Introduction: Familial hypercholesterolemia (FH) is a monogenic dyslipidemia with a high risk of developing early atherosclerotic disease. Statins are the first-line treatment of FH patients. Statins substantially reduce low-density lipoprotein cholesterol (LDL-c) and have a good efficacy and safety profile. However, some patients do not respond adequately whereas others experience statin-related adverse events (SRAE). Genetic and non-genetic factors contribute to the variability in the response to statins, but there are few studies on pharmacogenomic factors in the Brazilian population. Objective: To explore the association of genetic variants with the response to lipid-lowering drugs and SRAE in Brazilian FH patients Patients and Methods: Adult FH patients (n=114) were selected and clinical and pharmacotherapeutic data were obtained. The response to statin treatment was considered as LDL-c reduction of at least 50%. Blood samples were obtained for laboratory testing and genomic DNA extraction. A panel of 84 genes (related to HF and pharmacogenes) was analyzed by exon-targeted gene sequencing (ETGS). The DNA sequencing data was analyzed using a variant discovery pipeline. The functional impact of variants in pharmacokinetics (PK)- and pharmacodynamics (PD)-related genes was assessed using a functionality prediction score (FPS) and other in silico tools. LDL-c response to statin and SRAE risk was in carriers of deleterious variants in PK and PD genes, with minor allele frequency (MAF) > 5.0% or 10%, using univariate and multivariate linear regression analyses. Molecular modeling analysis was used to explore the functional effect in silico of deleterious variants. Results: Fifty-eight (50.8%) of the FH patients responded to statins and 24 (21.0) had SRAE. Obesity and alcohol consumption were more frequent in the non-responder (NRE) group (p<0.05), whereas the concomitant use of ezetimibe and SRAE were more prevalent in the responder (RE) group (p<0.05). The ETGS revealed 21 pathogenic variants in FH-related genes (19 LDLR, 1 APOB and 1 PCSK9), 402 variants in 23 PK-related genes (186 missense, 2 stop-gain, 1 stop-loss, 10 frameshift indel, 5 inframe deletions, 16 in splicing region, 29 in the 5´UTR region, and 153 in the 3´UTR region), and 752 variants in 33 PD-related genes (249 missense, 1 stop-gain, 9 start-loss, 5 frameshift indel, 9 inframe indel, 26 in splice-sites, 67 in the 5´UTR region, and 386 in the 3´UTR region). Functional prediction analysis revealed 21 missense, 1 stop-loss, 7 splice and 10 frameshift/inframe variants in PK genes are deleterious. Multivariate regression analysis of 16 variants in ABC and SLC transporters and CYP metabolizing enzymes with MAF > 10.0% and adjustment for non-genetic covariates, revealed that ABCC1 rs45511401 (c.2012G>T, p.Gly671Val) and SLCO1B3 rs60140950 (c.683G>C) increased LDL-c reduction to statin treatment (p<0.05). Molecular modeling analysis revealed that Val671 enhance the interaction of ABCC1 with statins compared with reference protein (Gly671). In PD-related genes, 93 missense, 1 start-loss, 3 stop-gain, 10 splice-site and 4 frameshift variants were predicted to be deleterious. The missense variant LPA rs76062330 (c.5468G>T) was associated with higher LDL-c reduction, even after corrections (Adjusted p=0.001). Multivariate linear regression analysis showed that the variant KIF6 rs20455 (c.2155T>C) reduced the LDL-c response to atorvastatin (p=0.014), whereas multivariate logistic regression revealed association of LPA rs3124784 (c.6046C>T) with increased response to statins (p=0.022). Deleterious variants in PK- and PD- related genes were not associated with increased risk of SRAE in FH patients. Conclusions: The deleterious variants ABCC1 c.2012G>T, SLCO1B3 c.683G>C, LPA c.5468G>T and LPA c.6046C>T enhanced LDL-c reduction in FH patients. KIF6 rs20455 (c.2155T>C), a neutral variant, decreased LDL-c reduction to atorvastatin. Deleterious variants in PK and PD genes were not associated with increased risk of SRAE.

