rpcardioRational Pharmacotherapy in CardiologyРациональная Фармакотерапия в Кардиологии1819-64462225-3653«SILICEA-POLIGRAF» LLC10.20996/1819-6446-2019-15-1-90-94rpcardio-1864Research ArticleINNOVATIVE CARDIOLOGYИННОВАЦИОННАЯ КАРДИОЛОГИЯPersonalized Medicine in the Treatment of Atrial Fibrillation: Myth or Reality?Персонализированная медицина в лечении фибрилляции предсердий: миф или реальность?ПодзолковВ. И.PodzolkovV. I.

д.м.н., профессор, зав. кафедрой факультетской терапии №2, 

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2

MD, PhD, Professor, Head of Chair of Faculty Therapy №2, 

Trubetskaya ul. 8-2, Moscow, 119991 

ТарзимановаА. И.TarzimanovaA. I.

д.м.н., профессор, кафедра факультетской терапии №2, 

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8, стр. 2

MD, PhD, Professor, Chair of Faculty Therapy №2,

Trubetskaya ul. 8-2, Moscow, 119991 

tarzimanova@mail.ruПервый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)РоссияI.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)Russian Federation2019030320191519094Copyright © Podzolkov V.I., Tarzimanova A.I., 20192019Подзолков В.И., Тарзиманова А.И.Podzolkov V.I., Tarzimanova A.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rpcardio.online/jour/article/view/1864

Due to the spectacular progress made in human genomic studies, molecular biology and genetics have become an essential part of modern medicine making it possible to early detect the risk factors and select the personalized treatment. The genetic studies have been widely used in the diagnosis and treatment of arrhythmias. Significant advances in the study of electrophysiological and genetic mechanisms of life-threatening arrhythmias have been achieved through studies of familial conditions with high risk of sudden cardiac death. However, the area of special interest for a practitioner is the identification of mutations associated with atrial fibrillation (AF). The novel methods enable us to study histological, structural, cellular and molecular causes of this arrhythmia. The two main directions of molecular genetic studies of AF are the identification of genetic mutations causing familial atrial fibrillation and the study of different genes polymorphism predisposing to arrhythmia in general population. Gene polymorphism screening helps both identify AF risk factors and predict its evolution from paroxysmal to chronic type. Emerging genetic studies provided explanation for the variable efficacy of antiarrhythmic drugs. It can be assumed that the clinical use of genetic methods will allow accurate and personalized selection of antiarrhythmics. Currently, therapeutic drug monitoring is widely recommended for a number of medications including cytostatics, aminoglycosides, anticonvulsants, and, by some researchers, antiarrhythmic and anticoagulant drugs. Medicine from the very beginning was intended to be personalized, but until recently it was a little more than a myth. The discovery of the human genome makes it possible to choose the most effective treatment with minimal adverse drug reactions for a particular patient.

Благодаря стремительно развивающимся достижениям в изучении генома человека, когда молекулярная биология и генетика стали частью современной медицины, раннее выявление факторов риска и подбор индивидуального лечения становятся реальностью. Наиболее широкое распространение получили генетические исследования в аритмологии. Значительные успехи в изучении электрофизиологических и генетических механизмов развития жизнеугрожающих аритмий были достигнуты благодаря исследованиям семейной патологии с высоким риском внезапной сердечной смерти. Однако наибольший интерес для практического врача вызывает выявление мутаций, приводящих к развитию фибрилляции предсердий. Новые методы исследования дают возможность изучать тканевые, структурные, клеточные и молекулярные причины этой аритмии. Изучение молекулярно-генетических механизмов фибрилляции предсердий в основном проводится в двух направлениях: выявление генов, мутации в которых приводят к возникновению семейных случаев фибрилляции предсердий, и изучение полиморфизма различных генов, предрасполагающих к возникновению аритмии в общей популяции. Скрининг полиморфизма генов позволяет не только идентифицировать факторы риска возникновения фибрилляции предсердий, но и прогнозировать эволюцию ее течения от пароксизмальной к хронической форме. Появление генетических исследований позволили объяснить различную эффективность антиаритмических препаратов. Можно полагать, что использование в клинической практике генетических методов обследования позволит безошибочно подбирать антиаритмические лекарственные препараты для каждого пациента. В настоящее время рекомендовано проведение терапевтического лекарственного мониторинга для ряда препаратов, включая цитостатики, аминогликозидные антибиотики, противосудорожные средства, в литературе обсуждаются возможности мониторинга антиаритмической и антикоагулянтной терапии. Медицина с самого начала стремилась к персонализации, однако еще недавно это было в большей степени мифом. Открытие генома человека дает возможность подобрать максимально эффективное лечение с минимальными нежелательными лекарственными реакциями для конкретного больного, что уже сегодня является реальностью.

