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Descrizione del prodotto............................................... 7 8. Protocollo....................................................................... 8 9. 8.1 Estrazione del DNA ....................................................................... 8 8.2 Preparazione della PCR................................................................ 8 8.3 Programmazione dello strumento LightCycler ........................... 11 ® Analisi dei dati ............................................................. 14 10. Risoluzione dei problemi ............................................ 18 11. Specifiche..................................................................... 20 11.1 Sensibilità analitica...................................................................... 20 11.2 Specificità analitica...................................................................... 20 11.3 Sensibilità e specificità diagnostiche ........................................... 20 12. Avvertenze speciali per l’utilizzo del prodotto .......... 20 13. Informazioni di sicurezza ............................................ 21 14. Controllo di qualità ...................................................... 21 15. Riferimento bibliografico ............................................ 21 16. Spiegazione dei simboli .............................................. 22 artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 3 artus® TPMT LC PCR Kit* ® Kit da utilizzare con lo strumento LightCycler . 1. Contenuto Etichettatura e contenuto Art. N. 4622063 24 reazioni Blu TPMT LC Master A 2 x 12 rxns Blu TPMT LC Master B 2 x 12 rxns ¤ Giallo TPMT LC Mg-Sol Rosso TPMT LC Control AW 1 x 200 µl Rosso TPMT LC Control AV 1 x 200 µl Bianco Water (PCR grade) 1 x 1.000 µl ¤ Mg-Sol = 1 x 400 µl Soluzione di magnesio 2. Conservazione I componenti dell’artus TPMT LC PCR Kit devono essere conservati a -20°C e possono essere utilizzati fino alla data di scadenza riportata sull’etichetta. Evitare di scongelarli e congelarli più di due volte, poiché ciò potrebbe provocare una riduzione della sensibilità. In caso di utilizzo non regolare è necessario congelare aliquote dei reagenti. Qualora fosse necessario conservare i componenti a +4°C, non superare l’intervallo massimo di cinque ore. * TPMT = tiopurina S-metiltransferasi. 4 artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 3. Materiali e dispositivi addizionali richiesti Guanti da laboratorio senza talco Kit di estrazione del DNA (vedi 8.1 Estrazione del DNA) Pipette (regolabili) Puntali con filtro sterili per pipette Agitatore vortex Centrifuga da banco con rotore per provette di reazione da 2 ml Color Compensation Set (Roche Diagnostics, cat. n. 2 158 850) per l’installazione di un file Crosstalk Color Compensation ® Capillari LightCycler (20 µl) Cooling block LightCycler Strumento LightCycler ® ® Capping Tool LightCycler® 4. Precauzioni generali Chi utilizza il prodotto deve sempre attenersi a quanto segue: Analizzare per ogni corsa PCR non più di dodici campioni perchè un’analisi parallela di più di dodici campioni può portare a un comportamento atipico della curva di dissociazione della variante eterozigote nt 238. Utilizzare puntali con filtro sterili per pipette. Estrarre e conservare il materiale positivo (campioni, controlli, ampliconi) separatamente da tutti gli altri reagenti e aggiungerlo alla mix di reazione in luogo separato. Prima dell’inizio del test scongelare tutti i componenti a temperatura ambiente. Una volta scongelati agitare brevemente i componenti su vortex e sottoporli a breve centrifugazione. ® Operare rapidamente in ghiaccio o nel cooling block LightCycler . artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 5 5. Informazioni preliminari Oltre all’età, il sesso, l’alimentazione e l’interazione tra farmaci, altri fattori, in particolare quelli genetici, possono influenzare l’attività enzimatica. E’ noto che