GUIA TP4

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1 
FARMACOLOGÍA I 
 
 
 
GUIA T. P. 4 
 
 
 
FARMACOGENÉTICA 
 
 
 
 
Coordinador: Dra. Ana Belén Elgoyhen 
Prof. Regular Adjunta 
 
 
Colaboradores: Andrea Errasti, Wanda Nowak, 
Facundo Pelorosso, Mariana Pugliese 
 
 
 
 
 
2014 
 
 
 
 
 2 
 
 
 
Índice: 
 
 
Objetivos y esquemas....................................3 
Problemas......................................................18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 3 
Trabajo Práctico Número 4 
 
Farmacogenética 
 
 
Objetivos específicos 
 
El alumno deberá estar capacitado para: 
 
1. Conocer la estructura básica de un gen. 
2. Diferenciar entre distintos tipos de mutaciones. 
3. Diferenciar entre mutaciones y polimorfismos. 
4. Conocer el concepto de SNP. 
5. Conocer el concepto de locus y alelos. 
6. Conocer el concepto de variantes alélicas. 
7. Definir los distintos tipos de herencia. 
8. Definir los conceptos de farmacogenética y farmacogenómica. 
9. Aplicar los conceptos de farmacogenética a la farmacodinamia y la 
farmacocinética. 
10. Integrar los conceptos adquiridos para poder resolver casos clínicos 
específicos, de acuerdo a lo ejemplificado en los problemas. 
 4 
 
•no todos respondemos de igual 
forma a una misma droga y 
dosificación 
...........sin 
embargo, 
ESQUEMA 1 
 
•el médico hoy prescribe como si una 
droga fuese equi-efectiva para todos 
los pacientes 
 5 
ESQUEMA 2 
 
 
•En un año, 2 millones de personas son 
hospitalizadas por reacciones adversas a 
medicamentos recetados. 100,000 de estas 
personas mueren, siendo ésta la cuarta causa 
de muerte en los Estados Unidos. 
 •Un niño con problemas genéticos puede 
morir al tomar una dosis normal de un 
tratamiento para el cáncer. 
 •Ciertas personas que sufren de dolor y 
toman calmantes en dosis normales, no 
obtienen alivio o tienen reacciones 
desagradables e incluso fatales. 
 
 6 
ESQUEMA 3 
Clase de droga 
Respondedores 
refractarios 
o insuficientes 
Inhibidores selectivos de 
la recaptación de 
serotonina 
10 – 25 % 
Inhibidores de ACE 10 – 30 % 
Bloqueantes beta 15 – 25 % 
Antidepresivos tricíclicos 20 – 50 % 
Inhibidores de la HMGCoA reductasa 30 - 70 % 
Agonistas beta-2 40 - 70 % 
 
 7 
ESQUEMA 4 
 
 
ESQUEMA 5 
 
•Factores Ambientales: nutricionales, 
interacción de drogas, estado general 
del paciente, estilo de vida. 
•Factores Genéticos: genoma responsable 
de la síntesis de proteínas involucradas en 
procesos farmacocinéticos y 
farmacodinámicos. 
Variabilidad en la respuesta a un 
medicamento. 
 8 
ESQUEMA 6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
¿Genoma? 
todo el material genético 
de un ser vivo 
 9 
ESQUEMA 7 
 
 
ESQUEMA 8 
 
 
 10 
ESQUEMA 9 
 
¿Variabilidad 
interindividuos en el 
genoma?
•99.9% idénticos
•0.1% diferentes
SNP: polimorfismo 
de base única, 
variaciones que se 
presentan en un 
porcentaje > 1% de 
la población
 
 
 
ESQUEMA 10 
 
 11 
ESQUEMA 11 
 
2001. Publicación del primer borrador
Celera IHGSC
 
 
ESQUEMA 12 
 12 
Human SNP Database
http://www-genome.wi.mit.edu/snp/human/
 
 13 
ESQUEMA 13 
Farmacogenética:
Medicina diseñada a su medida
 
 
ESQUEMA 14 
Farmacogenética: rama de la 
farmacología, genética y 
genómica que se encarga de 
estudiar las variaciones 
genéticas que determinan el 
efecto farmacológico de una 
droga: eficacia, rango 
terapéutico, efectos adversos, 
toxicidad.
 
