Identification of genetic biomarkers of response to venlafaxine in a cohort of depressed patients.
Identification de biomarqueurs génétiques de réponse à la venlafaxine dans une cohorte de patients déprimés
Résumé
Introduction: Major Depressive Disorder (MDD) represents an issue of Public Health. Currently, different antidepressant (AD) treatments exist, but 60% of depressed patients do not respond sufficiently to this type of treatment. Pharmacogenetics (PG) represents the study of the variability of response to a treatment associated to genetic variations identified in pharmacokinetic and pharmacodynamic genes. Personalized medicine is using PG to make the best therapeutic choice for a depressed patient. Venlafaxine (VEN), AD frequently used in psychiatry, is metabolized by the enzymes of Cytochromes P450 (CYP) 2D6 and 2C19. VEN increases the turnover of cerebral monoamines, which are catabolized by the cathecol-O-methyltransferase (COMT). The aim of this study is to identify genetic biomarkers of response to VEN that may be used in clinical practice in psychiatry. This work presents two candidate gene studies and a study of panel of genes based on a review of the literature. Methods : Two hundred and six Caucasian patients suffering from a unipolar major depressive episode (DSM-IVTR), requiring a new AD treatment, selected from METADAP cohort, treated by VEN have been studied. The METADAP cohort is a 6-month prospective, multicenter, real-world setting, treatment study in psychiatry. Depression was assessed by the Hamilton scale at the baseline and after 1, 3 and 6 months of AD treatment allowing the evaluation of the percentage of improvement, the response and the remission. Patients were genotyped for the major SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms) of CYP2D6 and CYP2C19: loss of function alleles (CYP2D6 *3 rs35742686, *4 rs3892097, *6 rs5030655, the complete gene deletion *5); (CYP2C19 *2 rs4244285, *3 rs4986893, *4 rs28399504, *5 rs56337013); increased function alleles (gene duplication CYP2D6*2xN); (CYP2C19 *17 rs12248560); decreased function alleles (CYP2D6 *10 rs1065852, CYP2D6*41 rs28371725) and COMT Val(108/158)Met, rs4680. The TaqMan allelic discrimination technology was used. Accordingly to the CYP2D6 and CYP2C19 phenotype, the patients were classified in: poor, normal, extensive, intermediate, and ultra-rapid metabolizers and respectively 3 COMT Val(108/158)Met genotypes : Val/Val, Val/Met, Met/Met. Furthermore, 70 patients were sequenced using Next Generation Sequencing (NGS) technologies of MiSeq Illumina for a panel of 70 genes. Results : No association between the evolution of depression of patients treated by VEN and the SNPs of CYP2D6, of CYP2C19 and of COMT was showed in this sample. The NGS data is being analyzed. Le quality of the NGS data has been validated by comparing the results to the TaqMan allelic discrimination of the CYP. Following the review of the literature showing the importance of the OCTs (Organic Cation Transporter) and PMATs (Plasma Membrane Monoamine Transporter) transporters in the transport of monoamines and their role in the AD response, these genes will be integrated in the selection of the panel of genes for the NGS study. Conclusion: This work shows that routine genotyping of the SNPs of CYP2D6, of CYP2C19 and of COMT Val(108/158) Met cannot be recommended in clinical practice in psychiatry for depressed patients treated by VEN. This work will continue with the NGS analyses that will attempt to identify relevant, rare and very rare variants, in particular for genes that have not been studied in a context of MDD such as OCTs and PMATs.
Introduction : Le trouble dépressif majeur (TDM) représente un enjeu de Santé Publique. Aujourd’hui, il existe différents médicaments antidépresseurs (AD), mais 60% des patients déprimés ne répondent pas suffisamment à ce type de traitement. La pharmacogénétique (PG) se définit comme l’étude de la variabilité de la réponse aux médicaments associée à des variations génétiques des gènes de la pharmacodynamie ou de la pharmacocinétique. La médecine personnalisée utilise la PG pour améliorer la prise en charge des patients. La venlafaxine (VEN), AD fréquemment utilisé en psychiatrie, est métabolisée par les enzymes du Cytochrome P450 (CYP) 2D6 et 2C19. Elle augmente le turnover des monoamines cérébrales, qui sont catabolisées par la catechol-O-méthyltransférase (COMT). L'objectif de ce travail est d'identifier des biomarqueurs génétiques de réponse à la VEN qui pourraient être utilisés dans la pratique clinique psychiatrique. Ce travail présente deux études de gènes candidats, et une étude de panel de gènes basée sur une revue de la littérature. Méthodes : Deux cent six patients caucasiens souffrant d’un épisode dépressif majeur unipolaire (DSM-IVTR), nécessitant un nouveau traitement AD, issus de la cohorte METADAP et traités par VEN ont été étudiés. METADAP est une cohorte prospective d’une durée de 6 mois, multicentrique, naturaliste, en conditions réelles de prescription en psychiatrie. La dépression a été mesurée avec l’échelle de dépression de Hamilton à l’inclusion et après 1, 3 et 6 mois de traitement antidépresseur, permettant d’évaluer le pourcentage d’amélioration, la réponse et la rémission. Les patients ont été génotypés pour les polymorphismes génétiques ou Single Nucleotide Polymorphisms (SNP) majeurs du CYP2D6 et du CYP2C19 : allèles défectueux entraînant une déficience enzymatique complète (CYP2D6 *3 rs35742686, *4 rs3892097, *6 rs5030655, délétion du gène *5); (CYP2C19 *2 rs4244285, *3 rs4986893, *4 rs28399504, *5 rs56337013), allèles entraînant une diminution de l'activité enzymatique (CYP2D6 *10 rs1065852, CYP2D6*41 rs28371725), allèles associés à un métabolisme accéléré (duplication du gène CYP2D6*2xN) ; (CYP2C19 *17 rs12248560) et pour le polymorphisme de la COMT Val(108/158)Met, rs4680. La technique de discrimination allélique TaqMan a été utilisée. Les patients ont été classés selon le phénotype CYP2D6 et CYP2C19 en métaboliseurs lents, normaux, rapides, intermédiaires et ultrarapides et en 3 génotypes COMT Val(108/158)Met: Val/Val, Val/Met, Met/Met. Par ailleurs, 70 patients ont été séquencés en utilisant les technologies de séquençage à haut débit ou Next Generation Sequencing (NGS) MiSeq Illumina pour un panel de 70 gènes. Résultats : Dans cet échantillon, il n’existe pas d’association entre l’évolution de la dépression sous VEN et les SNPs que nous avons étudiés du CYP2D6, du CYP2C19 et de la COMT. Les données NGS sont en cours d’analyse. D’ores et déjà, la qualité des données a été validée par comparaison aux résultats de la discrimination allélique TaqMan des CYP. Suite à une revue de la littérature mettant en évidence l’importance des transporteurs OCTs (Organic Cation Transporter) et PMATs (Plasma Membrane Monoamine Transporter) dans le transport des monoamines et leur rôle dans la réponse aux AD, ces gènes seront intégrés dans la sélection du panel de gènes pour le NGS. Conclusion : Ce travail ne permet pas de recommander le génotypage des SNPs du CYP2D6, du CYP2C19 et de la COMT Val(108/158)Met en routine clinique psychiatrique chez les patients déprimés traités par VEN. Ce travail se poursuivra par l’analyse NGS qui tentera d’identifier des variants rares ou ultra-rares et pertinents, notamment pour des gènes qui n'ont pas été étudiés dans le TDM comme ceux des OCTs et PMATs.
Origine : Version validée par le jury (STAR)