pazienti che a causa di modificazioni genetiche presentano un’attività alterata dell’enzima tiopurina S-metiltransferasi (TPMT), in presenza di una terapia con 6-tioguanina, 6-mercaptopurina o aziatoprina corrono un rischio maggiore (1 - 3) di effetti collaterali (p. es. tossicità ematologica, epatotossicità). Un controllo del gene TPMT consente di verificare il rischio geneticamente determinato di effetti collaterali indotti dalla terapia. Prima dell’inizio di una terapia si può stabilire se il paziente è portatore di una variante genetica del gene TPMT e eventualmente si può ricorrere a una terapia alternativa o a un dosaggio decisamente ridotto. L’attività enzimatica della tiopurina S-metiltransferasi viene determinata, tra l’altro, anche da modificazioni all’interno del gene TPMT. Mutamenti genetici per esempio possono avere come conseguenza uno scambio degli aminoacidi. La conformazione modificata dell’enzima ne influenza la sua attività. Le più frequenti varianti genetiche nel gene TPMT riguardano i nucleotidi (nt) 238, 460 e 719. In letteratura vengono descritti altre varianti genetiche, che però sono state osservate raramente o solo una volta in una popolazione. Circa il 10 % della popolazione bianca ha un’attività di TPMT ridotta del 75 %, mentre circa lo 0,3 % non presenta un’attività enzimatica misurabile. Analisi comparative del genotipo e del fenotipo hanno permesso di concludere che c’è una correlazione dell’87 % fra il genotipo e l’attività enzimatica del TPMT. La genotipizzazione può aiutare a ottimizzare individualmente terapie mediche. In particolare durante terapie tumorali con tiopurina, trattamenti di malattie intestinali cronico-infiammatorie o dopo trapianti, è utile un’analisi del gene TPMT, perché può contribuire ad abbassare il rischio di effetti collaterali indesiderati e dei costi a questi legati (degenza ospedaliera prolungata, ecc.). 6 artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 6. Principio della procedura del test Per la diagnosi tramite reazione a catena della polimerasi (PCR) vengono amplificate specifiche regioni del genoma umano. Nella real-time PCR in tempo reale il rilevamento ha luogo con l’ausilio di sostanze fluorescenti, di solito associate a sonde oligonucleotidiche, che si legano specificatamente all’amplicone di PCR. L’analisi della curva di dissociazione subito dopo l’amplificazione della PCR rende possibile l’identificazione e la differenziazione delle varianti del gene. Poiché le provette non devono essere più aperte dopo la corsa di PCR, il rischio di contaminazione viene decisamente ridotto (Mackay, 2004). 7. Descrizione del prodotto Con l’artus TPMT LC PCR Kit è possibile analizzare facilmente, rapidamente e efficacemente il DNA umano per verificare la presenza di varianti geneticamente significative nel gene TPMT. Questa analisi permette di valutare i rischi legati ad alcune terapie, per esempio durante il trattamento con tiopurine. L’analisi viene eseguita rilevando le varianti genetiche all’interno del gene ® TPMT con l’aiuto dello strumento LightCycler . I reagenti contengono dei primer per l’amplificazione di regioni del gene umano TPMT e delle sonde marcate con fluorocromi per la rilevazione di varianti genetiche nelle posizioni dei nucleotidi nt 238 nell’esone 5, nt 460 nell’esone 7 e nt 719 nell’esone 10. Inoltre parallelamente in una reazione separata vengono eseguiti i controlli positivi A (AW/AV) e B. Poiché il test si basa sull’amplificazione del DNA genomico umano, i segnali di fluorescenza nel tratto delle curve di dissociazione devono essere rilevabili indipendentemente dalla comparsa di una variante allelica. Se non è così, questo indica un’estrazione inefficace del DNA o un’inibizione della PCR. Per cui in questo test genetico un ulteriore controllo interno non è necessario. Attenzione: decisivi per l’analisi dei dati sono i segnali della curva di dissociazione. Usando l’artus TPMT LC PCR Kit nella maggior parte dei casi artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 7 non è stata osservata un’amplificazione quantitativa durante la corsa del ® LightCycler . Ciò comunque non influenza l’analisi della curva di dissociazione. 