MONITORIZACIÓN DE FÁRMACOS -...

Métodos Analíticos para la Monitorización Terapéutica de Fármacos

Elena Durán Verdasco Especialista en Bioquímica Clínica

Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2015


INTRODUCCIÓN En la monitorización de fármacos (Therapeutic Drug Monitoring-TDM) se integran múltiples disciplinas. La contribución del análisis químico en el proceso no siempre es totalmente reconocida.

Larry D. Bowers Clin .Chem. 1998; 44 (2) 375-380

• Desgranar la influencia (ventajas y desventajas) de los métodos actuales durante el proceso de análisis en TDM.

• Avances y nuevas tendencias en TDM.

Objetivos



INTRODUCCIÓN En general y de forma ideal, en cada análisis llevado a cabo en cualquier disciplina del laboratorio se establece una secuencia de principios analíticos:

1. Definición del problema

2. Elección de la muestra

3. Elección del mejor método analítico

4. Estandarización del ensayo

5. Procesamiento de las muestras

6. Desarrollo del ensayo convenientemente

7. Interpretación del Resultado


Motivación del análisis: - Rango terapéutico Vs Rango Tóxico: Ventana Terapéutica - Tipo de Análisis requerido: Cuantitativo



DEFINICIÓN DEL “PROBLEMA” • Inmunosupresores: Ciclosporina A, Micofenolato, Sirolimus (Rapamune),

Tacrolimus (Prograf o FK), Everolimus. • Antibióticos: Aminoglucósidos (Amikacina, Gentamicina, Tobramicina…),

Vancomicina, Teicoplanina. • Antiepilépticos: Ácido Valproico, Etosuximida, Fenitoína, Fenobarbital,

Levetiracepam (Keppra), Topiramato, Primidona, entre otros (Felbamato, Gabapentina, Lamotrigina, Oxcarbacepina, Tiagabina, Zonisamida…)

• Fármacos Cardioactivos: Digoxina, Lidocaína, Amiodarona… • Antimetabolitos: Metotrexato. • Fármacos Antipsicóticos: Antidepresivos (Triciclícos, ISRS (inhibidores selectivos

de recaptación de serotonina)) y Litio. • Ansiolíticos: Benzodiacepinas. • Otros: Acetominofen, Salicitatos, Cafeína, Teofilina.



DEFINICIÓN DEL “PROBLEMA” • Inmunosupresores: Ciclosporina A, Micofenolato, Sirolimus (Rapamune),

Tacrolimus (Prograf o FK), Everolimus. • Antibióticos: Aminoglucósidos (Amicacina, Gentamicina, Tobramicina…),

Vancomicina, Teicoplanina. • Antiepilépticos: Ácido Valproico, Etosuximida, Fenitoína, Fenobarbital,

Leviteracepam (Keppra), Topiramato, Primidona, entre otros (Felbamato, Gabapentina, Lamotrigina, Oxcarbacepina, Tiagabina, Zonisamida…)

• Fármacos Cardioactivos: Digoxina, Lidocaína, Amiodarona… • Antimetabolitos: Metotrexate. • Fármacos Antipsicóticos: Antidepresivos (Triciclícos, ISRS (inhibidores selectivos

de recaptación de serotonina)) y Litio. • Ansiolíticos: Benzodiacepinas. • Otros: Acetominofen, Salicitatos, Cafeína, Teofilina.

Campo que continua en expansión…



Métodos Analíticos • Actualmente en TDM se aplican de forma mayoritaria dos metodologías

analíticas:

INMUNOANÁLISIS

CROMATOGRAFÍA



INMUNOANÁLISIS • ¿En qué se basa el Inmunoanálisis?

• ¿Cómo se define un Inmunoensayo?

Según la National Library of Medicine - Medical Subject Headings (NLM-MeSH): “A technique using antibodies for identifying or quantifying a substance. Usually the substance being studied serves as antigen both in antibody production and in measurement of antibody by the test substance.”

https://www.nlm.nih.gov/cgi/mesh/2011/MB_cgi?mode=&term=Immunoassay&field=entry



INMUNOANÁLISIS Pero… ¿Cómo se crean anticuerpos de sustancias sin capacidad antigénica?



INMUNOANÁLISIS Pero… ¿Cómo se crean anticuerpos de sustancias sin capacidad antigénica? Formación intermedio reactivo:

Fármaco-OH Fármaco-CO

Fármaco-CHO

Hemisuccinato Oxima Oxima

Droga-NH2

HAPTENO



TIPOS DE INMUNOENSAYOS • RadioInmunoAssay (RIA) • Kinetic Interaction of Microparticles in Solution (KIMS) • Fluorencence Polaritation InmunoAssay (FPIA) • Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay (ELISA) • Enzyme Multipled InmunoAssay (EMIT) • Cloned Enzyme Donor InmunoAssay (CEDIA) • MicroparticleEnzyme InmunoAssay (MEIA) • ChemiluminescentMicroparticle InmunoAssay (CMIA) • ElectroChemiLuminescent InmunoAssay (ECLIA)



DEFINICIÓN DEL “PROBLEMA” Hay qué preguntarse de nuevo… ¿Qué es lo que se está determinando y qué es lo que se desea determinar?

• ¿Fármaco libre? • ¿Fármaco total? • ¿Metabolito activo? • ¿Fármaco unido a proteína? • ….

