adipositas-Syndrom: erhöhte Triglyceride, niedriges HDL-C Gen
Protein
INSR
Insulin-Rezeptor
LEP
Leptin
Gendefekt: Inaktives Leptin Substitutionstherapie mit rekombinantem Leptin (Metreleptin, Myalept® von der FDA zugelassen)
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Genetische Beteiligung an sekundärer Dyslipidämie MODY-Syndrom (Maturity Onset Diabetes of the Young): erhöhte Triglyceride, niedriges HDL-C Gen
Protein
HNF1A
Transkriptionsfaktor hepatic nuclear factor 1-alpha
HNF4A
Transkriptionsfaktor hepatic nuclear factor 4-alpha
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Genetische Beteiligung an sekundärer Dyslipidämie Monogene Störung des Gallensäurestoffwechsels und der Cholesterolsynthese Gen
Protein
SLC10A2
Natrium-Gallsalz-Kotransporter im Ileum
DHCR7
Sterol-delta-7-reduktase
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Genetische Beteiligung an sekundärer Dyslipidämie Monogene Mehrsystem-Störungen mit Dyslipidämie Gen
Protein
FBN1
Fibrillin
G6PC
Glucose-6-phosphatase
GK
Glycerolkinase
JAG1
Jagged 1
SMPD1
Sphingomyelin-phosphodiesterase 1
TNFRSF6
Tumornekrosefaktor-Rezeptor Superfamilie Member 6
Kuivenhoven, J.A., Hegele, R.A.: Mining the genome for lipid genes. Biochim. et Biophys. Acta 1842 (2014), 1993-2009
Genetische Ursachen der
Dyslipoproteinämien
Eine Vielzahl an Genen ist direkt und indirekt an Dyslipoproteinämien beteiligt und es werden wahrscheinlich noch mehr entdeckt (v.a. bei sekundären Dyslipoproteinämien). Die Ausprägung der Dyslipoproteinämien hängt allerdings auch sehr stark von Ernährung und Lebenswandel ab. Einige der Genprodukte sind als Targets für Wirkstoffe interessant.
Lipidstoffwechselstörungen – Die Last der Gene
1. Grundlagen 2. Gendefekte als Ursachen 3. Therapie-relevante Gene
29.09.15
Statin-Therapie Polymorphismen mit relevantem Einfluss auf die Wirksamkeit bei • HMGCR (HMG-CoA• ADAMTS1 • COQ2 Reductase) • CXCL5 • SIK3 • ABCB1 (ABC-Transporter) • HTR7 • GNB3 • ABCG2 • NOS3 • CELSR2 • SLCO1B1 (Transporter) • ATP2B1 • DMPK • CYP3A4 • RHOA • CETP (Cholesterolester-
• PRDM16 Transferprotein) • RYR1 • LPA (Lipoprotein) • SREBF1 • HLA-G (MHC-I G) • WDR 52 • CHRNA1 (cholin. NikotinRezeptor α1) •
PPARA
Simvastatin-Therapie seit Mai 2014 empfohlener Test auf Vorhandensein der c.521T>CMutation im Gen SLC01B1 (erhöhtes Risiko für Myopathien und Rhabdomyolyse bei höheren Dosen) positives Testergebnis bei ca. 18 % der europäischen Bevölkerung (homozygot und heterozygot)
Statin apikale Membran
SLCO2B1 HMG-CoAReduktase
Statin Statin
SLCO2B1
CYP3A4 CYP3A5 Metabolite IntestinumZelle
CYP3A4 u.a.
CYP3A5 Metabolite Zellkern
ABCB1 ABCG2 biliäre Elimination
Leber-Zelle
Statin-Therapie
Statin-Therapie
SLCO1B1
Statin-Therapie
COQ2: für Biosynthese von Ubichinon-10 (Q-10) wichtig
Therapie-Auswirkungen der GenPolymorphismen Gen
Anpassung
HMGCR
beeinträchtigtes Ansprechen auf Statin-Therapie
SLCO1B1
Simvastatin-Dosisanpassung an reduzierte Transporter-Funktion, alternativ: Therapie mit Pravastatin oder Rosuvastatin
ABCA1
beeinträchtiges Ansprechen bei Therapie mit Atorvastatin, Pravastatin, Simvastatin
ABCC2 APOE
evtl. Dosisanpassung bei Therapie mit Simvastatin, Atorvastatin beeinträchtiges Ansprechen bei Therapie mit Atorvastatin, Fluvastatin, Pravastatin, Rosuvastatin, Simvastatin
COQ2
erhöhtes Myalgie-Risiko bei Statin-Therapie
HTR7
erhöhtes Myalgie-Risiko bei Statin-Therapie
ABCG8
beeinträchtiges Ansprechen bei Atorvastatin-Therapie
CETP
beeinträchtiges Ansprechen bei Fluvastatin-Therapie
...
Problematische Gene bei der Therapie
Eine Vielzahl an Gen-Polymorphismen beeinträchtigt die Wirksamkeit der Arzneistoffe mehr oder weniger stark.
Bisher sind die Evidenzen eher gering und nur bedingt in Therapieempfehlungen eingegangen.