Accesso refertazione online | Login | Non hai un accesso? Richiedilo ora!

Versione Italiano | English Version

Risposta stimolazione ovarica - pannello

Farmacogenetica
Risposta stimolazione ovarica - pannello
 

La variabilità inter-individuale nella risposta ai farmaci.  

La variabilità nella risposta al trattamento farmacologico tra paziente e paziente costituisce da sempre uno dei problemi più rilevanti nella pratica clinica. Le risposte individuali ai farmaci, infatti, variano molto: si possono, infatti, osservare in alcuni pazienti rispetto ad altri, effetti terapeutici ridotti o addirittura assenti, reazioni avverse o effetti collaterali, nonostante sia stato somministrato lo stesso farmaco alla stessa posologia.

Questa variabilità inter-individuale veniva, nel passato, attribuita principalmente all’influenza di fattori non genetici come ad esempio l’età, il sesso, lo stato nutrizionale, quello di funzionalità renale ed epatica, le abitudini di vita con particolare riferimento alla dieta e all’abuso di alcool e fumo, la concomitante assunzione di altri farmaci o la presenza di comorbidità. Attualmente si ritiene che, oltre ai fattori sopra menzionati, giochino un ruolo importante nella risposta individuale ai farmaci anche quelli ereditari.

Risultati di studi su gemelli monozigotici e dizigotici suggeriscono che, per taluni farmaci soggetti a intenso metabolismo, i fattori genetici esercitano un ruolo importante nel determinare la variabilità farmacocinetica e farmacodinamica. Le conseguenze cliniche della variabilità interindividuale nella risposta al trattamento farmacologico possono essere quindi rappresentate dal fallimento terapeutico (mancata o solo parziale efficacia della terapia), da effetti collaterali di un determinato principio attivo o da reazioni avverse anche gravi e talvolta fatali.  

Nei geni la chiave della diversità  

La farmacogenetica nasce intorno agli anni cinquanta quando i ricercatori cominciarono a pensare che anche la risposta ai farmaci potesse essere regolata, almeno in parte, dai geni e che la variabilità di reazione a un certo principio attivo da parte di individui diversi non fosse altro che il riflesso delle differenze genetiche.

La farmacogenetica studia le variazioni inter-individuali nella sequenza del DNA in relazione alla risposta ai farmaci. L'applicazione pratica delle conoscenze, provenienti dalla ricerca in farmacogenetica, consiste nella possibilità di predire la risposta di un paziente ad un certo farmaco sulla base di un test genetico di routine, per arrivare ad un’individualizzazione della terapia.

I test del DNA, basati su queste variazioni genetiche, possono predire come un paziente risponderà a quel particolare farmaco. I clinici potranno utilizzare questa informazione per decidere la terapia ottimale e per personalizzare il dosaggio; i benefici consisteranno in una ridotta incidenza di reazioni avverse, in migliori esiti clinici ed in costi ridotti. Questi test rappresentano il primo passo verso terapie paziente-specifiche.

 Polimorfismi genetici che influenzano la risposta ai farmaci  

Il destino dei farmaci nell’organismo (farmacocinetica) e i loro effetti terapeutici e tossici (farmacodinamica) sono regolati da processi complessi ai quali partecipano, cooperando, numerose proteine deputate al trasporto e al metabolismo dei farmaci, o coinvolte nel loro meccanismo di azione, a loro volta codificate da geni diversi. Nell’uomo si ritiene che la maggioranza dei geni contenga variazioni casuali della sequenza nucleotidica tra i diversi individui, sviluppatesi nel corso dell’evoluzione; quando tali variazioni avvengono nella sequenza codificante o regolatoria possono portare all’inserzione di un aminoacido diverso a livello di una specifica posizione nella proteina e conseguentemente a modificazioni della sua funzione o influenzare i meccanismi di trascrizione e traduzione, modulando quindi i livelli di espressione dei prodotti genici (mRNA e proteine).

Le variazioni nella sequenza del DNA che sono presenti almeno nell’1% della popolazione sono definite polimorfismi. Tali polimorfismi genici danno luogo a enzimi con diversi livelli di attività metabolica o a recettori con diversa affinità per il farmaco, modificando la risposta farmacologica di un individuo. Le variazioni genetiche riguardano più spesso un singolo nucleotide e sono pertanto definite polimorfismi a singolo nucleotide (SNP), ma possono interessare anche più nucleotidi o anche ampi tratti di DNA: si tratta ad es. di sostituzioni, inserzioni, delezioni, amplificazioni e traslocazioni. Esse si riferiscono a tratti monogenici, cioè a polimorfismi di un singolo gene codificante una proteina coinvolta nel metabolismo di un farmaco o nel suo effetto che causano risposte individuali variabili ai farmaci.  

