Farmakologi

FARMAKOGENETIK
(Konsep Dasar & Implikasi Klinis)
(Buku Referensi Mahasiswa S1,S2 Kedokteran, Farmasi dan Kesehatan)

Seri I: Evidence Based Medicine

EM SUTRISNA

2015

SUTRISNA, EM
Farmakogenetik: Konsep Dasar dan Implikasi
Klinis (Buku Referensi Mahasiswa S1, S2 Kedokteran,
Farmasi dan Kesehatan) / Sutrisna,EM.
Surakarta: Muhammadiyah University Press, 2015
xii, 108 hal.; ill., 23 cm
ISBN: 978-602-361-003-7
1. Farmakogenetik

2. Judul


FARMAKOGENETIK
(Konsep Dasar & Implikasi Klinis)

Penulis

: DR., dr. EM Sutrisna, M. Kes.

Layouter

: Arbagrafika

Desain cover : Tim MUP
Edisi

: Kesatu

Cetakan

: Pertama, Maret 2015


Hak Penerbitan pada Muhammadiyah University Press
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A Yani Pabelan Tromol Pos 1 Kartasura Surakarta 57102
Jawa Tengah - Indonesia
Telp: (0271) 717417- eks.172
Email: muppress@ums.ac.id

Hak cipta  pada penulis dan dilindungi undang-undang

Dilarang mengutip sebagian ataupun seluruh buku ini
dalam bentuk apapun tanpa izin dari penerbit

ii

Farmakogenetik

Konsep Dasar & Implikasi Klinis

Kata Pengantar


Puji Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Alloh SWT
atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga penyusunan buku Seri 1
Farmakogenetik ini dapat terselesaikan.
Didasari atas keprihatinan belum adanya buku Farmakogenetik edisi
bahasa Indonesia, maka sesuai bidang penulis yaitu Farmakologi, kami
mencoba menyusun buku Farmakogenetik ini.
Farmakogenetik merupakan cabang ilmu Farmakologi yang
memfokuskan pengaruh variasi genetik terhadap respon pengobatan.
Farmakogenetik sebenarnya merupakan ilmu yang sangat luas karena
disetiap sistem fisiologis tubuh ada variasi genetik yang mungkin akan
berpengaruh kepada respon obat. Buku ini baru menyajikan dasar-dasar
farmakogenetik, personalized medicine dan implikasi klinisnya. Buku
terdiri dari tujuh bab. Bab 1 dan 2 membicarkan tentang konsep dasar
farmkogenetik dan personalized medicine, bab 3-5 membicarakan tentang
polimorfisme genetik dan implikasi klinis, sedang bab 6 & 7 membahas
tentang polimorfisme di Indonesia dan polimorfisme genetik sebagai marker
penyakit. Direncanakan serial mendatang akan di bahas pengaruh genetik
terhadap respon klinis berbasis klasifikasi penyakit atau per sistem organ.
Diharapkan buku ini bermanfaat bagi mahasiswa kedokteran dan
kesehatan yang fokus pada farmakaogenetik baik dalam kepentingan studi

maupun dalam penyusunan skripsi maupun thesis. Sedangkan bagi praktisi
(dokter) buku ini bisa menjadi bahan pertimbangan dalam menentukan
terapi
Penulis menyadari buku ini kurang sempurna, sehingga kritik dan saran
kami nantikan.
Akhirnya semoga buku ini bermanfaat.
Surakarta, Januari 2015
Penulis
Kata Pengantar

iii

Daftar Isi
Kata Pengantar ................................................................................iii
Daftar Isi......................................................................................... v
Daftar Singkatan .............................................................................vii
Daftar Tabel ....................................................................................ix
Daftar Gambar .................................................................................xi

BAB I

KONSEP DASAR FARMAKOLOGI-FARMAKOGENETIK.......................... 1
A. Proses Farmakologi .................................................................... 1
B. Sejarah Farmakogenetik.............................................................. 6
C. Farmakogenetik pada proses farmakokinetik ................................. 7
D. Farmakogenetik dalam proses farmakodinamik .............................. 9

BAB II
POLIMORFISME GENETIK DAN PERSONALIZED MEDICINE .............. 13
A. Polimorfisme genetik ............................................................... 13
B. Personalized medicine .............................................................. 15

BAB III
FARMAKOGENETIK PADA DRUGS TRANSPORTER GENES ................ 21
A. Drugs transporter genes ............................................................ 21
B. Polimorfisme dalam drugs trasporter gene .................................. 26