персонализированая медицинафибрилляция предсердийантиаритмическая терапияpersonalized medicineatrial fibrillationantiarrhythmic therapyReferencesDegoma E.M., Rivera G., Lilly S.M. et al. Personalized vascular medicine: individualizing drug therapy. Vascular Med. 2011;16(5):391-404. doi:10.1177/1358863X11422251.Degoma E.M., Rivera G., Lilly S.M. et al. Personalized vascular medicine: individualizing drug therapy. Vascular Med. 2011;16(5):391-404. doi:10.1177/1358863X11422251.Hamburg M.A., Collins F.S. The path to personalized medicine. N Engl J Med. 2010;363(4):301-4. doi:10.1056/NEJMp1006304.Hamburg M.A., Collins F.S. The path to personalized medicine. N Engl J Med. 2010;363(4):301-4. doi:10.1056/NEJMp1006304.Дедов И.И., Тюльпаков А.Н., Чехонин В.П. Персонифицированная медицина: современное состояние и перспективы. Вестник РАМН. 2012;(12):4-12.Dedov I.I., Tyulpakov A.N., Chekhonin V.P. et al. Personalized medicine: State-of-the-art and prospects. Vestn Ross Akad Med Nauk. 2012;(12):4-12. (In Russ).Jain K.K. From molecular diagnostics to personalized medicine. Exp Rev Mol Diagn 2002;2(4):299- 301. doi:10.1586/14737159.2.4.299.Jain K.K. From molecular diagnostics to personalized medicine. Exp Rev Mol Diagn 2002;2(4):299- 301. doi:10.1586/14737159.2.4.299.Scudellari M. Genomics contest underscores challenges of personalized medicine. Nat Med. 2012;18(3):326. doi:10.1038/nm0312-326.Scudellari M. Genomics contest underscores challenges of personalized medicine. Nat Med. 2012;18(3):326. doi:10.1038/nm0312-326.Hoggatt J. Personalized medicine--trends in molecular diagnostics: exponential growth expected in the next ten years. Mol Diagn Ther. 2011;15(1):53-5. doi:10.2165/11534880-000000000-00000.Hoggatt J. Personalized medicine--trends in molecular diagnostics: exponential growth expected in the next ten years. Mol Diagn Ther. 2011;15(1):53-5. doi:10.2165/11534880-000000000-00000.Hodgson D.R., Wellings R., Harbron C. Practical perspectives of personalized health care in oncology. N Biotechnol. 2012;29(6):656-64. doi:10.1016/j.nbt.2012.03.001.Hodgson D.R., Wellings R., Harbron C. Practical perspectives of personalized health care in oncology. N Biotechnol. 2012;29(6):656-64. doi:10.1016/j.nbt.2012.03.001.McCarthy J.J., McLeod H.L., Ginsburg G.S: Genomic medicine: a decade of successes, challenges, and opportunities. Sci Transl Med. 2013;5:189sr4. doi:10.1126/scitranslmed.3005785.McCarthy J.J., McLeod H.L., Ginsburg G.S: Genomic medicine: a decade of successes, challenges, and opportunities. Sci Transl Med. 2013;5:189sr4. doi:10.1126/scitranslmed.3005785.Brugada P., Brugada J. Right bundle branch block, present ST segment elevation and sudden cardiac death: a distinct clinical and electrocardiographic syndrome. J Am Coll Cardiol. 1992;20:1391-6.Brugada P., Brugada J. Right bundle branch block, present ST segment elevation and sudden cardiac death: a distinct clinical and electrocardiographic syndrome. J Am Coll Cardiol. 1992;20:1391-6.Roden D.M., Spooner P.M. Inherited long QT syndromes: paradigm for understanding arrhyhmogenesis. J Cardiovasc Electrophys. 1999;10:1664-83.Roden D.M., Spooner P.M. Inherited long QT syndromes: paradigm for understanding arrhyhmogenesis. J Cardiovasc Electrophys. 1999;10:1664-83.Wang Q., Chen Q., Towbin J.A. Genetics, molecular mechanisms and management of Long QT syndrome. Ann Med. 1998;30:58-65.Wang Q., Chen Q., Towbin J.A. Genetics, molecular mechanisms and management of Long QT syndrome. Ann Med. 1998;30:58-65.Guidelines for the management of atrial fibrillation. The Task Force for the Management of Atrial Fibrillation of the European Society of Cardiology (ESC). Europace. 