Tools for a personalized tacrolimus dose adjustment in the follow-up of renal transplant recipients. Metabolizing phenotype according to CYP3A genetic polymorphisms versus concentration-dose ratio

Abstract

Background and justification: The strategy of the concentration-dose (C/D) approach and the different profiles of tacrolimus (Tac) according to the cytochrome P450 polymorphisms (CYPs) focus on the metabolism of Tac and are proposed as tools for the follow-up of transplant patients. The objective of this study is to analyse both strategies to confirm whether the stratification of patients according to the pharmacokinetic behaviour of C/D corresponds to the classification according to their CYP3A4/5 cluster metabolizer profile. Materials and methods: 425 kidney transplant patients who received Tac as immunosuppressive treatment have been included. The concentration/dose ratio (C/D) was used to divide patients in terciles and classify them according to their Tac metabolism rate (fast, intermediate, and slow). Based on CYP3A4 and A5 polymorphisms, patients were classified into 3 metabolizer groups: fast (CYP3A5*1 carriers and CYP34A*1/*1), intermediate (CYP3A5*3/3 and CYP3A4*1/*1) and slow (CYP3A5*3/*3 and CYP3A4*22 carriers). Results: When comparing patients included in each metabolizer group according to C/D ratio, 47% (65/139) of the fast metabolizers, 85% (125/146) of the intermediate and only 12% (17/140) of the slow also fitted in the homonym genotype group. Statistically lower Tac concentrations were observed in the fast metabolizers group and higher Tac concentrations in the slow metabolizers when compared with the intermediate group both in C/D ratio and polymorphisms criteria. High metabolizers required approximately 60% more Tac doses than intermediates throughout follow-up, while poor metabolizers required approximately 20% fewer doses than intermediates. Fast metabolizers classified by both criteria presented a higher percentage of times with sub-therapeutic blood Tac concentration values. Conclusion: Determination of the metabolizer phenotype according to CYP polymorphisms or the C/D ratio allows patients to be distinguished according to their exposure to Tac. Probably the combination of both classification criteria would be a good tool for managing Tac dosage for transplant patients. Resumen: Antecedentes y justificación: La estrategia de la aproximación concentración-dosis (C/D) y los distintos perfiles del tacrolimus (Tac) según los polimorfismos del citocromo P450 (CYPs) se centran en el metabolismo de Tac y se plantean como herramientas para el seguimiento de los pacientes trasplantados. El objetivo de este estudio es comparar la exposición al Tac analizado según ambas estrategias. Materiales y métodos: Se han incluido 425 pacientes trasplantados renales. El cálculo del cociente concentración Tac/dosis (C/D) permitió dividir la población en terciles y clasificar los pacientes según su tasa de metabolismo del Tac en 3 grupos (rápida, intermedia y lenta). En base los polimorfismos del CYP3A4 y A5, los pacientes se agruparon en metabolizadores rápidos (portadores del CYP3A5*1 y CYP34A *1/*1), intermedios (CYP3A5*3/3 y CYP3A4*1/*1) y lentos (CYP3A5 *3/*3 y portadores del CYP3A4*22). Resultados: Al comparar los pacientes de cada grupo metabolizador según los dos criterios coincidieron el 47% (65/139) de los metabolizadores rápidos, el 85% (125/146) de los intermedios y solo el 12% (17/140) de los lentos. Se observaron concentraciones de Tac estadísticamente menores en los metabolizadores rápidos y concentraciones mayores en los lentos, comparándolos con el grupo intermedio según el cociente C/D o según polimorfismos. Los metabolizadores rápidos requirieron alrededor del 60% más de dosis de Tac que los intermedios a lo largo del seguimiento, mientras que los lentos aproximadamente un 20% menos de dosis que los intermedios. Los metabolizadores rápidos clasificados por ambos criterios presentan un porcentaje mayor de veces con valores de concentración de Tac en sangre infra-terapéuticos. Conclusión: La determinación del fenotipo metabolizador según los polimorfismos del CYP o bien cociente C/D permite distinguir los pacientes según su exposición al Tac. Probablemente la combinación de ambos criterios de clasificación sería una buena herramienta en el manejo de la dosificación de Tac para los pacientes trasplantados.

Keywords

• Tacrolimus
• Trasplante renal
• Inmunosupresión
• Monitorización terapéutica