Farmacogenética Oncológica

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Prof. Dr. Ney Pereira Carneiro dos Santos 
Núcleo de Pesquisas em Oncologia 
 Assim como somos diferentes na aparência, no comportamento e na susceptibilidade de 
desenvolver doenças, assim também é a nossa resposta a medicamentos prescritos. 
 
 
 Muitas vezes, um medicamento vai ser eficaz para uma pessoa, ao mesmo tempo que é ineficaz 
para outra pessoa. Além disso, às vezes, um medicamento não apresenta efeitos colaterais em 
uma pessoa, enquanto que poderia revelar-se tóxico para o outro. 
Variação interindividual de Resposta a Fármacos 
 
 Uma meta-análise de 39 estudos prospectivos em hospitais dos EUA (1998), demonstraram que nas 
populações dos EUA, a 5ª maior causa de mortalidade, com 7% do total de hospitalizações, 
decorre de efeitos adversos, devido a administração de medicamentos. 
 
 2 milhões de prescrições resultam em efeitos adversos. 
 1milhão resultam em hospitalização, 
 100 mil (32%) pacientes evoluem para óbito. 
 Efeitos adversos a medicamentos são a quarta principal causa de morte na frente de doença 
pulmonar, diabetes, AIDS, pneumonia, os acidentes e mortes de automóvel. 
 
Variação de Resposta a Fármacos 
 
 Estima-se que as características genéticas individuais determinem de 20 a 95% da variação na 
disponibilidade e no efeito esperado de um fármaco no indivíduo. 
 
 O mecanismo mais comumente envolvido na variabilidade da molécula de DNA é a substituição de 
um nucleotídeo ao longo da sequencia de bases, denominada de polimorfismo de nucleotídeo 
único (Single Nucleotide Polymorphism, SNP). 
 
 O genoma humano contém aproximadamente certa de 1,4 milhões de SNPs, sendo 60.000 desses 
em éxons. 
Variação de Resposta a Fármacos 
 
Polimorfismo de Nucleotídeo Único 
 
Polimorfismo de Nucleotídeo Único 
 
Polimorfismo de Nucleotídeo Único 
 
Polimorfismo de Nucleotídeo Único 
 
PROTEÍNA FUNCIONAL 
Polimorfismo de Nucleotídeo Único 
 
PROTEÍNA COM BAIXA E OU SEM FUNCÃO 
Haplótipos 
 Na maioria das vezes como uma pessoa responde a um medicamento não se baseia em uma única 
variante genética. Em vez disso a resposta ao medicamento é normalmente baseada numa 
combinação específica de variantes genéticas em ou perto de um gene (chamado um haplótipo). 
Para distinguir uma combinação de variantes de outro, é usado um sistema de numeração. 
Haplótipos 
 Uma vez que temos duas cópias de cada gene, uma de nossa mãe e de nosso pai um, cada pessoa 
terá uma combinação de variantes (haplótipos) de cada um dos pais. Quando o teste genético é 
executada, os resultados são anotado como dois números (cada uma representando uma combinação 
de variantes em que o gene). 
Farmacogenômica 
 A Farmacogenômica tem o potencial de identificar biomarcadores preditivo de maior toxicidade a 
um determinado fármaco. 
 
 Desde o início, em meados do século passado, o objetivo das pesquisas em farmacogenética é buscar 
uma terapia individualizada para maximizar a eficácia dos medicamentos e minimizar os efeito 
colaterais associados aos medicamentos. Conceito de medicina individualizada. 
 
 Farmacogenômica pode fornecer novos conhecimentos sobre os mecanismos de ação do fármaco e 
como resultado pode contribuir para o desenvolvimento de novos agentes terapêuticos. 
 
Farmacogenômica 
 A Farmacogenômica estuda o efeito da variabilidade genética (herdada ou adquirida) 
em resposta aos medicamentos. 
Genética do indivíduo 
Mutações Germinativas 
 Genética do Câncer 
Mutações Somáticas 
 Farmacocinética 
 Farmacodinâmica 
Mutação germinativa x mutação somática 
 Uma mutação somática leva, geralmente, a um aglomerado de células fenotipicamente 
mutantes chamado setor mutante. 
 
 Se a mutação ocorre em células germinativas (reprodutivas), ou em tecidos que darão 
origem a estas células, ela poderá ser transmitida às gerações seguintes (mutação 
germinativa) 
Farmacogenômica 
 Farmacogenética evoluiu para “Farmacogenômica”. 
 