2010;12(10):1360-420. doi:10.1093/europace/euq350.Guidelines for the management of atrial fibrillation. The Task Force for the Management of Atrial Fibrillation of the European Society of Cardiology (ESC). Europace. 2010;12(10):1360-420. doi:10.1093/europace/euq350.Ослопов В.Н., Ослопова А.Ю. 20 лет в поисках гена фибрилляции предсердий. Практическая Медицина. 2013;71(3):12-5.Oslopov V.N., Oslopova Y.V. Twenty year’s search of the «gene of atrium fibrillation». Practical Medicine. 2013;71(3):12-5. (In Russ.).Heijman J. Cellular and molecular electrophysiology of atrial fibrillation initiation, maintenance, and progression. Circulation Research. 2014;114(9):1483-99. doi:10.1161/CIRCRESAHA. 114.302226.Heijman J. Cellular and molecular electrophysiology of atrial fibrillation initiation, maintenance, and progression. Circulation Research. 2014;114(9):1483-99. doi:10.1161/CIRCRESAHA. 114.302226.Chen Y-H., Xu S-J., Bendahhou S. et al. KCNQ1 Gain-of-function mutation in familial atrial fibrillation. Science 2003; 299:251-254. doi:10.1126/science.1077771.Chen Y-H., Xu S-J., Bendahhou S. et al. KCNQ1 Gain-of-function mutation in familial atrial fibrillation. Science 2003; 299:251-254. doi:10.1126/science.1077771.Olson T.M., Michels V.V., Ballew J.D. et al. Sodium channel mutation sand susceptibility to heart failure and atrial fibrillation. JAMA. 2005;293:491-3. doi:10.1001/jama.293.4.447.Olson T.M., Michels V.V., Ballew J.D. et al. Sodium channel mutation sand susceptibility to heart failure and atrial fibrillation. JAMA. 2005;293:491-3. doi:10.1001/jama.293.4.447.Gollob M.H., Jones D.L., Krahn A.D. et al. Somatic mutations in the connexin 40 gene (GJA5) in atrial fibrillation. N Engl J Med. 2006;354:2677-88. doi:10.1056/NEJMoa052800.Gollob M.H., Jones D.L., Krahn A.D. et al. Somatic mutations in the connexin 40 gene (GJA5) in atrial fibrillation. N Engl J Med. 2006;354:2677-88. doi:10.1056/NEJMoa052800.Otway R., Vandenberg J.I., Guo G. et al. Stretch-sensitive KCNQ1 mutation A link between genetic and environmental factors in the pathogenesis of atrial fibrillation? J Am Coll Cardiol. 2007;49:578- 86. doi:10.1016/j.jacc.2006.09.044.Otway R., Vandenberg J.I., Guo G. et al. Stretch-sensitive KCNQ1 mutation A link between genetic and environmental factors in the pathogenesis of atrial fibrillation? J Am Coll Cardiol. 2007;49:578- 86. doi:10.1016/j.jacc.2006.09.044.Hodgson-Zingman D.M., Karst M.L., Zingman L.V. et al. Atrial natriuretic peptide frameshift mutation in familial atrial fibrillation. N Engl J Med. 2008;359:158-65. doi:10.1056/NEJMoa0706300.Hodgson-Zingman D.M., Karst M.L., Zingman L.V. et al. Atrial natriuretic peptide frameshift mutation in familial atrial fibrillation. N Engl J Med. 2008;359:158-65. doi:10.1056/NEJMoa0706300.Olson T.M., Alekseev A.E., Liu X.K. et al. Kv1.5 channelopathy due to KCNA5 loss-of-function mutation causes human atrial fibrillation. Hum Mol Genet. 2006;15:2185-91. doi:10.1093/hmg/ ddl143.Olson T.M., Alekseev A.E., Liu X.K. et al. Kv1.5 channelopathy due to KCNA5 loss-of-function mutation causes human atrial fibrillation. Hum Mol Genet. 2006;15:2185-91. doi:10.1093/hmg/ ddl143.Darbar D., Kannankeril P.J., Donahue B.S. et al. Cardiac sodium channel (SCN5A) variants associated with atrial fibrillation. Circulation. 2008;117:1927-35. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA. 107.757955.Darbar D., Kannankeril P.J., Donahue B.S. et al. Cardiac sodium channel (SCN5A) variants associated with atrial fibrillation. Circulation. 