8. Protocollo 8.1 Estrazione del DNA Per l’estrazione del DNA dal sangue sono disponibili kit di diversi produttori. Attenendosi al protocollo del produttore prescelto utilizzare la quantità di campione indicata e eseguire l’estrazione del DNA conformemente alle istruzioni. Si raccomanda l’utilizzo dei seguenti kit d’estrazione: Campione Kit di estrazione Numero di catalogo Produttore sangue QIAamp DNA Blood Mini Kit (50) 51 104 QIAGEN L’artus TPMT LC PCR Kit non deve essere utilizzato con procedure di estrazione del DNA basate su fenolo. Nelle procedure di estrazione del DNA che richiedono l’utilizzo di tamponi di lavaggio contenenti etanolo, assicurarsi di eseguire una fase di centrifugazione aggiuntiva (tre minuti, 13.000 rpm) prima dell’eluizione, onde rimuovere residui di etanolo. Ciò impedisce eventuali inibizioni della PCR. 8.2 Preparazione della PCR Attenzione: per ogni corsa di PCR analizzare al massimo dodici campioni, perché, volendo analizzare più di dodici campioni, per problemi tecnici potrebbe presentarsi un andamento atipico della curva di dissociazione della variante eterozigote nt 238. Assicurarsi che il cooling block e i relativi adattatori (accessori dello strumento ® LightCycler ) vengano raffreddati a +4°C. Posizionare negli adattatori del ® cooling block il numero di capillari LightCycler necessario per le reazioni desiderate. Prima dell’inizio del test tutti i reagenti devono essere scongelati 8 artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 completamente a temperatura ambiente, ben miscelati (pipettamento ripetuto o breve agitazione su vortex) e infine centrifugati. Per ogni applicazione bisogna considerare i controlli positivi (TPMT LC Control AW; TPMT LC Control AV e TPMT LC Control B) contenuti nell’artus TPMT LC PCR Kit e un controllo negativo (Water, PCR grade). Per la preparazione delle reazioni di PCR attenersi al seguente schema di pipettamento (vedi anche panoramica schematica, ): Numero dei campioni 1. Preparazione della Master Mix 2. Preparazione reazione PCR TPMT LC Master A o TPMT LC Master B TPMT LC Mg-Sol 1 16 µl 2 µl volume totale 18 µl Master Mix 18 µl campione 2 µl volume totale 20 µl Nel serbatoio in plastica di ciascun capillare pipettare 18 µl di Master Mix. Quindi aggiungere 2 µl di DNA estratto. Analogamente, utilizzare come controllo positivo 2 µl di TPMT LC Control A (AW/AV) o B e come controllo negativo 2 µl di acqua (Water, PCR grade). Chiudere i capillari. Per trasferire il contenuto del serbatoio in plastica ai capillari, centrifugare gli adattatori e i relativi capillari in una centrifuga da banco per dieci secondi alla velocità massima di 400 x g (2.000 rpm). Attenzione: porre il tappo sui capillari con il Capping Tool LightCycler® al fine di evitare delle contaminazioni. artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 9 Preparazione della PCR Fig. 1 Schema del ciclo di lavoro. * 10 Per ogni fase del pipettamento è necessario che le soluzioni da utilizzare vengano completamente scongelate, ben miscelate e sottoposte a breve centrifugazione. artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 8.3 Programmazione dello strumento LightCycler® Per rilevare le varianti genetiche nel gene TPMT programmare sullo ® strumento LightCycler un profilo di temperatura secondo le seguenti cinque fasi (vedi Fig. 2 - 6): A. Attivazione iniziale dell’enzima Hot Start Fig. 2 B. Touch Down Fig. 3 C. Amplificazione del DNA Fig. 4 D. Curva di dissociazione Fig. 5 E. Raffreddamento Fig. 6 Prestare particolare attenzione alle impostazioni di Analysis Mode, Cycle Program Data e Temperature Targets. Nelle figure tali impostazioni sono evidenziate da riquadri neri. Per ulteriori informazioni sulla programmazione ® dello strumento