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Estudio farmacoepigenómico de la respuesta al tratamiento secundario en pacientes de ictus isquémico

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Universitat de Barcelona. Facultat de Medicina

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[spa] El Ictus es la segunda causa de mortalidad y la primera de discapacidad en los países desarrollados. Tras sufrir un primer ictus las probabilidades de sufrir un nuevo evento vascular (recurrencia vascular) se incrementan con el tiempo, siendo del 12-16% durante el primer año y llegando al 40% a los 10 años. El tratamiento antiplaquetario, principalmente aspirina y clopidogrel, es el más extendido en para la prevención secundaria en pacientes con ictus isquémico. Sin embargo, existe una alta variabilidad en la respuesta a esta medicación. Mediante estudios genéticos se han identificado algunos polimorfismos que si bien se ha confirmado su asociación con la resistencia al tratamiento antiplaquetario, no explican toda la variabilidad observada en la respuesta a este tratamiento. Por tanto, otros mecanismos de regulación genómicos, como la metilación del ADN, pueden estar asociados con el riesgo de nuevo eventos vasculares. El objetivo de este trabajo es identificar regiones diferencialmente metiladas que puedan estar implicadas en la respuesta al tratamiento antiplaquetario, aspirina y clopidogrel, en pacientes con ictus isquémico. Para ello se han seleccionado de una conhorte de 1.900 pacientes de ictus isquémico, 42 pacientes tratados con clopidogrel (21 de ellos presentaron recurrencia vascular durante el primer año de seguimiento, casos, y 21 no presentaron recurrencia durante el primer año, controles) y 38 tratados con aspirina (19 casos y 19 controles). Para todas las muestras se realizó un estudio de asociación del epigenoma completo (EWAS). Posteriormente los resultaos más significativos se replicaron en dos muevas cohortes compuestas, por un lado de 191 pacientes con patología cardiovascular tratados con clopidogrel, y por otro lado de 289 pacientes con patología cardiovascular tratados con aspirina. Se identificaron 73 islas diferencialmente metiladas (p<10-06) asociadas con la recurrencia vascular en pacientes tratados con clopidogrel y 16 en pacientes tratados con aspirina. De las cuales dos islas se mantuvieron significativas tras el estudio de replicación. La hipometilación de la isla cg03548645 situada en la región promotora del gen TRAF3, se asocia con nuevos eventos vasculares (p=1,43x10-05) en aquellos pacientes con ictus isquémico tratados con clopidogel y a su vez se asocia con mayores niveles de agregación plaquetaria medida mediante LTA (ρ=-0,29, p=0,0075). A su vez, la hipermetilación de la isla c04985020 situada en el gen PPM1A, se ha asociado con nuevos eventos vasculares (joint p=1,78x10-07) en aquellos pacientes tratados con aspirina. Un total de 452.449 dímeros CG pasaron el control de calidad y fueron analizados. Se identificaron cuatro dímeros CG diferencialmente metilados, p<10-06 situados en cuatro genes diferentes, tras la replicación uno de ellos se mantuvo estadísticamente significativo (p<0.05). Un análisis en profundidad de dicha región, mostró otro punto CG asociado con la recurrencia vascular. Estos zonas diferencialmente metilados están localizados en un gen de la familia TNF receptor associated factor, que previamente ha sido asociado con la progresión de la arterioesclerosis y con la regulación de CD40L. Este es el primer estudio farmacoepigenético que se lleva a cabo en pacientes de ictus isquémico, que sugiere que los cambios en los niveles de metilación pueden estar implicados en la respuesta al tratamiento antiplaquetario.

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[eng] Patients with Ischemic stroke are at high risk of developing other vascular diseases known as vascular recurrence. The most prescribed treatment for secondary prevention of stroke, to reduce vascular recurrence, are antiplatelet agents. Among them aspirin and clopidogrel are the most widely used antiplatelet agents, however 10% to 20% of patients show resistance to antiplatelet therapy. Pharmacogenetic studies have found single-nucleotide polymorphisms associated with high platelet reactivity in clopidogrel and aspirin treated patients; however, they have failed to find a genetic predisposition associated with new vascular events. Therefore new approaches, such as epigenetic studies, may contribute to finding the underlying cause of new vascular events after antiplatelet treatment. This study aims to find differentially methylated sites across the genome associated with vascular recurrence in ischemic stroke patients treated with clopidogrel or aspirin. From a cohort of 1900 patients with ischemic stroke, we selected 42 patients treated with clopidogrel, including 21 with a recurrent vascular event and 21 without vascular recurrence during the first year of follow-up. We also selected 38 patients treated with aspirin, including 19 with a recurrent vascular event and 19 without vascular recurrence during the first year of follow-up. Over 480.000 DNA methylation sites were analyzed across the genome, in a epigenome-wide association study (EWAS). Differentially methylated CpG sites were identified by nonparametric testing using R. Replication analysis, was performed in a new cohort of 191 subjects in clopidogrel study, and 289 subject in aspirin study. 73 differentially methylated CpG sites (DMC) were associated with vascular recurrence in patients treated with clopidogrel and 16 DMC were associated (p<10-05) with vascular recurrence in patients treated with aspirin. Two islands remained significant after the replication study. Cg03548645 CpG site hypomethylation in the promoter region of the TRAF3 gene is associated with new cardiovascular events (p=1,43x10-05) in patients with ischemic stroke treated with clopidogrel. TRAF3 CpG site is also associated with higher levels of platelet aggregation measured by LTA (ρ=-0.29, p=0.0075). In turn, the hypermethylation of the cg04985020 CpG site in the PPM1A gene has been associated with new cardiovascular events (joint-p=1,78x10-07) in patients treated with aspirin. This study suggests for the first time that epigenetics may significantly contribute to the variability of antiplatelet response and recurrence of ischemic events in patients with stroke.

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Estudio farmacoepigenómico de la respuesta al tratamiento secundario en pacientes de ictus isquémico