2008;117:1927-35. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA. 107.757955.Zhang X., Chen S., Yoo S. et al. Mutation in nuclear pore component NUP155 leads to atrial fibrillation and early sudden cardiac death. Cell. 2008;135:1017-27. doi:10.1016/j.cell.2008.10.022.Zhang X., Chen S., Yoo S. et al. Mutation in nuclear pore component NUP155 leads to atrial fibrillation and early sudden cardiac death. Cell. 2008;135:1017-27. doi:10.1016/j.cell.2008.10.022.Gensini F., Padeletti L., Fatini C. et al. Angiotensin converting enzyme and endothelial nitric oxide synthase polymorphisms in patients with atrial fibrillation. Am J Cardiol. 2003;91:678-683. doi:10.1016/S0002-9149(02)03403-3.Gensini F., Padeletti L., Fatini C. et al. Angiotensin converting enzyme and endothelial nitric oxide synthase polymorphisms in patients with atrial fibrillation. Am J Cardiol. 2003;91:678-683. doi:10.1016/S0002-9149(02)03403-3.Tsai C., Lai L., Chang F. et al. Renin-angiotensin gene polymorphism and atrial fibrillation. Clin Sci. 2004;106:653-9. doi:10.1161/01.CIR.0000124487.36586.26.Tsai C., Lai L., Chang F. et al. Renin-angiotensin gene polymorphism and atrial fibrillation. Clin Sci. 2004;106:653-9. doi:10.1161/01.CIR.0000124487.36586.26.Burzotta F., Iacoviello L., Di Castelnuovo A. et al. Relation of the -174 G/C polymorphism of interleukin-6 to interleukin-6 plasma levels and to length of hospitalization after surgical coronary revascularization. Am J Cardiol. 2001;88(10):125-8. doi:10.1016/S0002-9149(01)02046-X.Burzotta F., Iacoviello L., Di Castelnuovo A. et al. Relation of the -174 G/C polymorphism of interleukin-6 to interleukin-6 plasma levels and to length of hospitalization after surgical coronary revascularization. Am J Cardiol. 2001;88(10):125-8. doi:10.1016/S0002-9149(01)02046-X.Christiansen J., Dyck J.D., Elyas B.G. et al. Chromosome 1q21.1 contiguous gene deletion is associated with congenital heart disease. Circ Res. 2004;94(11):1429-35. doi:10.1161/01. RES.0000130528.72330.5c.Christiansen J., Dyck J.D., Elyas B.G. et al. Chromosome 1q21.1 contiguous gene deletion is associated with congenital heart disease. Circ Res. 2004;94(11):1429-35. doi:10.1161/01. RES.0000130528.72330.5c.McCarthy J.J., McLeod H.L., Ginsburg G.S. Genomic medicine: a decade of successes, challenges, and opportunities. Sci Transl Med. 2013;5:189sr4. doi:10.1126/scitranslmed.3005785.McCarthy J.J., McLeod H.L., Ginsburg G.S. Genomic medicine: a decade of successes, challenges, and opportunities. Sci Transl Med. 2013;5:189sr4. doi:10.1126/scitranslmed.3005785.Gudbjartsson D.F., Arnar D.O., Helgadottir A. et al. Variants confer ring risk of atrial fibrillation on chromosome 4q25. Nature. 2007;448:353-7. doi:10.1038/nature06007.Gudbjartsson D.F., Arnar D.O., Helgadottir A. et al. Variants confer ring risk of atrial fibrillation on chromosome 4q25. Nature. 2007;448:353-7. doi:10.1038/nature06007.Gudbjartsson D.F., Holm H., Gretarsdottir S. et al. A sequence variant in ZFHX3 on 16q22 associates with atrial fibrillation and ischemic stroke. Nat Genet. 2009;8:876-8. doi:10.1038/ng.417.Gudbjartsson D.F., Holm H., Gretarsdottir S. et al. A sequence variant in ZFHX3 on 16q22 associates with atrial fibrillation and ischemic stroke. Nat Genet. 2009;8:876-8. doi:10.1038/ng.417.Benjamin E.J., Rice K.M., Arking D.E. et al. Variants in ZFHX3 are associated with atrial fibrillation in individuals of European ancestry. Nat Genet. 2009;41:879-81. doi:10.1038/ng.416.Benjamin E.J., Rice K.M., Arking D.E. et al. Variants in ZFHX3 are associated with atrial fibrillation in individuals of European ancestry. Nat Genet. 