LightCycler , consultare LightCycler Operator’s Manual. Fig. 2: Attivazione iniziale dell’enzima Hot Start. artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 11 Fig. 3: Touch down. Fig. 4: Amplificazione del DNA. 12 artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 Fig. 5: Curva di dissociazione. Fig. 6: Raffreddamento. artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 13 9. Analisi dei dati Con le analisi Multicolor possono verificarsi interferenze tra i canali fluorimetrici. Il software dello strumento LightCycler ® contiene un file denominato Color Compensation File, in grado di compensare queste interferenze. Aprire il file prima, durante o al termine della corsa di PCR, selezionando il pulsante Choose CCC File o Select CC Data. Se il Color Compensation File non è stato installato, procedere seguendo le indicazioni fornite in LightCycler Operator’s Manual. Dopo l’attivazione del Color Compensation File, nei canali fluorimetrici F1, F2 e F3 compaiono segnali separati. Per l’analisi dei risultati della PCR ottenuti con l’artus TPMT LC PCR Kit, scegliere la funzione F2/Back-F1, per la PCR di TPMT F3/Back-F1. Usando l’artus TPMT LC PCR Kit nella maggiorparte dei casi non è stata osservata un’amplificazione quantitativa durante la corsa del ® LightCycler . I componenti dell’artus TPMT LC PCR Kit servono alla rilevazione delle varianti genetiche (tipo selvatico o wild-type = wt; variante = var) nelle posizioni dei nucleotidi (nt) 238, 460 e 719 nel gene TPMT. Tali varianti genetiche possono essere determinate con l’aiuto del programma Melting Curve. Nel fluorogramma, i punti di fusione alle temperature riportate nella tabella seguente (vedi Tabella 1) indicano la presenza del wild-type o delle varianti genetiche. In presenza di eterozigoti la curva mostra due picchi. Tabella 1: Punti di fusione del wild-type (wt) e delle varianti genetiche (var). Master Canale F2 Canale F3 nt wt var nt wt var A 238 54°C 64°C - - - B 460 57°C 47°C 719 42°C 54°C Tenere presente che i punti di fusione possono presentare degli scarti di ± 2°C dalla temperatura indicata. Per una migliore visuale nel fluorogramma, in molti casi è consigliabile spegnere il Digital Filter. Le figure di seguito (vedi Fig. 7 - 9) mostrano i fluorogrammi della rilevazione dei polimorfismi alle 14 artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 posizioni dei nucleotidi nt 238, nt 460 e nt 719 nella forma wild-type omozigote e nella forma variante eterozigote e omozigote. I controlli positivi (TPMT LC Control A (AW/AV) e B) contenuti nell’artus TPMT LC PCR Kit indicano l’eterozigotia delle rispettive varianti genetiche. Fig. 7: Fluorogramma per la rilevazione dello scambio nucleotidico nt 238 tramite l’artus TPMT LC PCR Kit (Master A) nel canale fluorimetrico F2/Back-F1. NTC: non-template control (controllo negativo). Attenzione: per ogni corsa di PCR analizzare al massimo dodici campioni, perché, volendo analizzare più di dodici campioni, per problemi tecnici potrebbe presentarsi un andamento atipico della curva di dissociazione della variante eterozigote nt 238. Fig. 8: Fluorogramma per la rilevazione dello scambio nucleotidico nt 460 tramite l’artus TPMT LC PCR Kit (Master B) nel canale fluorimetrico F2/Back-F1. NTC: non-template control (negative control). artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 15 Fig. 9: Fluorogramma per la rilevazione dello scambio nucleotidico nt 719 tramite l’artus TPMT LC PCR Kit (Master B) nel canale fluorimetrico F3/Back-F1. NTC: non-template control (negative control). E’ possibile determinare il genotipo combinando le varianti alleliche (vedi Tabella 2). In questo caso notare che in presenza di due varianti eterozigoti esse possono trovarsi insieme in un allele o anche in due alleli. In ogni caso in presenza di almeno una variante genetica ci si può aspettare una riduzione dell’attività enzimatica di TPMT. Ci si può aspettare una normale attività enzimatica in portatori