Daftar Isi

v


BAB IV
FARMAKOGENETIK PADA ENZIM PEMETABOLISME OBAT ............... 39
A. Enzim sitokrom P-450 (CYP)..................................................... 40
B. Enzim N-asetyiltransferase (NAT) ............................................... 54
C. Enzim glutathion transferase (GST) ............................................ 57
D. Microsomal Epoxide Hydrolase (mEH) ........................................ 58

BAB V
FARMAKOGENETIK PADA DRUGS TARGET GENE ............................ 69
A. Ikatan Obat-Reseptor ............................................................... 69
B. Polimorfisme pada reseptor ....................................................... 73

BAB VI
FARMAKOGENETIK DI INDONESIA .................................................... 87

BAB VII
POLIMORFISME GENETIK DAN PENYAKIT ...................................... 93
A. Hipertensi Kardiomiopati ......................................................... 94
B. Diabetes mellitus tipe 1 ............................................................ 94
C. Syndrome nefrotik .................................................................... 95

D. Asma bronchial ....................................................................... 95
E.

Skizofrenia .............................................................................. 97

F.

Myastenia gravis ...................................................................... 97

G. Systemic lupus eritematosus ..................................................... 98
Indeks ........................................................................................ 103
Glosarium ................................................................................... 105
Riwayat Singkat Penulis ................................................................ 107

vi

Farmakogenetik

Konsep Dasar & Implikasi Klinis


Daftar Singkatan
AICU

: Aspirin intolerance chronic urticaria

ANT2

: Adenine nucleotide translocator 2

CCR2

: Chemokin receptor type 2

COMT

: Cathecol O methyl transferase

CYP

: Cytochrome P-450


CTI

: Cardiac troponin I

cTnT

: Cardiac troponin T

DISC1

: Disrupted-in-schizophrenia 1 gene

DTNBP1

: Dystrobrevin binding protein 1 gene

FMO

: Flavin-containing monoxygenase


FGF

: Fibroblast Growth factor

FSH

: Folicle stimulating hormone

HNMT

: Histamine N-methyltransferase

LHON

: Leber’s hereditary optic neuropathy

MAO

: Monoamine oxidase


MCP-1

: Monocyt chemoattracctant protein 1

MEPE

: Matrix extracellular phospoglycoprotein

MLC

: Myosin light chain

MLSTD1

: Male sterility domain containing protein 1

MnSOD

: Manganese superoxide dismutase

Daftar Singkatan

vii

MODY

: Maturity onset diabetes young

MOR

: μ-Opioid receptor

MyBP-C

: Myosin binding protein C

MyHC

: Myosin heavy chain

NAT

: N-Acetyltransferase

TPMT

: Thiopurine methyltransferase

GST

: Glutathione S Transferase

NIDDM

: Non insulin dependent diabetes mellitus

NPHS1

: Nephrotic syndrome congenital

NRG1 SNP : Neuregulin-1 single nucleotide polymorphism
OPRM1

: Opioid receptor M1

PIGF

: Plasental growth factor

PM

: Rapid metabolizer

URM

: Ultra rapid metabolizer

SLE

: Systemic lupus eritematosus

SNPs

: Single nucleotide pholymorphism

VCAM-1

: Vascular cell adhesion molecule-1

VGEF

: Vascular endotelial growth factor

viii Farmakogenetik
Konsep Dasar & Implikasi Klinis

Daftar Tabel
Tabel 1.

Polimorfisme gen menyebabkan efek samping meningkat ..... 10

Tabel 2.

Adverse drugs reaction (ADR)karena variasi genetik yang
berpengaruh pada farmakodinamik .................................... 10

Tabel 3.

Perbedaan Respon obat karena perbedaan metabolisme ....... 18

Tabel 4.

Transporter obat pada manusia ......................................... 22

Tabel 5.

Major drugs transporter .................................................... 23

Tabel 6.

Substrat-substrat P-glycoprotein ......................................... 28

Tabel 7.

Polimorfisme gen MDR ..................................................... 30

Tabel 8.

Isosim CYP pada manusia ................................................ 41

Tabel 9.

Distribusi enzim CYP ........................................................ 44

Tabel 10. Frekuensi slow acetylation pada berbagai populasi/Ras. ........ 56
Tabel 11. Jenis reseptor muskarinik .................................................. 80
Tabel 12. Macam reseptor nikotinik .................................................. 82
Tabel 13. Subtype dari MODY (maturity onset diabetes young)............ 94
Tabel 14. Mediator inflamasi pada asma bronchial ............................. 95
Tabel 15. Manifestasi klinis SLE. ...................................................... 98

Daftar Tabel

ix

Daftar Gambar
Gambar 1.

Besaran kadar obat dalam darah menurut rute pemberian. .... 3

Gambar 2.