Farmacogenetica e induzione multipla dell’ovulazione  

I programmi di fertilizzazione in vitro (IVF) necessitano di una induzione multipla dell’ovulazione, mediante somministrazione di FSH.

L’ FSH è l’ ormone che determina lo sviluppo delle cellule germinali. I recettori di questo ormone si trovano nell’ ovaio sulle cellule della granulosa e il loro numero varia nelle diverse fasi del ciclo mestruale: essi aumentano progressivamente sino allo stadio di follicolo antrale. L’ FSH agisce sulle cellule della granulosa potenziando il sistema aromatasico (citocromo P450) ed inducendo così la sintesi di ormoni estrogeni a partire dagli androgeni prodotti dalle cellule della teca. Inoltre l’FSH esercita un’ azione mitogena sulle cellule della granulosa e determina un rapido accumulo di recettori per l’ FSH stesso.

La risposta delle donne ad una stimolazione con FSH è molto difficile da predire. Nell’ambito di una IVF, utilizzando i protocolli standard di stimolazione, il risultato può essere molto variabile e spaziare da una risposta insoddisfacente ad una risposta eccessiva all’ormone con rischi anche gravi per la salute della paziente (sindrome da iperstimolazione ovarica ”“ OHSS).

A volte alcune pazienti sottoposte a terapie per induzione multipla non soddisfano gli obiettivi prefissati in quanto non riescono a maturare un numero sufficiente di follicoli. Questo gruppo di donne viene comunemente definito low oppure poor responders. Si tratta di donne generalmente normovulatorie con inadeguata risposta alla superovulazione, alle quali viene fatta diagnosi retrospettiva in quanto la risposta alla induzione, può essere considerata solo a termine del ciclo. Ciò conduce, talune volte, alla cancellazione dei cicli di fecondazione o, nei casi in cui può effettuarsi il prelievo ovocitario, a pregnancy rates molto basse.

Le pazienti poor responders possono presentare varie caratteristiche: età avanzata con profilo endocrinologico alterato e verosimile riduzione della riserva ovarica; età giovanile con caratteristiche endocrinologiche similari alle precedenti, ed infine pazienti giovani con profilo ormonale regolare. Queste ultime sono quelle che danno minori possibilità d’approccio in quanto difficili da diagnosticare e da trattare.

La risposta alla somministrazione delle gonadotropine è influenzata da una serie di fattori, tra cui dei fattori genetici.  

Il test genetico  

Il test si basa sull’analisi di 5 polimorfismi genetici, localizzati su 4 geni.
 

Gene analizzato

Varianti genetiche studiate

FSHR

Asn680Ser

Thr307Ala

ESR1

PvuII (IVS1-397 T/C)

ESR2

39 A→G

CYP19

1672 C→T

 Recettore FSH: polimorfismi Asn680Ser e Thr307Ala

Il genotipo del recettore dell’FSH (FSHR) svolge un ruolo importante nel determinare la risposta ovarica ad una stimolazione con l’ormone FSH. Esistono due polimorfismi a singolo nucleotide localizzati a livello dell’esone 10 del gene FSHR:

·        il polimorfismo Asn680Ser, determinato da una variazione nucleotidica A→G in posizione 2039, che produce una variazione aminoacidica da Asn a Ser in posizione 680;

·        il polimorfismo Thr307Ala, determinato da una variazione nucleotidica A→G in posizione 919, che produce una variazione aminoacidica da Thr ad Ala in posizione 307.

I suddetti polimorfismi sono tra loro in cosiddetto linkage disequilibrium, cioè a Ser680 è associata anche 307Ala, rendendo molto frequenti due combinazioni alleliche delle quattro possibili: Thr307”“Asn680 e Ala307”“Ser680.