di due alleli di wild-type, sempre premesso che nessun altro fattore non-genetico influenzi l’attività enzimatica. Un’attività enzimatica ridotta è da aspettarsi in portatori di almeno un allele modificato geneticamente. Per esempio in presenza di un’eterozigotia alle posizioni nt 460 e nt 719 del genotipo TPMT*3A/*1 ma anche TPMT*3B/*3C. Se sono interessati entrambi gli alleli aumenta il rischio di un effetto collaterale geneticamente condizionato. Con l’artus TPMT LC PCR Kit vengono analizzate le varianti nucleotidiche nelle tre diverse posizioni nel gene TPMT, cosa che permette la rilevazione degli alleli TPMT*1, TPMT*2, TPMT*3A, TPMT*3B e TPMT*3C. 16 artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 Tabella 2: Varianti genetiche nel gene TPMT. Allele nt 238 F2 nt 460 F2 nt 719 F3 TPMT*1 TPMT*2 Attività enzimatica normale x ridotta TPMT*3A x TPMT*3B x TPMT*3C x nessuna attività ridotta x ridotta Da questi alleli risultano i possibili genotipi elencati nella seguente tabella (vedi Tabella 3). Tabella 3: Influenza del genotipo sull’attività enzimatica di TPMT. Genotipo wild-type omozigote Genotipo eterozigote o variante omozigote Genotipo variante omozigote TPMT*1/*1 TPMT*1/*2 TPMT*3A/*3A TPMT*1/*3A TPMT*1/*3B TPMT*1/*3C TPMT*2/*2 TPMT*2/*3A TPMT*2/*3B TPMT*2/*3C TPMT*3A/*3B TPMT*3A/*3C TPMT*3B/*3B TPMT*3B/*3C TPMT*3C/*3C attività enzimatica normale attività enzimatica ridotta artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 nessuna attività enzimatica 17 10. Risoluzione dei problemi Nessun segnale per i controlli positivi (TPMT LC Control AW/AV o B) o per i campioni nel canale fluorimetrico F2/Back-F1 o F3/Back-F1: Errata programmazione del profilo della temperatura dello strumento LightCycler®. Confrontare il profilo della temperatura con quanto indicato nel protocollo (vedi 8.3 Programmazione dello strumento LightCycler®). Errata preparazione della reazione PCR. Con l’aiuto dello schema di pipettamento (vedi 8.2 Preparazione della PCR) verificare nuovamente le fasi operative eseguite e eventualmente ripetere la PCR. Le condizioni per la conservazione di uno o più componenti del kit non corrispondono a quanto indicato in 2. Conservazione o è stata superata la data di scadenza dell’artus TPMT LC PCR Kit. Verificare sia le condizioni di conservazione che la data di scadenza (vedi etichetta del kit) dei reagenti e utilizzare eventualmente un nuovo kit. La PCR è stata inibita. Assicurarsi di raccomandate utilizzare una delle (vedi 8.1 Estrazione procedure del DNA) di e estrazione attenersi scrupolosamente alle indicazioni del produttore. Accertarsi che durante l’estrazione del DNA e prima dell’eluizione sia stata eseguita l’ulteriore fase di centrifugazione consigliata per eliminare eventuali residui di etanolo (vedi 8.1 Estrazione del DNA). Ci sono perdite di DNA causate dall’estrazione. Assicurarsi di raccomandate utilizzare una delle (vedi 8.1 Estrazione procedure del DNA) di e estrazione attenersi scrupolosamente alle indicazioni del produttore. 18 artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 Nessun segnale con il TPMT LC Master A nel canale fluorimetrico F3/Back-F1: Il TPMT LC Master A genera solo un segnale nel canale fluorimetrico F2/Back-F1. Andamento atipico della curva di dissociazione in presenza del rilevamento dello scambio nucleotidico nt 238 nel canale fluorimetrico F2/Back-F1: Sono stati analizzati parallelamente più di dodici campioni. Picco di fluorescenza debole Miscelare accuratamente i componenti prima del loro utilizzo. Controllare le condizioni dell’amplificazione. Preraffreddare il cooling block con i rispettivi adattatori a circa +4°C. Raffreddare tutti i reagenti durante il pipettamento. In caso di dubbi o problemi contattare il nostro servizio tecnico. artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 19 11. Specifiche 11.1 Sensibilità analitica L’artus TPMT LC PCR Kit serve a rilevare la costituzione individuale genetica riguardo alle varianti nt 238, nt 460 e nt 719 nel gene umano TPMT, con ® l’ausilio della tecnologia LightCycler . Il DNA genomico umano è stato purificato dai campioni di sangue, quantificato allo spettrofotometro e sono state eseguite delle diluizioni seriali. Un minimo di 0,12 ng di DNA genomico (20 copie) per PCR (corrispondente a 0,005 - 0,02 µl di sangue, a seconda del paziente e della purificazione) è sufficiente per la rilevazione delle varianti genetiche. 