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# Sciences de la santé# Pharmacologie et thérapeutique

Comprendre les interactions médicamenteuses et la génétique

Un aperçu de comment la génétique influence les réponses aux médicaments et les interactions.

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Les Interactions médicamenteuses peuvent entraîner des effets secondaires inattendus, ce qui est un gros souci pour les médecins et la santé publique. Quand les gens prennent des médicaments, leur corps les traite différemment selon plusieurs facteurs. Un des facteurs majeurs, c'est comment nos gènes influencent les enzymes qui décomposent les médicaments. Certaines personnes ont des Différences génétiques qui font que ces enzymes fonctionnent plus vite ou plus lentement, ce qui entraîne une grande variété de réponses au même médicament. Un autre problème survient quand plusieurs médicaments sont pris ensemble, ce qui peut aussi changer la manière dont chaque médicament est traité dans le corps. C'est particulièrement important pour les patients qui prennent des médicaments pour la dépression, car des recherches montrent qu'environ 25 % de ces patients peuvent ressentir des effets secondaires à cause de ces interactions.

Facteurs génétiques et métabolisme des médicaments

Les différences génétiques dans les enzymes, notamment celles connues sous le nom d'enzymes cytochrome, jouent un rôle crucial dans la façon dont les médicaments sont métabolisés. Par exemple, des enzymes spécifiques comme CYP2C9, CYP2C19 et CYP2D6 peuvent avoir un impact significatif sur le fonctionnement d'environ un tiers de tous les médicaments disponibles, en particulier ceux qui affectent le cerveau. Pour améliorer les résultats des traitements, les médecins peuvent utiliser le profil génétique d'une personne pour adapter la thérapie médicamenteuse. Il existe déjà des lignes directrices recommandant de faire attention lors de la prescription de médicaments à des personnes ayant certains marqueurs génétiques qui ralentissent le métabolisme des médicaments.

Utiliser un système qui considère la génétique d'une personne lors de la prescription de médicaments a montré des promesses. Des études indiquent que si les médecins adoptent de tels systèmes personnalisés, ils pourraient réduire les effets secondaires d'environ 30 %.

Interactions médicamenteuses

Les interactions médicamenteuses surviennent quand un médicament affecte le fonctionnement d'un autre médicament, souvent en ralentissant les enzymes qui les décomposent. Cela peut entraîner des niveaux de médicaments plus élevés dans le corps et causer plus d'effets secondaires. Les organismes de réglementation exigent que les étiquettes de médicaments incluent des avertissements sur les interactions potentielles, et de nombreux systèmes de soutien médical utilisent ces informations pour aider les médecins à prendre des décisions de prescription plus sûres.

Pour aborder efficacement ces problèmes, il est crucial d'analyser à la fois les différences génétiques et comment les médicaments interagissent entre eux. Cette combinaison d'informations génétiques et d'interactions médicamenteuses est souvent appelée interactions gène-médicament (IGM).

Modèles statiques pour comprendre les interactions médicamenteuses

Ces dernières années, les chercheurs ont développé des modèles pour prédire comment les changements dans la composition génétique et les interactions médicamenteuses affectent l'exposition aux médicaments. Une approche utilise des données collectées à partir de situations réelles comme le suivi thérapeutique des médicaments. Ces modèles sont statiques; ils fournissent un aperçu des informations disponibles sans prédire comment le médicament pourrait se comporter dans le corps au fil du temps.

Les modèles statiques permettent d'avoir une vue d'ensemble des différents médicaments et enzymes, les rendant utiles pour créer des lignes directrices de traitement. Ils reposent sur le principe qu'un changement dans la façon dont un médicament interagit avec le corps peut être vu à travers le prisme de la variation de l'activité enzymatique due à la génétique.

Comprendre la phénotransformation

Un concept important qui émerge dans les modèles statiques est la phénotransformation. Cela fait référence à la manière dont l'activité enzymatique d'une personne peut changer à cause de l'effet d'un autre médicament. Par exemple, si un médicament empêche complètement une enzyme de fonctionner, quelqu'un qui métabolise normalement ce médicament pourrait soudainement se comporter comme quelqu'un qui le métabolise mal. Avoir une image plus claire de ces changements est vital pour un dosage précis et pour minimiser les effets secondaires.

Avant d'utiliser la phénotransformation dans la pratique, les chercheurs analysent les modèles existants qui examinent séparément les variations génétiques et les interactions médicamenteuses. En unifiant ces deux aspects, ils visent à créer des modèles plus précis de la façon dont les médicaments sont métabolisés.

Modèles précoces et leurs limitations

Dans le passé, les efforts pour estimer comment les facteurs génétiques impactent l'exposition aux médicaments reposaient sur le calcul des moyennes pour chaque combinaison de médicament et de variation génétique. Bien que cette méthode soit simple, elle ne tire pas parti de la relation entre différentes mesures pour le même médicament et la même variante génétique, ce qui entraîne des inefficacités dans la compréhension du comportement des médicaments.