 14 
ESQUEMA 15 
 
 
 
 
 
 
 
 15 
ESQUEMA 16 
Factores farmacocinéticos
Factores farmacodinámicos:
modificaciones en el sitio blanco
cantidad de sitio blanco producido
Diferentes causas de una
misma patología
 
 
 
ESQUEMA 17 
Farmacocinética 
 
 16 
 
ESQUEMA 18 
 
Binding
alterado
Binding
normal
Receptor
Unión de una droga a su receptor
 
Binding
alterado
Binding
normal
Receptor
Unión de una droga a su receptor
Farmacodinamia
 
ESQUEMA 19 
 
 17 
 
 
ESQUEMA 20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 18 
ESQUEMA 21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 19 
PROBLEMAS 
PROBLEMA 1 
 
Se realizó un ensayo clínico con un nuevo derivado de la mercaptopurina en el tratamiento 
de la leucemia infantil. 
 
Las mercaptopurinas son pro-drogas que necesitan metabolizarse a tioguanin nucleótidos 
para ejercer su efecto citotóxico al incorporarse al ADN. Se sabe que en el tejido 
hematopoyético esta droga se inactiva mediante metilación en presencia de la tiopurina 
metil transferasa (TPMT). La deficiencia en esta vía de metabolización resulta en toxicidad 
a nivel hematopoyético que puede ser fatal. 
 
Al ensayo clínico se le incluyó un protocolo de ensayo farmacogenético. La TPMT presenta 
diversos polimorfismos. De los ocho alelos identificados, tres (TPMT*2, TMPT*3A, 
TMPT*3C) son responsables de una actividad enzimática baja o intermedia. La actividad 
TPMT se hereda de forma autosómica co-dominante. Estas tres mutaciones se pueden 
determinar mediante ensayo de PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa). 
 
Con una dosificación habitual de la mercaptopurina en estudio se obtuvo el siguiente 
resultado (Figura 1 y 2): 
 
0
20
40
60
80
100
Grupo1 Grupo2 Grupo3
Fig. 1: Acumulación de TGN 
TGN (%)
 20 
 
 
Donde TGN celular = acumulación de tioguaninas en células hematopoyéticas expresada 
como % del grupo 1. 
 
Mediante PCR de ADN genómico extraido de cinco pacientes se obtuvieron los siguientes 
genotipos: 
 
1. TPMT*1/TPMT*3A 
 
2. TPMT*1/TPMT*1 
 
3. TPMT*3C/TPMT*3A 
 
4. TPMT*2/TPMT*1 
 
5. TPMT*3A/TPMT*3A 
 
 
A) Indique dentro de qué población de las figuras uno y dos se encontrarán los 
pacientes anteriormente enumerados. 
 
 
B) Usted tiene que tratar a un niño con leucemia con este derivado de la 
mercaptopurina. 
 
Cómo procedería si del estudio de ADN genómico le informan que el paciente tiene el 
siguiente genotipo: 
 
1. TPMT*3A/TPMT*3A 
 
2. TPMT*2/TPMT*1 
 
3. TPMT*1/TPMT*1 
0
20
40
60
80
100
Grupo3 Grupo2 Grupo1
Fig 2: Toxicidad 
Toxicidad %
 21 
 
 
 
PROBLEMA 2 
 
Se sabe que la desmetilación de la codeína a morfina depende de una 
asparteína/debrisoquina oxigenasa, CYP2D6. Hay individuos que presentan varias copias 
del gen CYP2D6 considerados metabolizadores ultrarápidos, mientras que otros carecen 
por completo de la actividad de la CYP2D6, considerados metabolizadores pobres. 
 
 
Se trató a un grupo de pacientes con codeína en la dosificación habitual obteniéndose los 
siguientes resultados clínicos: 
 
1) Respuesta normal al fármaco sin efectos adversos. 
2) Respuesta farmacológica pero intenso dolor abdominal. 
3) Falta de respuesta analgésica. 
 
