Tossicologia

Struttura della BCRP

Prendiamo come esempio una mutazione che è molto frequente nella breast cancer resistance protein (BCRP). Le varianti genetiche possiamo trovarle in due modi: facendo riferimento alla proteine, quindi all'amminoacido che viene cambiato. La glutammina viene cambiata con una lisina nella posizione 141 e corrisponde invece, a livello nucleotidico, a questa mutazione, cioè una citosina viene cambiata in un'adenina nella posizione 421. Possiamo trovarla in questi due modi, quindi una fa riferimento a quello che le triplette codificano e l'altro fa riferimento al nucleotide singolo. Anche in questo caso stiamo parlando di SNP. Questa mutazione provoca un cambiamento conformazione nel sito di legame dell'ATP; questa mutazione è correlata alla riduzione dei livelli di proteina e alla modifica dell'attività ATPasica, quindi va a ridurre l'attività di questa proteina simil glicoproteina P. Questo cosa implica? Il Getinib è un farmaco utilizzato nel trattamento del tumore del polmone non a piccole cellule ed è un anticorpo monoclonale, che va a inibire le EGFR. Queste quando sono legate al composto endogeno, dannò il via a tutta una serie di fosforilazioni a cascata che portano alla proliferazione cellulare. Molto spesso nei tumori si ha un'iperattivazione di tutto questo pathway. Dall'analisi del DNA germinale, questa mutazione, non la ho nelle cellule tumorali ma la ho nel mio corredo genetico. Nel soggetto wild type, questa proteina funziona normalmente e quindi estrude il farmaco. Nel soggetto in eterozigosi, la mutazione, vista prima, causava la riduzione dei livelli di questa proteina BCRP e una modifica a livello dei legami con l'ATP: in questi soggetti questa proteina funziona meno. Se funziona meno sarà meno in grado di estrudere il farmaco. Quindi quello che assorbo in un soggetto normale, mi dà un valore a livello del sistema sanguigno, una

concentrazione di 4.Mentre, nel soggetto mutato, dove la proteina funziona meno, verrà meno l'estrusione del farmaco e la concertazione plasmatica è superiore, poiché il farmaco rimane nel sistema circolatorio.L'aumento della concentrazione plastica di un farmaco, aumenta l'efficacia terapeutica, perché aumenta la concentrazione plasmatica ma aumentano anche tutti quelli che sono gli effetti avversi.Il Geti nib produce come effetto collaterale la diarrea.Nei soggetti normali, wildtype, si ha un'incidenza dell'effetto collaterale pari al 12% dei soggetti presi in esame.Per quanto riguarda i soggetti in eterozigosi, che presentano un malfunzionamento della glicoprotina P, hanno una maggior entrata del farmaco, quindi maggior effetto terapeutico, ma abbiamo anche un incremento di tutti quegli effetti collaterali legati al farmaco stesso.fi fi fi ff ff ff fi ffi ff ff fi

MECCANISMO D'AZIONE E METABOLISMO DEL WARFARIN

Facciamo un alto esempio

Per quanto riguarda le varianti alleliche su enzimi. Il Warfarin è un anticoagulante che va a inibire la vitamina K epossido reduttasi. Il Warfarin inibisce questa proteina e viene metabolizzato dal citocromoP450 2C9. In questo esempio abbiamo un unico target e un unico enzima che lo va a metabolizzare. Il Warfarin è un farmaco molto delicato perché presenta un indice terapeutico molto basso; la dose letale 50 si avvicina molto alla dose efficace 50. Ha un indice terapeutico tra 2 e 3, quindi molto ristretto. A seconda delle varie mutazioni che possiamo avere o sul VKORK o sul citocromo, possiamo avere uno spostamento di questa curva. Se abbiamo soggetti che rispondono a dosaggi più bassi ho un incremento del rischio di eventi trombociti, poiché questi soggetti saranno più resistenti al farmaco e necessiteranno di una dose maggiore di farmaco. Dalla parte destra della curva sono presenti soggetti che rispondono in maniera maggiore al Warfarin; soggetti