 Mudança de foco: Genes candidatos individuais para a associação de estudos 
do genoma pleno. 
 Tratamento da LLA 6-MP: 
 
o Estudo com o TPMT: 
 (Farmacogenética) 
 
 
o Via de metabolização: 
 (Farmacogenômica) 
 
Food and Drug administration (FDA) 
 
 É um orgão governamental dos EUA responsável pelo controle de alimentos, 
medicamentos, cosméticos etc. 
 
 Descreve exemplos que destacam os princípios da farmacogenômica que são 
relevantes para uma grande variedade de drogas. 
 
 Altera rótulos de fármacos com advertências sobre a como a 
variação farmacogenômica afeta a resposta à droga. 
Food and Drug administration (FDA) 
 Tabela: Biomarcadores farmacogenômicos contidos em rótulos de medicamentos aprovados pelo FDA. 
MEDICAMENTO ÁREA 
TERAPÊUTICA 
BIOMARCADOR SEÇÕES DO RÓTULO 
Trióxido de arsênio oncologia PML/RARα Box de aviso, farmacologia clínica, 
indicações e utilização, aviso 
Brentuximab vedotin oncologia CD30 Indicações e posologia, descrição, 
farmacologia clínica 
Busulfan oncologia Cromossomo Ph Estudos clínicos 
Capecitabina oncologia DPD Contraindicações, precauções, 
informações do paciente 
Cetuximab oncologia EGFR, KRAS Indicações e posologia, dosagem e 
administração, avisos e precauções, 
descrição, farmacologia clínica, 
estudos clínicos, reações adversas 
Cisplatina oncologia TPMT Farmacologia clínica, avisos e 
precauções 
Crizotinib oncologia ALK Indicações e posologia, avisos e 
precauções, reações adversas, 
farmacologia clínica, estudos 
clínicos 
Erlotinib Oncologia EGFR Farmacologia clínica 
Exemestano Oncologia ER &/ PgR receptor Indicações e posologia, dosagem e 
administração, farmacologia 
clínica, estudos clínicos 
Fulvestrant Oncologia ER receptor Indicações e posologia, 
informações de aconselhamento do 
paciente 
Gefitinib Oncologia EGFR Farmacologia clínica 
Imatinib Oncologia C-kit, cromossomo 
Ph, PDGFR, 
FIP1L1-PDGFRα 
Indicações e posologia, dosagem e 
administração, farmacologia 
clínica, estudos clínicos 
Irinotecano Oncologia UGT1A1 
Dosagem e administração, avisos, 
farmacologia clínica 
Lapatinib Oncologia Her2/neu Indicações e posologia, 
farmacologia clínica, informações 
Metabolismo de fármacos 
Drogas Intermediário 
Drogas 
metabolizadas Fase 1 Fase 2 
Reações Químicas: 
 Oxidação 
 Hidroxilação 
 Hidrólise 
Reações de Conjugação 
 Acetilação 
 Metilação 
Metabolismo de fármacos 
Terapia oncológica: Toxicidade x Resposta 
Eficácia 
Toxicidade 
Dose do fármaco 
TOXICIDADE 
INESPERADA 
NÃO RESPONDEDORES 
Relling e Dervieux. Nat Rev Cancer 2001. 
Farmacogenômica na Toxicidade de 
Quimioterápicos 
Farmacogenômica na Resposta a 
Quimioterápicos 
Farmacogenômica na Resposta a 
Terapias-Alvo 
Sumário 
Farmacogenômica aplicada á 
Hormonioperapia 
 
 
Farmacogenômica na Toxicidade de Quimioterápicos 
 Gene TPMT: tratamento da Leucemia Aguda com 6-Mercaptopurina 
 
 
Farmacogenômica na Toxicidade de Quimioterápicos 
 Gene TPMT: 
 
 
Farmacogenômica na Toxicidade de Quimioterápicos 
 Polimorfismos no gene TPMT influenciam intensamente a atividade da 6-MP no 
organismo. 
 