Un ejemplo gráfico:




VENTAJAS • Alta sensibilidad • Variabilidad de ensayos • Fácil automatización • Amplia utilización en laboratorios de

rutina para monitorización de fármacos

INCONVENIENTES • Medición de la actividad enzimática

compleja • Ensayos homogéneos tienen menor

sensibilidad • Baja especificidad, reactividad cruzada

con metabolitos o sustancias estructuralmente analógas (sobreestiman)

INMUNOENSAYO Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2015


Métodos Analíticos • Actualmente se encuentran dos enfoques analíticos mayoritarios aplicados

en TDM:

INMUNOANÁLISIS

CROMATOGRAFÍA



CROMATOGRAFÍA

• La separación se logra gracias al equilibrio de distribución del analito entre ambas fases en base a:

• CARGAS • TAMAÑO DE LA MOLÉCULA • POLARIDAD…

• Es un método de separación basado en la diferente distribución de los componentes de una muestra entre una fase móvil y una fase estacionaria.

SEPARAR CARACTERIZAR CUANTIFICAR

o Cromatografía de Gases o Cromatografía Liquida (HPLC, UPLC)

o Detector UV-Vis o Espectrometría de Masas (MS) o MS en Tándem



CROMATOGRAFÍA

• Mediante sistemas de detección se realiza la identificación de los compuestos: • UV, Ionización en llama, Captura Electrónica • Espectrometría de Masas

• A través del CROMATOGRAMA, se puede interpretar: • El tiempo de retención (cualitativo) • Área del pico (cuantitativo)



CROMATOGRAFÍA En realidad…¿Qué consigue la aplicación de la cromatografía en TDM?

• A partir de una muestra compleja (orina, suero…) tras un pre-tratamiento oportuno,

• Permite separar (determinación varios analitos, diferencia metabolitos, fármacos, etc…), caracterizar y cuantificar.




VENTAJAS • Alta sensibilidad/especificidad y

selectividad • Determinación multi-analito • Considerado método de referencia • Se puede modificar método de análisis

para adaptarlo a nuevos analitos/paneles ó fármacos

INCONVENIENTES • Personal entrenado • Equipos muy costosos* • Tiempo de respuesta alargado* • No automatizable* • Difícil determinación urgente

Paul J. Jannetto AACC Conference 2012, Sept

CROMATOGRAFÍA Congreso Nacional del Laboratorio Clínico 2015


CROMATOGRAFÍA Vs ENZIMOINMUNOENSAYO

Volviendo a los principios analíticos que caracterizan a la determinación en un laboratorio:

1. Definición del problema

2. Elección de la muestra

3. Elección del mejor método analítico

4. Estandarización del ensayo

5. Procesamiento de las muestras

6. Desarrollo del ensayo convenientemente

7. Interpretación del Resultado Larry D. Bowers Clin .Chem. 1998; 44 (2) 375-380



CROMATOGRAFÍA Vs ENZIMOINMUNOENSAYO

G. Brandhorst Clin .Chem. 2012; 58 (5) 821-825

INMUNOENSAYO • Fácilmente integrable en una cadena

automatizada. • Cada fabricante comparte método, calibradores

e instrumentación. • Determinación 24 horas en Laboratorio

Automatizado. • Tiempo de Respuesta.* • Reactividad cruzada.

CROMATOGRAFÍA • Medida de varios analitos en un

cromatograma. • Rendimiento coste-efectividad para

pacientes polimedicados. • Exquisita selectividad (tándem MS). • Trabajar independiente al desarrollo de un

fabricante. • Personal entrenado.



Nuevos escenarios en TDM Determinación de fármacos a partir de muestras de sangre seca (DBS-dry blood spot).

Cromatografía: “Tiempo de respuesta más largos”

M. Dawson American Laboratory April 06, 2011, Effective UPLC Implementacion



Nuevos escenarios en TDM

Cromatografía “Metodos no estandarizados”

Dr. N. Yüksekdag et al. Clin. Laboratory International-CLI, Sept 2014, Mass spectrometry: the gold standard in clinical routine




Cromatografía “Equipos muy costosos”

• Desembolso inicial. • Sin embargo, existen múltiples aspectos a considerar que podrían

justifican la inversión como aspectos clínicos, intervenciones terapéuticas extras, dobles comprobaciones, envío a laboratorio externo… que podrían afectar en definitiva a la Seguridad del paciente.

G. Brandhorst Clin .Chem. 2012; 58 (5) 821-825; Paul J. Jannetto AACC Conference 2012, Sept




http://nanodem.ifac.cnr.it/index.php/nanodem-video; Sanavio and Krol Bioeng. Biotechnol. 2015; Volume 3 Article 20;

C. Baj-Rossi-IEEE Life Science February 2014, Innovative systems for drug monitoring in personalized therapy

Inmunoensayo ”Mucho volumen de sangre” o “Se necesita un laboratorio”

Sensor basado en Citocromo P450


http://nanodem.ifac.cnr.it/index.php/nanodem-video



elena.mp4


CONCLUSIONES • El mejor método analítico es aquel que responda mejor a las necesidades

de cada centro y añada mayor valor clínico. • La estandarización depende de cada centro, es conveniente adaptar la

respuesta de cada determinación a las necesidades clínicas independientemente del método analítico.

• El rápido desarrollo de la tecnología y diferentes plataformas de análisis dibuja un horizonte repleto de cambios que obligará a cambiar el paradigma del análisis buscando su traslación directamente al paciente.



Elena Durán Verdasco [email protected]


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