¿Cuál era el genotipo de los pacientes de cada grupo? 
 
¿Cómo procedería usted, si pudiese conocer el genotipo de los pacientes del grupo 2? 
 
Justifique en cada caso. 
 
 
 
 
 
 
PROBLEMA 3 
 
Las estatinas (simvastatina, pravastatina, atorvastatina, etc) constituyen uno de los grupos 
de drogas hipolipemiantes más efectivas disponibles hasta la fecha. Actúan inhibiendo 
competitivamente a la enzima 3-hidroxi-3-metilglutaril coenzima A (HMG-CoA) 
reductasa. La stromelisina-1 es una metaloproteasa de la matriz extracelular que cumple 
importantes funciones en el remodelado del tejido conectivo, migración celular, 
angiogénesis y crecimiento. Se han asociado niveles bajos de esta metaloproteasa con el 
desarrollo de ateroesclerosis. El polimorfismo más frecuente en el gen que codifica para la 
stromelisina-1 se encuentra en su promotor, existiendo un alelo con cinco adenosinas (5A) 
y otro alelo con seis adenosinas (6A). Estudios in vitro en fibroblastos y célulasmusculares 
lisas sugieren que los genotipos con el alelo 5A expresan una mayor actividad de 
stromelisina-1 que genotipos con el alelo 6A. En general, los pacientes portadores de este 
último genotipo presentan mayor predisposición para desarrollar ateroesclerosis y mejor 
respuesta al tratamiento con pravastatina. 
 
 
 22 
En 1999 se realizó un estudio en el cual se compararon grupos de pacientes de sexo 
masculino con enfermedad coronaria y portadores de los siguientes polimorfismos en el gen 
que codifica para la stromelisina-1: 5A5A, 5A6A y 6A6A (el genotipo 5A5A presenta alta 
actividad de stromelisina-1, el genotipo 5A6A intermedia y el genotipo 6A6A baja). El 
estudio se realizó en relación a la posible aparición de algún evento clínico agudo por 
obstrucción vascular (p.ej angor, infarto agudo de miocardio, etc). 
 
Estos pacientes fueron divididos en dos grupos: un grupo recibió tratamiento con 
pravastatina y el otro grupo fue tratado con placebo. 
 
 
 
 
 
 
 
Rta. al 
Trata- 
miento 
 
 
 
 
 
 
 
 5A 5A6A 6A 
 
(con Pravastatina) 
 
 
 
 
 
 
Progre- 
sión Pla- 
ca Atero- 
matosa 
 
 
 
 
 
 5A 5A6A 6A 
 
(sin Pravastatina) 
 23 
 
 
1) Colocar en ambos gráficos las barras correspondientes para cada uno de los tratamientos 
con respecto a su polimorfismo. Fundamente su respuesta. 
 
2) ¿Qué polimorfismo otorgaría una mayor protección con respecto al desarrollo de la placa 
ateromatosa?. Explique. 
 
3) Teniendo en cuenta su respuesta anterior, si usted decide realizar un estudio genético a 
un paciente para identificar la variente alélica del gen de la stromelisina-1 y el resultado es 
5A5A, ¿este paciente tiene una posibilidad mayor, menor o igual que otros de padecer 
ateroesclerosis?. Justifique su respuesta. 
 
PROBLEMA 4 
 
Los inhibidores de la convertasa de angiotensina (ACE) son utilizados para disminuir la 
presión arterial y la proteinuria en una variedad de enfermedades glomerulares. Sin 
embargo, existe una marcada diferencia interindividual en la eficacia terapéutica de estas 
drogas. 
 
Individuos con una deleción (D) en el intrón 16 de la ACE exhiben mayor actividad 
enzimática que individuos con una inserción (I). Se ha demostrado que le progresión de la 
enfermedad es mayor en individuos portadores del alelo D y que a su vez estos individuos 
responden mejor al tratamiento con inhibidores de la ACE. 
 
Se realizó un estudio en un grupo de pacientes hipertensos con enfermedad glomerular 
tratados con enalapril 
 
En las figura 1, 2 y 3 asigne el genotipo más probable a cada columna, justifique. 
 