 
Farmacogenômica na Toxicidade de Quimioterápicos 
 A metabolização do 6-MP sofre influencia de acordo com o genótipo do TPMT 
 TPMT baixo: 
Toxicidade tiopurina aumentada 
 
 TPMT alta: 
Diminuição do efeito terapêutico 
 
 
Farmacogenômica na Toxicidade de Quimioterápicos 
 Ajuste de dosagem do 6- MP com base na atividade enzimática da TPMT 
 
 
Farmacogenômica na Toxicidade de Quimioterápicos Gene DPD: toxicidade com medicamento 5-FU (câncer gástrico e colorretal) 
 
 
Farmacogenômica na Toxicidade de Quimioterápicos 
 Medicamento 5-FU interação com gene DPD: 
 
 
 
Farmacogenômica na Toxicidade de Quimioterápicos 
 Gene UGT1A1: Tratamento de câncer colorretal com o medicamento Irinotecano 
 
 
Farmacogenômica na Toxicidade de Quimioterápicos 
 Principais polimorfismos no gene UGT1A1 
 
 
 
Farmacogenômica na Toxicidade de Quimioterápicos 
 
 
Farmacogenômica na Toxicidade de Quimioterápicos 
 A taxa de efeitos tóxicos associados com o irinotecano (diarreia e mielossupressão) é 
aumentada em pacientes com sete repetições dinucleotídicas TA na região 
promotora do UGT1A1 em células germinativas, resultado de atividade enzimática mais 
baixa e uma diminuição da taxa de metabolismo do fármaco. 
 
 
Farmacogenômica na Resposta a Quimioterápicos 
 Gene TYMS: Resposta quimioterápica ao medicamento 5-FU 
 
 
Farmacogenômica na Resposta a Quimioterápicos 
 Medicamento 5-FU interação com gene TYMS (TS) 
 
 
Farmacogenômica na Resposta a Quimioterápicos 
 Medicamento 5-FU interação com gene TYMS (TS) 
 
 
Farmacogenômica na Resposta a Quimioterápicos 
 A expressão da TS é regulada por polimorfismos na região 5’ do promotor, constituído de 
repetições tanden de 28 pares de base. 
 
 
 A presença três repetição 
(TSER*3) está associada à 
expressão de duas a quatro 
vezes maior da enzima TS 
quando comparado com a 
presença de duas repetições 
(TSER*2). 
 
 Pacientes homozigotos para 
TSER*3 apresentam maior 
resistência ao 5-FU 
 
 
Farmacogenômica na Resposta a Quimioterápicos 
 
 Esquemas terapêuticos envolvendo 5-FU: Interação com gene TYMS (TS) 
 
 
Farmacogenômica na Resposta a Quimioterápicos 
Figura(B) genótipo TS-5’UTR2R/3R de acordo com o grupo de tratamento. Taxas de risco 
(HR) de progressão ou morte no braço de combinação em comparação com o braço 
sequencial são baseadas na análise multivariada. Todos os valores de P indicados nas 
curvas de Kaplan-Meier foram ajustados os valores de P correspondente à análise 
multivariada. 
 
 
Farmacogenômica na Resposta a Quimioterápicos 
 
 
Polimorfismos do tipo SNP de vários genes candidatos, como da família dos genes ERCC ou 
XRCC parecem ser potenciais biomarcadores preditivos da eficácia da radioterapia. 
 Mecanismos de Reparo de DNA a radiação ionizante: 
Farmacogenômica na Resposta a Quimioterápicos 
 
 
Farmacogenômica na Resposta de Terapias-Alvo 
 Gene KRAS: Tumores sólidos (colorretal e pulmão) com o uso de Cetuximab 
 
 
Farmacogenômica na Resposta de Terapias-Alvo 
 O proto-oncogene que é mais frequentemente mutado (mutação somatica) em 
adenocarcinomas pulmonares é o gene Kras. 
 
 Foi demostrado clinicamente que o gene KRAS, um membro da família RAS, 
desempenha um papel primordial na via de sinalização de EGFR. 
 
 
 
 
 
Farmacogenômica na Resposta de Terapias-Alvo 
 
 Os estudos clínicos demonstram que os pacientes com KRAS não mutado tem maoir 
chance de se beneficiar do uso dos inibidores de EGFR (Cetuximab); 
 
 Por outro lado, os pacientes cujos tumores têm KRAS mutado, normalmente não se 
beneficiam do uso de inibidores de EGFR (Cetuximab). 
 