Segitiga Respon Pengobatan .......................................... 5

Gambar 3.

Faktor-faktor yang mempengaruhi efek obat ...................... 6

Gambar 4.

Perbedaan kadar obat dalam plasma karena variasi genetik ... 9

Gambar 5.

Insersi pada nukleotida kedua ....................................... 14

Gambar 6.

Delesi pada nukleotida kedua ........................................ 15

Gambar 7.

Perbedaan kadar isoniazid antar kecepatan metabolism ... 17

Gambar 8.

Pengelompokan metabolisme sesuai polimorfisme. .......... 19

Gambar 10. Struktur P-Glycoprotein................................................. 29
Gambar 11. Polimorfisme pada enzim p.emetabolisme obat. .............. 40
Gambar 12. Peta metabolism obat oleh Cytocrome P450 (CYP) .......... 44
Gambar 13. Perbedaan aktivitas enzym akibat polimorfisme gen ......... 45
Gambar 14. Ikatan ligand dan reseptor. ............................................ 70
Gambar 15. Reseptor-reseptor obat ................................................. 73
Gambar 16. Sistem renin angiotensin .............................................. 76
Gambar 17. Macam-macam Reseptor muskarinik ............................ 81
Gambar 18. Jalur sitokin-sitokin pemicu asma .................................. 96

Daftar Gambar

xi

Glosarium

Adverse effect

Efek yang menyimpang dan tidak diinginkan

Agonist

Obat yang mempunyai efek menyerupai/sama dengan
senyawa indogen

Antagonist

Obat yang tidak mempunyai aktifitas intrinsik sehingga
untuk menimbulkan efek dengan menghambat kerja
suatu agonis

Gen

Unit pewarisan sifat (substansi hereditas) pada
organisme hidup. Merupakan urutan DNA yang
menyandi protein atau polipeptida. Mengandung
informasi genetika dan terletak dalam kromosom

Ligand

Senyawa (termasuk obat) yang berikatan reseptot

Missense

Merupakan jenis mutasi dimana terjadi perubaha asam
amino yang dibentuknya

Mutant type

Tipe variant dari polimorfisme

Non missense

Merupakan jenis mutasi dimana terjadi perubaha
urutan nukleotida

Non Synonimous

Adanya polimorfisme (biasanya single nucleotide
pholymorpism/SNIPs) yang menyebakan perubaha
pembentukan asam amino

Polimorfisme

Variasi genetic yang terjadi pada individu ynag normal.
Biasanya >1% populasi terjadi variasi gentetik

Glosarium 105

Poor metabolism

Kelompok individu dengan metabolism
berkebalikan dengan ultra metabolism

Slow acetylator

Individu yang kemampuan asetilasi terhadap obat
tertentu lambat berkebalikan dengan fast acetylator

SNPs

Singkatan dari Single nucleotide polymorphism
maknanya variasi pada urutan sebuah DNA pada
single nucleotide

Synonimous

Adanya polimorfisme (biasanya single nucleotide
holymorpism/SNIPs)
yang
tidak
menyebakan
perubahan pembentukan asam amino

Transkripsi

sintesis RNA dari molekul DNA atau proses ‘pengkopian
“ DNA menjadi RNA

Translasi

Proses penerjemahan urutan nukleotida RNA menjadi
rangkaian asam amino penysusun polipeptida atau
suatu protein

Wild type

Tipe yang lazim/umum dari suatu polimorfisme

Wobble

Posisi basa ketiga dari triplet kodon yang dapat
berubah-ubah tanpa terjadi perubahan asam amino
yang disandinya

106 Farmakogenetik
Konsep Dasar & Implikasi Klinis

lambat

Riwayat Singkat Penulis

Penulis dilahirkan di Klaten, 20 Agustus 1970.
Tahun 1989 penulis masuk di fakultas Kedokteran
Universitas Negeri Sebelas Maret Surakarta (UNS).
Lulus Sarjana Kedokteran 1993, dan Lulus dokter
tahun 1996. Penulis sempat bekerja sebagai dokter
puskesmas Manyaran Wonogiri tahun 1998.
Tahun 1999 Pindah menjadi kepala Puskesmas
Karang Tengah Wonogiri. Tahun 2001 Masuk menjadi
Dosen di Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah
Surakarta.Tahun 2004 mengambil program master
minat Farmakologi Di Universitas GadjahMada dan
lulus tahun 2006. Tahun 2008 Penulis mengambil
program doktor di UGM minat Farmakologi-Farmakogenetik dan Lulus tahun
2012. Saat ini penulis menjadi dosen di Department Farmakologi Fakultas
Kedokteran Universitas Muhammadiyah Surakarta.

107