2009;41:879-81. doi:10.1038/ng.416.Ellinor P.T., Lunetta K.L., Glazer N.L. et al. Common variants in KCNN3 are associated with lone atrial fibrillation. Nat Genet. 2010;42:240-44. doi:10.1038/ng.537.Ellinor P.T., Lunetta K.L., Glazer N.L. et al. Common variants in KCNN3 are associated with lone atrial fibrillation. Nat Genet. 2010;42:240-44. doi:10.1038/ng.537.Yayan J. Emerging families of biomarkers for coronary artery disease: inflammatory mediators. Vascular Health and Risk Management. 2013; 9(1):435-456. doi:10.2147/VHRM.S45704.Yayan J. Emerging families of biomarkers for coronary artery disease: inflammatory mediators. Vascular Health and Risk Management. 2013; 9(1):435-456. doi:10.2147/VHRM.S45704.Колпачкова Е.В., Соколова А.А., Напалков Д.А. Персонализированная медицина в кардиологии: состояние проблемы и перспективы. Медицинский Совет. 2017;12:162-8.Kolpachkova E.V., Sokolova A.A., Napalkov D.A. Personalized medicine in cardiology: state, problems and prospects. Medical Council. 2017;12:162-8. (In Russ.)Lunshof J.E., Gurwitz D: Pharmacogenomic testing: knowing more, doing better. Clin Pharmacol Ther. 2012;91:387-9. doi:10.1038/clpt.2011.339Lunshof J.E., Gurwitz D: Pharmacogenomic testing: knowing more, doing better. Clin Pharmacol Ther. 2012;91:387-9. doi:10.1038/clpt.2011.339Parvez B., Vaglio J., Rowan S. et al. Symptomatic response to antiarrhythmic drug therapy is modulated by a common single nucleotide polymorphism in atrial fibrillation. J Am Coll Cardiol. 2012;60(6):539-45. doi: 10.1016/j.jacc.2012.01.070. doi:10.1016/j.jacc.2012.01.070.Parvez B., Vaglio J., Rowan S. et al. Symptomatic response to antiarrhythmic drug therapy is modulated by a common single nucleotide polymorphism in atrial fibrillation. J Am Coll Cardiol. 2012;60(6):539-45. doi: 10.1016/j.jacc.2012.01.070. doi:10.1016/j.jacc.2012.01.070.Kukes V.G., Bochkov N.P., eds. Clinical pharmacogenomics. Moscow: GEOTAR-MEDIA; 2007. 248 p. (/(In Russ.) [Сычев Д.А., Игнатьев И.В., Раменская Г.В., В.Г. Кукес (Под ред. Кукес В.Г., Бочков Н.П., ред. Клиническая фармакогенетика. М.: ГЭОТАР-МЕДИА; 2007].Kukes V.G., Bochkov N.P., eds. Clinical pharmacogenomics. Moscow: GEOTAR-MEDIA; 2007. 248 p. (/(In Russ.)Roden D.M., Tyndale R.F. Genomic medicine, precision medicine, personalized medicine: what’s in a name? Clin Pharmacol Ther. 2013;94:169-72. doi:10.1038/clpt.2013.101.Roden D.M., Tyndale R.F. Genomic medicine, precision medicine, personalized medicine: what’s in a name? Clin Pharmacol Ther. 2013;94:169-72. doi:10.1038/clpt.2013.101.Сычев Д.А., Михеева Ю.А., Кропачева Е.С. и др. Влияние полиморфизма CYP2C9 на фармакокинетику и фармакодинамику варфарина у больных с постоянной формой фибрилляции предсердий. Клиническая Медицина. 2007:1:57-60.Sychev D.K., Miheeva Y.A., Kropacheva E.S. et al. Influence of polymorphism CYP2C9 on pharmacokinetics and pharmacodynamics of warfarin in patients with permanent atrial fibrillation. Klin Med. 2007;1:57-60. (In Russ.)Nishiyama M. Personalized medicine and molecular targets of drugs. Nihon Rinsho. 2010;68(10):1917-22.Nishiyama M. Personalized medicine and molecular targets of drugs. Nihon Rinsho. 2010;68(10):1917-22.Mirnezami R., Nicholson J., Darzi A. Preparing for precision medicine. N Engl J Med. 2012;366(6):489-91. doi:10.1056/NEJMp1114866.Mirnezami R., Nicholson J., Darzi A. Preparing for precision medicine. N Engl J Med. 2012;366(6):489-91. doi:10.1056/NEJMp1114866.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.