11.2 Specificità analitica La specificità dell’artus TPMT LC PCR Kit viene garantita in primo luogo dalla scelta dei primer e delle sonde, nonché dalle condizioni stringenti della reazione di PCR. Primer e sonde sono stati controllati per mezzo di un’apposita analisi di confronto delle sequenze, onde verificare l’eventuale presenza di omologie con tutte le sequenze pubblicate nelle banche genomiche. In seguito la specificità per la rilevazione del polimorfismo genetico è stata assicurata sequenziando le singole varianti alleliche e confrontando di seguito le sequenze con le banche dati internazionali. 11.3 Sensibilità e specificità diagnostiche In base a 300 campioni di DNA e utilizzando i componenti del kit è stata confermata la frequenza di polimorfismi nella popolazione caucasica, come indicato nel riferimento bibliografico. 12. Avvertenze speciali per l’utilizzo del prodotto Tutti i reagenti devono essere impiegati esclusivamente per la diagnostica in vitro. L’utilizzo è consentito soltanto a personale dotato delle necessarie conoscenze e competenze in merito alle procedure della diagnostica in vitro (EN375). 20 artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 Per ottenere risultati PCR ottimali è assolutamente necessario attenersi al protocollo. Rispettare le date di scadenza dei singoli componenti, riportate sulla confezione e sulle etichette. Non utilizzare reagenti scaduti. 13. Informazioni di sicurezza Per le informazioni di sicurezza riguardanti l’artus TPMT LC PCR Kit consultare la relativa scheda di sicurezza (material safety data sheet, MSDS), disponibile all’indirizzo www.qiagen.com/support/msds.aspx nel comodo e compatto formato PDF. 14. Controllo di qualità In conformità con il sistema di gestione per la qualità di QIAGEN certificato ISO 9001 e ISO 13485 ogni lotto dell’artus TPMT LC PCR Kit è stato testato in base a specificità prestabilite per garantire la costante qualità del prodotto. 15. Riferimento bibliografico (1) Andersen JB, Szumlanski C, Weinshilboum RM, Schmiegelow K. Pharmacokinetics, dose adjustments, and 6- mercaptopurine/methotrexate drug interactions in two patients with thiopurine methyltransferase deficiency. Acta Paediatr. 1998 Jan; 87 (1): 108 - 111. (2) Krynetski EY, Schuetz JD, Galpin AJ, Pui CH, Relling MV, Evans WE. A single point mutation leading to loss of catalytic activity in human thiopurine S-methyltransferase. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995 Feb 14; 92 (4): 949 - 953. (3) Mackay IM. Real-time PCR in the microbiology laboratory. Clin. Microbiol. Infect. 2004; 10 (3): 190 - 212. (4) Schwab M, Schaffeler E, Marx C, Fischer C, Lang T, Behrens C, Gregor M, Eichelbaum M, Zanger UM, Kaskas BA. Azathioprine therapy and artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 21 adverse drug reactions in patients with inflammatory bowel disease: impact of thiopurine S-methyltransferase polymorphism. Pharmacogenetics. 2002 Aug; 12 (6): 429 - 436. 16. Spiegazione dei simboli Utilizzare entro Codice del lotto Fabbricante Numero di catalogo Numero di materiale Manuale Dispositivo medico per diagnostica in vitro <N> Contenuto sufficiente per <N> test Limiti di temperatura Soluzione di magnesio 22 artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 artus TPMT LC PCR Kit 04/2007 23 3EF 9 / $ 9 / $ ? $." ." .B .# " C H $ ? $." ."# $ 0 C H$ . " .B#B" / 4 ! 9 / ". .# .# C H ". " . #." " C H ! !# 9 / . . "" C 6 .BB . $"" .BB ( BB. B . ."" 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