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TPMT katalysiert die S-Methylierung von Wirkstoffen wie z. B. Mercaptopurin, Thioguanin und Azathioprin. Bei etwa 11 % der Bevölkerung liegt mindestens eine Variante im TPMT Gen vor, die dazu führt, dass diese Wirkstoffe verzögert abgebaut werden. Daraus resultiert bei Einnahme eine genetisch bedingte Toxizität und ein erhöhtes Risiko für das Auftreten unerwünschter Arzneimittelwirkungen. Bei 0,3 % der Bevölkerung liegen Sequenzvarianten im TPMT Gen vor, die mit einer schwerwiegenden Fehlfunktion des Enzyms assoziiert sind. Thiopurine wie z. B. Mercaptopurin, Thioguanin und Azathioprin können insbesondere bei diesen Menschen schwere hämatotoxische Reaktionen auslösen.
Die Bestimmung der wichtigsten Sequenzvarianten des TPMT Gens erlaubt die zuverlässige Einschätzung der zu erwartenden TPMT Enzymaktivität, und bei Vorliegen genetischer Varianten die Option der Dosisanpassung bzw. Therapieänderung.