 
 
 
 
 
 
 
KRAS Mutado: Mutações 
nos códons 12,13 no éxon 
2 do gene KRAS 
Menor chance de 
responder á terapia anti-
EGFR 
KRAS Selvagem 
Maior chance de 
responder á terapia anti-
EGFR 
 
 
 
 
Farmacogenômica na Resposta de Terapias-Alvo 
Códons 12 e 13 
Códons 12 e 13 
 
 
Farmacogenômica na Resposta de Terapias-Alvo 
Códon 12 
 
 
Farmacogenômica na Resposta de Terapias-Alvo 
Códon 13 
 
 
Farmacogenômica na Resposta de Terapias-Alvo 
 Gene BRAF: Tumores sólidos (colorretal e pulmão) com o uso de Cetuximab 
 
 
Farmacogenômica na Resposta de Terapias-Alvo 
 As mutações BRAF estão associados com aumento da atividade quinase e levam à 
ativação constitutiva de MAPK2 e MAPK3, indepentente de ativação RAS 
 
 
Farmacogenômica na Resposta de Terapias-Alvo 
 
 
Farmacogenômica na Resposta de Terapias-Alvo 
 
 
Farmacogenômica na Resposta de Terapias-Alvo 
Figura A. sobrevida livre de progressão (PFS) 
(hazard ratio : 0,22, P<0,0001) 
Figura B. sobrevida global (OS) 
(hazard ratio: 0,30, P<0,0001) 
Tumores do tipo selvagem (N = 49) 
Tumores com mutações nos códons 12 ou 13 do KRAS (N=21) 
Tumores com mutações no KRAS nos códon 61, KRAS códon 146, BRAF, NRAS, ou 
mutantes no PIK3CA (N=12) 
 
 
Farmacogenômica na Resposta de Terapias-Alvo 
 Resposta terapêutica com Trastuzumab: Câncer de mama com hiperexpressão do 
HER-2 
 
 
Farmacogenômica na Resposta de Terapias-Alvo 
 A proteína HER2 (também conhecido como ERBB-2) é um membro da família HER 
receptor de tirosina-quinases. 
 
 Amplificação Gênica: 
 
 
Farmacogenômica na Resposta de Terapias-Alvo 
 Célula Normal 
 
 
Farmacogenômica na Resposta de Terapias-Alvo 
 Célula do Câncer 
 
 
Farmacogenômica na Resposta de Terapias-Alvo 
Bloqueia proliferação celular 
 Trastuzumab (nome comercial: Herceptin) 
 
 
Farmacogenômica aplicada á Hormonioperapia 
 Gene CYP2D6: Tratamento do câncer de mama com o uso de Tamoxifeno 
 
 
Tamoxifeno e Câncer de mama 
 
 
Farmacogenômica aplicada á Hormonioperapia 
 Os principais metabolitos ativos do TMF são 4-hidroxitamoxifeno e Endoxifeno, a 
Enzima CYP2D6 é responsável pela transformação do TMF nesses dois compostos. 
A enzima CYP2D6 é altamente 
polimórfica. Variações genéticas 
nesse gene estão associados a 
perda de função enzimática, e 
consequentemente diminuição de 
endoxifeno. Pacientes com a 
variação CYP2D6*4 apresentam 
menor tempo de sobrevida livre da 
doença e de recidiva quando 
comparado com pacientes com o 
gene selvagem do CYP2D6. 
 
 
Farmacogenômica aplicada á Hormonioperapia 
 Polimorfismos do gene CYP2D6 , associados a perda de função. 
 
 
Farmacogenômica aplicada á Epigenética 
 Uso de microRNAs na resposta a drogas 
 
 
 Figura. Biogénese miRNA e função. miRNA contribui para a regulação da expressão 
génica por inibição da tradução e / ou a degradação de mRNA 
 
 
 Os miRNAs também podem regular a expressão de genes metabolizadores de 
fármacos usados na terapia do câncer. 
 
 
Farmacogenômica nas diferenças entre grupos étnicos 
 A frequência de alelos de predisposições a doenças e respostas a medicamentos varia 
entre diferentes populações geográficas 
 
 
Farmacogenômica nas diferenças entre grupos étnicos 
 Inovadora quimioterapia utilizada para tratar diferentes tumores foi desenvolvida em 
países asiáticos. 
 