Introdução: A hipercolesterolemia familiar (HF) é uma dislipidemia monogênica com alto risco de desenvolvimento de doença aterosclerótica precoce. As estatinas são o tratamento de primeira linha para pacientes com HF. As estatinas reduzem substancialmente o colesterol da lipoproteína de baixa densidade (LDL-c) e têm uma boa eficácia e perfil de segurança. No entanto, alguns pacientes não respondem adequadamente, enquanto outros apresentam eventos adversos relacionados às estatinas (SRAE). Fatores genéticos e não genéticos contribuem para a variabilidade na resposta às estatinas, mas existem poucos estudos sobre fatores farmacogenômicos na população brasileira. Objetivo: Explorar a associação de variantes genéticas com a resposta aos hipolipemiantes e SRAE em pacientes brasileiros com HF. Pacientes e Métodos: Pacientes adultos com HF (n=114) foram selecionados e dados clínicos e farmacoterapêuticos foram obtidos. A resposta ao tratamento com estatinas foi considerada como atingindo uma redução do LDL-c de 50%. Amostras de sangue foram obtidas para exames laboratoriais e extração de DNA genômico. Um painel de 84 genes (relacionados a HF e farmacogenes) foi analisado por sequenciamento de genes direcionados a exon (ETGS). Os dados de sequenciamento de DNA foram analisados usando um pipeline de descoberta de variantes. O impacto funcional das variantes em genes relacionados à farmacocinética (PK) e farmacodinâmica (PD) foi avaliado usando um escore de predição de funcionalidade (FPS) e outras ferramentas in silico. A resposta do LDL-c a estatinas e ao risco de SRAE foi analisada em portadores de variantes deletérias nos genes PK e PD, com frequência de alelo raro > 5,0% ou 10%, usando análises de regressão linear univariada e multivariada. A análise de modelagem molecular foi usada para explorar o efeito funcional in silico de variantes deletérias. Resultados: Cinquenta e oito (50,8%) dos pacientes com HF responderam às estatinas e 24 (21,0) apresentam SRAE. Obesidade e consumo de álcool foram mais frequentes no grupo de não respondedores (NRE) (p<0,05), enquanto o uso concomitante de ezetimiba e SRAE foram mais prevalentes no grupo de respondedores (RE) (p<0,05). ETGS revelou variantes patogênicas em genes relacionados a FH (19 LDLR, 1 APOB e 1 PCSK9), 402 variantes em 23 genes relacionados a PK (186 missense, 2 stop-gain, 1 stop-loss, 10 frameshift indel, 5 deleções in-frame, 16 em sítios de splicing, 29 na região 5´UTR e 153 na região 3´UTR), e 752 variantes em 33 genes relacionados com PD (249 missense, 1 stop-gain, 9 start-loss, 5 frameshift indel, 9 inframe indel, 26 em sítios de splicing, 67 na região 5´UTR e 386 na região 3´UTR). A análise de predição funcional revelou que 21 variantes missense, 1 stop-loss, 7 splice-site e 10 frameshift / inframe em genes PK são deletérias. A análise de regressão multivariada de 16 variantes em transportadores ABC e SLC e enzimas que metabolizam CYP com MAF > 10,0% e ajuste para covariáveis não genéticas, revelou que as variantes ABCC1 rs45511401 (c.2012G>T, p.Gly671Val) e SLCO1B3 rs60140950 (c.683G>C) aumentam a redução do LDL-c ao tratamento com estatina (p<0,05). A análise de modelagem molecular revelou que Val671 aumenta a interação de ABCC1 com estatinas em comparação com a proteína de referência (Gly671). Em genes relacionados ao PD, 93 missense, 1 start-loss, 3 stop-gain, 10 splice-site and 4 frameshift foram considerados deletérios. A variante missense LPA rs76062330 (c.5468G>T) foi associada a maior redução do LDL-c, mesmo após as correções (p ajustado=0,001). A análise de regressão linear multivariada mostrou que a variante KIF6 rs20455 (c.2155T>C) reduziu a resposta do LDL-c à atorvastatina (p=0,014), enquanto a regressão logística multivariada revelou associação de LPA rs3124784 (c.6046C>T) com resposta aumentada às estatinas (p=0,022). Variantes deletérias em genes relacionados a PK e PD não foram associadas ao aumento do risco de SRAE em pacientes com FH. Conclusões: As variantes deletérias ABCC1 c.2012G>T, SLCO1B3 c.683G>C, LPA c.5468G>T e LPA c.6046C>T aumentaram a redução do LDL-c. KIF6 rs20455 (c.2155T>C), uma variante neutra, diminuiu a redução de LDL-c à atorvastatina. Variantes deletérias não foram associadas ao aumento de risco de SRAE.