Diversi studi hanno associato la variante Ser680 ad una ridotta risposta alla stimolazione ovarica a seguito di somministrazione di FSH, dovuta ad una parziale resistenza del recettore all’ormone. Quindi le pazienti che presentano la variante Ser680 richiedono un dosaggio maggiore di FSH ricombinante per produrre una crescita follicolare ottimale ed un’adeguata concentrazione sierica di Estradiolo. Infatti, il numero medio di fiale di FSH somministrate per ottenere una stimolazione efficace è risultato più alto nelle pazienti di genotipo Ser/Ser che nelle pazienti Asn/Ser o Asn/Asn. La variante Ser680, influenzerebbe anche i livelli sierici di Estradiolo, ridotti nelle pazienti Ser/Ser, per cui le pazienti con genotipo Asn/Asn, ottenendo dei valori di estradiolo più elevati, potrebbero presentare un rischio maggiore di OHSS, sebbene questa ipotesi è tuttora controversa. Alcuni autori hanno inoltre riscontrato una maggiore frequenza dell’allele Asn680 in forme gravi di OHSS, suggerendo che il polimorfismo Asn680Ser possa rappresentare un marker predittivo sulla gravità dei sintomi in casi di OHSS, in quanto i soggetti Asn680 sarebbero più suscettibili a forme gravi di OHSS.

Inoltre, nelle pazienti con ciclo mestruale normale e genotipo Ser/Ser, sono stati riscontrati valori basali di FSH significativamente più alti che nei genotipi Asn/Ser e Asn/Asn. Ciò viene spiegato con il fatto che la variante Ser/Ser del recettore dell’FSH è meno sensibile all’azione dell’FSH, e che i maggiori livelli basali di FSH costituiscono una naturale compensazione dell’organismo per determinare una normale crescita follicolare.

L’analisi del genotipo del recettore dell’FSH permette di modulare in maniera individuale la somministrazione di FSH e quindi di aumentare l’efficacia e la sicurezza della terapia. Infatti, le pazienti con un genotipo “low-responder” devono essere stimolate utilizzando un dosaggio di FSH 1.5 volte maggiore rispetto al gruppo con genotipo “high-responder”. Probabilmente questo dosaggio potrebbe essere eccessivo per il gruppo “high-responder”, e viceversa, il dosaggio ideale per questo gruppo potrebbe non risultare efficace per il gruppo “low-responder”.  

Recettore Estrogenico 1 (ESR1) e 2 (ESR2): polimorfismi ESR1 PvuII (IVS1-397 T/C) e ESR2 AluI (3’UTR 1730 A→G)  

Le due isoforme del recettore estrogenico (ER-beta e ER-alpha) sono codificate da due geni diversi (ESR2 e ESR1) con distribuzione tessuto specifica e hanno capacità diverse nel legare il ligando (estrogeni ed antiestrogeni) e nell’attivazione della trascrizione dei geni bersaglio.

Nel gene ESR1 (6q25) sono stati descritti diversi polimorfismi, ma tutti gli studi di associazione si focalizzano su uno di essi, localizzato a livello dell’introne 1 (riconosciuto da PvuII e chiamato P-p, in base alla presenza o assenza del sito di restrizione).

Il polimorfismo PvuII è  localizzato nell’introne 1 del gene ESR1 e consiste in una variazione nucleotidica T/C in posizione -397. Il nucleotide T viene anche definito allele p, mentre il nucleotide C viene definito allele P. La combinazioni di questi alleli puo produrre i genotipi pp (TT), Pp (CT) e PP (CC). Il genotipo PP è associato ad una disfunzione recettoriale con ridotta risposta agli estrogeni endogeni.

Nel gene ESR2, il polimorfismo studiato è localizzato nella regione 3’UTR del gene, a livello del nucleotide 1730 (1730 A→G), ed è riconosciuto dall’enzima di restrizione AluI. Tale polimorfismo è anche conosciuto come *39 A→G.

Alcuni studi hanno suggerito che la variabilità dei gene del recettore estrogenico ha un ruolo della qualità, nel numero e nello sviluppo dei follicoli ovarici. Inoltre, recenti studi di associazione multilocus hanno dimostrato una interazione genetica tra i geni FSHR, ESR1 and ESR2 in relazione ai risultati della stimolazione ovarica. In particolare, un profilo trigenico in omozigosi (Ser680 FSHR/Pvu II p ESR1/1730 A→G ESR2) è stato associato con una ridotta risposta alla stimolazione ovarica. Tale profilo multilocus è stato riscontrato con elevata frequenza nei pazienti poor responders, anche i stato di eterozigosi. Sarebbe quindi stata formulata l’ipotesi che la risposta alla stimolazione ovarica mediante somministrazione di FSH sia controllata dall’interazione di un set di geni, e non da un singolo gene. Il suddetto modello poligenico potrebbe spiegare circa il 10-15% della scarsa risposta alla superovulazione.  