La compréhension actuelle suggère que de nombreuses différences génétiques produiront des relations linéaires avec l'élimination des médicaments. Cela signifie que si nous savons comment un certain trait génétique affecte l'activité enzymatique, nous pouvons estimer comment cela influencera le traitement du médicament. En utilisant des scores d'activité relative qui tiennent compte des variations dans le fonctionnement enzymatique, les chercheurs peuvent construire des modèles prédictifs.

Modèles évolutifs d'inhibition

Des modèles ont également été développés pour comprendre comment les médicaments inhibent le métabolisme des autres. Ces modèles commencent souvent à partir de principes simples et s'étendent à mesure que de nouvelles données deviennent disponibles. Par exemple, les chercheurs ont trouvé des moyens d'estimer combien un médicament peut inhiber un autre basé sur des mesures provenant de données réelles de patients, plutôt que seulement des expériences en laboratoire.

Ces modèles révèlent que le potentiel d'un médicament à inhiber un autre peut être influencé non seulement par une enzyme, mais par plusieurs facteurs, compliquant ainsi le tableau global. Par conséquent, les scientifiques doivent dériver ces taux d'inhibition basés sur des données réelles quand c'est possible.

Modèles de phénotransformation en pratique

Associer des preuves du monde réel aux modèles théoriques est crucial. Des recherches ont montré que la façon dont les médicaments s'inhibent mutuellement peut dépendre significativement des traits génétiques de l'individu qui les prend. Donc, un modèle complet doit tenir compte à la fois des facteurs génétiques et de la manière dont ces gènes interagissent avec d'autres médicaments.

Il existe une variété de modèles de phénotransformation en place, et ils se concentrent souvent sur la simplification de la relation entre les génotypes et le métabolisme des médicaments. De nombreuses études existantes ont identifié quelques approches privilégiées pour modéliser ces interactions, certaines mettant en avant l'importance de variations génétiques spécifiques dans l'impact sur la réponse aux médicaments.

Le besoin de recherches continues

Malgré les avancées dans les techniques de modélisation, des défis demeurent. Il y a un potentiel d'erreurs si les chercheurs supposent que toutes les interactions peuvent être comprises à travers des modèles linéaires simples. Quand plusieurs médicaments impactent les mêmes enzymes, prédire comment chacun se comportera peut devenir complexe.

De plus, les interactions peuvent ne pas seulement dépendre d'un médicament, mais aussi de la manière dont le corps les traite ensemble. Quand les deux médicaments engagent la même enzyme, cela peut créer un cycle de rétroaction où chaque médicament affecte l'efficacité de l'autre.

Pour améliorer ces modèles prédictifs, plus de recherches et de données du monde réel sont nécessaires. Ces efforts pourraient mener à une meilleure compréhension et gestion de la manière dont différents médicaments fonctionnent ensemble, conduisant finalement à des traitements plus sûrs et plus efficaces.

Conclusion

L'étude continue des interactions médicamenteuses et de leurs effets secondaires est cruciale pour fournir des soins médicaux sûrs et efficaces. Au fur et à mesure que nous en apprenons plus sur les facteurs génétiques et comment les différents médicaments s'affectent les uns les autres, nous pouvons développer de meilleurs systèmes pour prédire les réponses individuelles aux médicaments. En utilisant des modèles avancés qui intègrent à la fois la génétique et les interactions médicamenteuses, les professionnels de santé peuvent proposer des plans de traitement plus personnalisés visant à réduire les effets secondaires et améliorer les résultats pour les patients. Plus de travail est nécessaire pour combler le fossé entre les modèles théoriques et la pratique clinique, mais le potentiel pour améliorer les soins aux patients est significatif.

Source originale

Titre: Phenotypic models of drug-drug-gene interactions mediated by cytochrome drug-metabolizing enzymes

Résumé: Genetic polymorphisms in drug metabolizing enzymes and drug-drug interactions are major sources of inadequate drug exposure and ensuing adverse effects or insufficient responses. The current challenge in assessing drug-drug gene interactions (DDGI) for the development of precise dose adjustment recommendation systems is to take into account both simultaneously. Here, we analyze the static models of DDGI from in vivo data and focus on the concept of phenoconversion to model inhibition and genetic polymorphisms jointly. These models are applicable to datasets where pharmacokinetic information is missing and are being used in clinical support systems and consensus dose adjustment guidelines. We show that all such models can be handled by the same formal framework, and that models that differ at first sight are all versions of the same linear phenoconversion model. This model includes the linear pharmacogenetic and inhibition models as special cases. We highlight present challenges in this endeavour and the open issues for future research in developing DDGI models for recommendation systems.

Auteurs: Roberto Viviani, J. Berres, J. C. Stingl

Dernière mise à jour: 2024-02-02 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.02.23297749

Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.02.23297749.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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