La nomenclatura star allele

Un modo per identificare i marcatori farmacogenomici

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Le varianti genetiche di rilevanza farmacogenetica vengono descritte utilizzando una nomenclatura speciale, che non viene usata in nessun altro ambito della genetica medica e nella quale si fa uso dei cosiddetti star alleles. Gli alleli cioè, invece che essere identificati con la loro posizione genomica o la loro posizione nel trascritto (si veda la nomenclatura HGVS), vengono numerati con cifre progressive e lettere. Ad esempio: CYP3A5*2 identifica la variante genetica del gene CYP3A5 in posizione genomica g.27289C>A, la quale da origine alla sostituzione aminoacidica p.T398N. Si ritiene che la star allele nomenclature consenta l’identificazione del marcatore farmacogenomico in maniera più veloce e semplice rispetto alla nomenclatura HGVS, soprattutto per il personale non esperto.

La star allele nomenclature ha preso origine dal sistema di identificazione degli alleli nei geni della famiglia del citocromo P450 (CYP) e da allora si è espansa a tutti i geni studiati in farmacogenomica. La lista degli alleli dei geni della famiglia del citocromo P450 e del gene POR è disponibile al sito http://www.cypalleles.ki.se.

Le variazioni nei geni del citocromo P450 (CYP) risultano in quattro fenotipi classici che sono: metabolizzatore ultrarapido, estensivo, intermedio e lento.

Alleli identificati da una stella (*)

Un paziente con metabolizzazione ultrarapida sarà un soggetto con copie doppie o multiple di un allele con funzionalità normale o aumentata, mentre i pazienti con metabolizzazione intermedia o lenta saranno soggetti che hanno uno o più alleli fra quelli che riducono la funzionalità della proteina (tipicamente si tratta di varianti inattivanti o di delezioni del gene). Il termine metabolizzatore estensivo si riserva invece a coloro che portano due copie dell’allele normalmente funzionante. In questo caso il soggetto sarà portatore dell’allele wild-type, detto anche allele consensus che, nel sistema della star allele nomenclature, corrisponde all’allele *1. I numeri *2, *3, *4 e così via rappresentano invece alleli con funzionalità alterata che, in quanto tali, portano a profili di metabolizzazione aumentata o ridotta.

Come funziona (le regole per descrivere un allele)

La star allele nomenclature dà la possibilità di indentificare con un’unica sigla non solo una singola variante genetica, ma anche gruppi di varianti. In particolare:

A) per alleli funzionali che possono trovarsi in concomitanza di altri alleli clinicamente irrilevanti, si usa distinguere l’allele originale e il gruppo di alleli associati con due differenti sigle contraddistinte dall’aggiunta di una lettera dopo il numero.

Ad esempio: la sigla CYP2B6*4A rappresenta l’allele farmacogeneticamente rilevante K262R nel gene CYP2B6, mentre la sigla CYP2B6*4B rappresenta la combinazione fra l’allele K262R e uno o più dei polimorfismi neutri che facilmente si possono riscontrare in associazione ad esso: -2320T>C; -1778A>G; -1186C>G; -750T>C; 18053A>G. In entrambi i casi l’effetto farmacogenomico sortito è sempre quello di K262R.

B) similmente, per l’associazione fra più alleli funzionali che tendono a segregare insieme, si utilizza la sigla che identifica l’allele con l’effetto più spiccato, nominando poi le diverse combinazioni di alleli aggiungendo una lettera al numero.

Ad esempio: la sigla CYP2C19*2 identifica la mutazione di splicing 681G>A nel gene CYP2C19. Tale mutazione agisce riducendo la funzionalità della proteina. Insieme a questa variante possono segregare anche altre varianti, che mostrano sempre un effetto funzionale, ma di entità inferiore a quello di 681G>A. Ecco così che vengono adottate le seguenti sigle per identificare le associazioni più frequenti:

CYP2C19*2A: 99C>T; 681G>A; 990C>T; 991A>G

CYP2C192*B: 99C>T; 276G>C; 681G>A; 990C>T; 991A>G

CYP2C19*C: 99C>T; 481G>C; 681G>A; 990C>T; 991A>G

In ogni caso, l’effetto farmacogenetico finale è quello determinato da 681G>A.

Va comunque notato che i primi alleli descritti nel database delle mutazioni dei geni CYP non seguivano queste regole, ma, per semplicità, sono stati lasciati nel database senza cambiarne la sigla.

Lacune della nomenclatura star allele

La star allele nomeclature presenta alcune lacune. Prima di tutto essa non indica il tipo di mutazione, cioè se si tratti, ad esempio, di una variante missenso, nonsenso, di splicing o di una grande delezione/duplicazione dell’intero gene. Secondariamente, nonostante la possibilità di identificare anche gruppi di alleli con un unico simbolo, la star allele nomenclature non presenta un grado di flessibilità sufficiente ad esprimere la complessità e la gran mole dei dati genetici prodotti negli studi di exome sequencing o genome sequencing. Cionondimeno la star allele nomenclature resta ufficialmente usata non solo nella ricerca, ma anche nelle linee guida e nella documentazione degli organi di regolamentazione e supervisione del mercato dei farmaci.

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