più sensibili andranno incontro a maggiore rischio di emorragie. Le variabilità di risposta al Warfarin sono principalmente di tipo genetico: 10% per quanto riguarda il genotipo per il citocromo; 20% per quanto riguarda il VKORK. Questa percentuale sta aumentando poiché stanno aumentando le conoscenze genetiche; questi dati sono del 2006 e attualmente questa forchetta è del 50%. I soggetti a cui viene prescritto il Warfarin devono fare un'analisi genetica sia sul VKORK sia sul citocromo. In particolare, le analisi sono due: una riguarda lo status mutazionale del citocromo 2C9 e l'altra riguarda lo stato mutazionale del VKORK. Abbiamo CYP2C9*3/*3 (si legge star3/star3) che sono le varianti alleliche. *3/*3 significa che questo soggetto è omozigote mutato. In linea di massima, il medico prescrive una dose di 5 mg al giorno, è la dose standard somministrata ai pazienti. Dalla gaussiana rappresenta la dose a cui la maggior parte dei soggettirisponde.Fattore tossicocienticoCosa succede se abbiamo mutazioni a livello dell'enzima che metabolizza il farmaco? Quindi sequesta mutazione produce una minor capacità, da parte dell'enzima, di metabolizzare il Warfarin.Avrò maggior concentrazione plasmatica del Warfarin perché viene metabolizzato in manieraminore.Questi soggetti saranno più sensibili; questa sensibilità si traduce con una riduzione della doseche può arrivare anche a 1/5.Questi soggetti, che presentano questa mutazione, gli viene prescritta una dose di 1mg/die.Fattore tossicodinamicoPrendiamo in considerazione VKORK, quindi l'enzima target di questo farmaco.Se abbiamo degli SNP, per quanto riguarda il gene codi cante per il VKORK, abbiamo soggettiche risultano resistenti al trattamento.A questi soggetti la dose, andrà aumentata.Ad ogni cambiamento di amminoacido corrisponde una dose speci ca che il paziente deve fare.resistenza moderataPer esempio,

Nelle mutazioni di VKORK, abbiamo una in cui invece di 5 mg di resistenza maggiore viene somministrato 14 e 16 mg; possiamo avere dove si somministra resistenza severa da 32-36 mg; possiamo avere una (o grave) che vede la valina cambiata con alanina e non si raggiunge mai la dose e cace. A questi pazienti non può essere somministrato il Warfarin perché non avranno l'effetto antiaggregante desiderato.

Cancerogenesi - epidemiologia

È una parte della tossicologia non organo specifica, in particolare la cancerogenesi.

Il cancro è la seconda causa di morte: il 23,1% dei decessi sono causati da neoplasie.

È stato stimato che nei prossimi 10 anni, le neoplasie saranno la prima causa di morte.

Questo perché le neoplasie sono correlate con l'età: aumentando la longevità è chiaro che aumenta anche questo tipo di malattie.

Più nello specifico, andiamo a vedere quella che è la classificazione a seconda del genere (uomo-donna).

le varie tipologie di tumore. Abbiamo sia tumori: - Correlati al genere: prostata 9%, tumore mammario 15%. - Non correlati al genere: al primo posto abbiamo tumori al polmone. Fino a poco tempo fa il tumore al polmone nella donna aveva una percentuale molto più bassa, questo perché con la parità dei sessi, anche le donne che prima non fumavano, oggi hanno iniziato a fumare, portando ad un aumento di questa percentuale. Con l'avvento correlato alla dieta, non abbiamo nessuna differenza. FASI DELL'EVOLUZIONE NEOPLASTICA Siamo abituati a considerare la malattia già quando si è manifestata, andiamo, invece, a vedere quali sono le fasi dell'evoluzione: dall'insorgenza della prima cellula tumorale a quella che sarà tutta la fase clinica. trasformazione neoplastica, Una fase molto importante è la ovvero la trasformazione di una cellula normale, causata di diverse mutazioni: devono verificarsi 30-35 mutazioni, affinché una cellula.

normale si trasformi in cellula neoplastica. Questa trasformazione è determinata da vari fattori:

• Fattori ambientali o esogeni: esposizione a determinati tossici, come ad esempio, il benzene che causa leucemia.
• Fattori endogeni: ad esempio, il sistema immunitario. È stato dimostrato, da poco tempo, che il sistema immunitario gioca un ruolo fondamentale per quanto riguarda l'insorgenza tumorale. Il nostro sistema immunitario sorveglia e uccide quelle che sono le cellule neoplastiche in questa fase; una soppressione del sistema immunitario può aumentare l'insorgenza di neoplasie.
• Età: le mutazioni sono dei cambiamenti anomali a livello del DNA. Il nostro organismo è in grado di riconoscere queste anomalie e di mettere in atto tutta una serie di riparazioni volte al ripristino di una condizione normale. Con l'aumentare dell'età questi enzimi vengono meno e si avrà un aumento dell'incidenza di neoplasie.

L'avanzare dell'età. La trasformazione neoplastica non è legata solamente a una mutazione o comunque, la cellula normale, non è che dall'oggi al domani diventa neoplastica, ma prevede una situazione intermedia, una cellula anormale. Possiamo avere diverse condizioni..

Nel primo caso avviene una mutazione però questa mutazione non determina la trasformazione da cellula normale a cellula cancerosa: necessita di altre mutazioni per diventarlo. Queste mutazioni sono principalmente a carico di geni che si definiscono o protoncogeni o oncosoppressori.

Protoncogeni è una mutazione a carico di questa proteina, che viene iperattivata, e si definiscono attivanti. L'attivazione di questa proteina chinasica determina una cascata iperfosforilativa di tutte quelle proteine che sono a valle, provocando la sopravvivenza cellulare e la trasformazione neoplastica.

Ci sono altri tipi di mutazione che invece vedono una situazione intermedia: la