AROMATASI (CYP19): polimorfismo 3’UTR 1672 C→T  

L'aromatasi è l'enzima che sintetizza gli estrogeni dagli androgeni. Il gene relativo (CYP19) è localizzato sul cromosoma 15q21.1. Sono noti vari polimorfismi di CYP19 coinvolti nella regolazione dell’attività dell’aromatasi attraverso la stabilizzazione dell’mRNA, l’aumento della trascrizione o la regolazione post-traduzionale dell’espressione. Tra questi vi è un polimorfismo C>T, localizzato a livello della regione 3’ non tradotta (1672 C→T). Alcuni studi hanno dimostrato che l’allele C è associato con una scarsa soppressione pituitaria durante la stimolazione ovarica. I pazienti con genotipo CC necessitano un numero di giorni maggiore per ottenere una soppressione pituitaria, rispetto ai pazienti con genotipo TT.  

Bibliografia

Behre HM, Greb RR, Mempel A, Sonntag B, Kiesel L, Kaltwaßer P, Selinger E, Röpke F, Gromoll J and Simoni M (2005) Significance of a common single nucleotide polymorphism in exon 10 of the follicle-stimulating hormone (FSH) receptor gene for ovarian response to FSH: a pharmacogenetic approach to controlled ovarian hyperstimulation. Pharmcogen Genom 15,451”“456.
Daelemans C, Smits G, de Maertelaer V, Costagliola S, Englert Y, Vassart G and Delbaere A (2004) Prediction of severity of symptoms in iatrogenic ovarian hyperstimulation syndrome by follicle-stimulating hormone receptor Ser680 Asn polymorphism. J Clin Endocrinol Metab 89,6310”“6315.
De Castro F, Ruiz R, Montoro L, Pérez-Hernández D, Sánchez-Casas Padilla E, Real LM and Ruiz A (2003) Role of follicle-stimulating hormone receptor Ser680Asn polymorphism in the efficacy of follicle-stimulating hormone.
Fertil Steril 80,571”“576.
de Castro F, Moron FJ, Montoro L et al. 2004 Human controlled ovarian hyperstimulation outcome is a polygenic trait. Pharmacogenetics 14, 285”“293.

De Castro F, Moron FJ, Montoro L, Galan JJ, Real LM, Ruiz A Re: polymorphisms associated with circulating sex hormone levels in postmenopausal women. J. Natl. Cancer Inst. 97, 152”“153 (2005).
de Koning C.H., T.Benjamins, P.Harms, R.Homburg, J.M.van Montfrans, J.Gromoll, M.Simoni and C.B.Lambalk The distribution of FSH receptor isoforms is related to basal FSH levels in subfertile women with normal menstrual cycles Human Reproduction Vol.21, No.2 pp. 443”“446, 2006

Georgiou I, Konstantelli M, Syrrou M, Messinis IE, Lolis DE.
Oestrogen receptor gene polymorphisms and ovarian stimulation for in-vitro fertilization. Hum Reprod 1997; 12:1430”“1433.
Greb RR, Grieshaber K, Gromoll J, Sonntag B, Nieschlag E, Kiesel L and Simoni M (2005) A common single nucleotide polymorphism in exon 10 of the human follicle stimulating hormone receptor is a major determinant of length and hormonal dynamics of the menstrual cycle. J Clin Endocrinol Metab, 90,4866”“4872.
Laven JSE, Mulders AGMGJ, Suryandari DA, Gromoll J, Nieschlag E, Fauser BCJM and Simoni M (2003) Follicle-stimulating hormone receptor polymorphisms in women with normogonadotropic anovulatory infertility. Fertil Steril 80,986”“992.
Perez Mayorga M, Gromoll J, Behre HM, Gassner C, Nieschlag E and Simoni M (2000) Ovarian response to follicle-stimulating hormone (FSH) stimulation depends on the FSH receptor genotype. J Clin Endocrinol Metab 89,1255”“1258.
Simoni M, Nieschlag E and Gromoll J (2002) Isoforms and single nucleotide polymorphisms of the FSH receptor gene: implications for human reproduction. Hum Reprod Update 8,413”“421.
Sudo S, Kudo M, Wada S, Sato O, Hsueh AJ and Fujimoto S (2002) Genetic and functional analyses of polymorphisms in the human FSH receptor gene. Mol Hum Reprod 8,893”“899.
Sundarrajan C, Liao W, Roy AC, Ng SC 1999 Association of oestrogen receptor gene polymorphisms with outcome of ovarian stimulation in patients undergoing IVF. Molecular Human Reproduction 5, 797”“802.
Vaskivuo TE. et al. (2002) Effects of follicle-stimulating hormone (FSH) and human chorionic gonadotropin in individuals with an inactivating mutation of the FSH receptor. Fertil Steril 78: 108-113

 
Condividi su :