Figura 1 
 : 
 
 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
% de pacientes
que revierten la
hipertrofia
ventricular
 24 
Figura 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROBLEMA 5 
 
La depresión con rasgos psicóticos es tratada selectivamente con inhibidores de la 
recaptación de serotonina. Un polimorfismo funcional en la región promotora del gen del 
transportador de serotonina es responsable de la respuesta diferencial al tratamiento con la 
droga. Este polimorfismo tiene dos variantes una larga (L) y otra corta (C). Se estudió en un 
grupo de 100 pacientes tratados con fluvoxamina la respuesta farmacológica al tratamiento 
mediante el test de Hamilton. Asimismo, mediante técnica de PCR se genotipifico a cada 
individuo. De acuerdo a los resultados obtenidos en el estudio se graficó el porcentaje de 
pacientes que responde al tratamiento en función de su genotipo, lo cual se muestra en la 
Figura 1. ¿Qué conclusiones puede sacar sobre la influencia de cada alelo en la respuesta al 
tratamiento? 
 
 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
% de pacientes
con mejora de
proteinuria
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
%de pacientes con
progresion de enfermedad
renal avanzada
 25 
Figura 1. 
 
PROBLEMA 6 
 
 Se realizaron experimentos de expresión “in vitro”, en el cual 3 receptores 2-
adrenérgicos con variantes polimórficas en la región codificante del receptor fueron 
expresadas en líneas de fibroblastos. Los tres polimorfismos estudiados fueron los 
siguientes: 
 
 Variante 1 (Tre164----Ileu) 
 Variante 2 (Arg16-----Gli) 
 Variante 3 (Gln27-----Glu) 
 
A partir de estos cultivos se realizaron ensayos de “Binding” midiéndose el Kd (1/afinidad) 
y el Bmax (densidad de sitios receptores) para dos agonistas del receptor (salbutamol y 
salmeterol) de amplio uso en la clínica. 
Cada línea de fibroblastos se dividió en dos grupos: 
 
 Grupo I: Control 
 Grupo II: Tratado: exposición continua a los agonistas salbutamol o salmeterol 
durante 24 hs. 
 
Los resultados obtenidos fueron los siguientes: 
 
VARIANTE SALBUTAMOL 
 
SALMETEROL 
1 
 
 
Kd 
control: 1M 
tratado: 1M 
Kd 
 control: 0.8 nM 
 tratado: 0.8 nM 
 Bmax. 
control: 3 picogram./mg prot. 
tratado: 0.3 picogram./mg prot. 
Bmax. 
control: 3 picogram./mg prot. 
tratado: 0.3 picogram./mg prot. 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
L/L C/C L/C
% de pacientes
que responden al
tratamiento
 26 
2 Kd 
control: 1nM 
tratado: 1nM 
Kd 
control: 1 nM 
tratado: 1 nM 
 Bmax. 
control: 3 picogram./mg prot. 
tratado: 0.03 picogram./mg prot. 
Bmax. 
control: 3 picogram./mg prot. 
tratado: 0.03 picogram./mg prot. 
3 Kd 
control: 1nM 
tratado: 1nM 
Kd 
control: 1 nM 
tratado: 1 nM 
 Bmax. 
control: 3 picogram./mg prot. 
tratado: 0.7 picogram./mg prot. 
Bmax. 
control: 3 picogram./mg prot. 
tratado: 0.001 picogram./mg prot. 
 
 
a)Para cada una de las variantes polimórficas realice un gráfico de Scatchard comparando 
en el mismo los dos tratamientos (salbutamol vs. salmeterol). 
 
c) Con el objetivo de optimizar el tratamiento con agonistas 2-adrenérgicos que droga/s 
elegiría para cada uno de los siguientes pacientes: 
 
Marque con una X la opción más adecuada y justifique su elección. 
 
 
 
PACIENTE SALBUTAMOL SALMETEROL 
 Variante 1 
(Tre164---Ileu) 
 
 
 Variante 2 
(Arg16-----Gli 
 
 
Variante 3 
(Gln27.......Glu)