 Esquema S-1: Ela consiste na utilização de três fármacos principais: 
 
 Tegafur (FT) - principal agente farmacológico deste esquema 
 Oteracil (Oxo) 
 Gimeracil (CDHP) 
 
  Tolerância ao ESQUEMA S-1: 
Importância de se conhecer o perfil genético das diversas populações no mundo 
Farmacogenômica nas diferenças entre grupos étnicos 
Metabolização do S-1: 
 Os genes DPYD, TYMS e OPRT são largamente estudados na literatura 
mundial na resposta ao esquema S-1 (Haller et al., 2008; Efferth et.al., 2005;Wang et al,. 2011; 
Di Francia et al., 2012). 
Farmacogenômica nas diferenças entre grupos étnicos 
Metabolização do S-1: 
Farmacogenômica nas diferenças entre grupos étnicos 
Como elaborar um projeto de 
farmacogenética?? 
• Primeira Etapa: 
 
 Investigação na literaturade genes de interesse para 
Farmacogenética, isto é, que possam estar influenciando a 
resposta de determinados fármacos. 
 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
Assinar o Termo de 
Consentimento 
Livre 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
Submeter o 
Projeto ao Comitê 
de Ética 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
• Segunda Etapa: 
 Obtenção das amostras de pacientes que estejam sendo 
tratados pela administração desses fármacos. 
 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
Sangue periférico Tumor (material parafinado) 
• Terceira Etapa: 
 
 Investigação por Métodos de Biologia Molecular. 
 
 Reação em cadeia pela polimerase – PCR 
 Reação de Sequenciamento – ABI3130 
 PCR – Tempo Real (“Real Time”) 
 
Sequenciador 
Real Time - PCR 
Termociclador - PCR 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
• Terceira Etapa: 
 
 Investigação por Métodos de Biologia Molecular. 
 
GENOTIPAGEM DAT1 
Termociclador - PCR 
 Reação em cadeia pela polimerase – PCR: 
 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
• Terceira Etapa: 
 
 Investigação por Métodos de Biologia Molecular. 
 Reação de Sequenciamento – ABI3130 
 
 
Sequenciador 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
• Fazendo Sequenciamento: 
1 
2 
3 
4 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
• Fundamento da Técnica: 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
• Interpretação dos Resultados: 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
• Sequência Padrão do gene TPMT 
 
CATGATTTGGGATAGAGGAGATTAGTTG
CCATT(474C)AATCCAGGTGATCGCAAAT
GGTAAGTAATTTTTCTTTTTTT 
 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
• Identificação das Mutações: 
 
 
474 TT 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
• Identificação das Mutações: 
 
474 CC 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
• Identificação das Mutações: 
474 TC 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
• Sequência Padrão do gene NAT2: 
 
ACAAATTGGACTTGGAAACATTAACTGACATTCTTGAGCACCAGATCCGGG
CTGTTCCCTTTGAGAACCTTAACATGCATTGTGGGCAAGCCATGGAGTTGG
GCTTAGAGGCTATTTTTGATCACATTGTAAGAAGAAACCGGGGTGGGTGGT
GTCTCCAGGTCAATCAACTTCTGTACTGGGCTCTGACCACAATCGGTTTTCA
GACCACAATGTTAGGAGGGTATTTTTAC(C282T)ATCCCTCCAGTTAACAAAT
ACAGCACTGGCATGGTTCACCTTCTCCTGCAGGTGACCAT(T341C)TGACGG
CAGGAATTACATTGTCG(G370A)ATGCTGGGTCTGGAAGCTCCTCCCAGAT
GTGGCAGCCTCTAGAATTA(A417)ATTTCTGGGAAGGATCAGCCTCAGGTG
CCTTGCATTTTCTGCTTGACAGAAGAGAGAGGAATCTGGTACC(C481T)TG
GACCAAATCAGGAGAGAGCAGTATATTACAAACAAAGAATTTCTTAATTCT
CATCTCCTGCCAAAGA 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
• Mutação 341 
341 TT 
 341 CC 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
 
 
341 TC 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
É importante caracterizar a amostra segundo Fatores Ambientais! 
• Quarta Etapa: 
• Quarta Etapa: 
 
 Coletar informações 
Clínicas dos Pacientes em 
prontuários (Sexo, idade, 
toxicidades ao tratamento e 
resposta etc..) 
 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
• Quinta Etapa: 
 
 Análise de Dados e Produção de Artigos Científicos; 
 Fornecer a população o devido retorno da pesquisa. 
 
 Desenvolver novas terapias 
 Exames de prognóstico 
 Inovações tecnológicas 
Como elaborar um projeto de farmacogenética?? 
 ESTUDOS EM FARMACOGENÉTICA