Molekylær farmakodynamikk hos levertransplanterte: IMPDH og purinbaser som mulige biomarkører for mykofenolats effekt

Abstract

Etter organtransplantasjon brukes flere immunsuppressive legemidler sammen for å hindre avstøtning av transplantatet. Disse legemidlene har relativt smale terapeutiske vinduer hvor høye konsentrasjoner er assosiert med bivirkninger og toksisitet, mens lave konsentrasjoner er assosiert med terapisvikt og avstøtningsepisoder. Monitoreringen i dag er farmakokinetisk hvor blodkonsentrasjoner måles og et referanseområde tilstrebes.

Mykofenolat er en reversibel, non-kompetitiv hemmer av inosin 5’-monofosfat dehydrogenase (IMPDH) som er et viktig enzym i de novo biosyntesen av guanin- og deoksyguanin-nukleotider. Hemningen av IMPDH demper proliferasjonen av aktiverte B-og T-celler. Mykofenolat gis i dag ofte som standardisert dose tross stor variasjon innen- og mellom pasienter. Det er ønskelig å individualisere doseringen av mykofenolat for å optimalisere immunsuppresjonen. Biomarkører som beskriver mykofenolats molekylære farmakodynamikk, kan øke kunnskapsnivået om legemidlets virkemekanisme og bidra til utvikling av potensiell farmakodynamisk monitorering. Dette delprosjektet hadde hensikten å validere en LC-MS/MS-analysemetode for målinger av purinbaser i lymfocytter, og videre å studere purinbaser som mulige biomarkører hos levertransplanterte som bruker mykofenolat.

Tjue levertransplanterte pasienter ble inkludert i studien, hvorav 16 pasienter var med i hele studiens lengde. Blodprøver ble samlet 0-4 timer etter inntak av mykofenolat mofetil dose ved median dag 4 og dag 17 etter transplantasjon. Plasmakonsentrasjonen av total og fri mykofenolat ble kvantifisert ved hjelp av HPLC med UV-deteksjon. CD+ celler ble isolert og purinbasene xantin, hypoxantin, guanin og adenin ble kvantifisert ved hjelp av LC-MS/MS. Xantin ble brukt til å beregne aktiviteten av IMPDH etter inkubering med enzymets substrat og kofaktor. Nivåene av purinbasene og IMPDH ble sammenlignet mellom dag 4 og dag 17 for å bestemme eventuelle endringer i tidlig fase etter levertransplantasjon, siden det er i denne perioden avstøtninger er mest frekvente. Farmakokinetiske-farmakodynamiske sammenhenger ble undersøkt.

Konsentrasjoner av purinbasene ble målt med variasjonskoeffisient mindre enn 15 % og nøyaktighet innenfor 85-115 % som var forhåndsdefinerte krav. Internstandardenes korreksjon for matrikseffekt og linearitet for målt IMPDH-aktivitet ble ansett å være akseptable. Variasjonskoeffisienten for IMPDH-aktivitet mellom serier var noe høy (22 %), men likevel i tråd med tidligere rapportert impresisjon for slike målinger.

Plasmakonsentrasjonen av mykofenolat var høyest en time etter inntatt dose av mykofenolat mofetil ved begge dagene. Total mykofenolat og fri mykofenolat konsentrasjoner hadde verken signifikant økning eller nedgang fra dag 4 til dag 17, noe som betyr at farmakokinetikken var forholdsvis stabil. IMPDH-aktiviteten endret seg gjennom 4-timers intervallet hvor enzymaktiviteten var lavest ved 1 time etter dosering. Dette viser at IMPDH-aktviviteten responderer raskt på mykofenolatkonsentrasjonen. IMPDH-aktiviteten var ikke statistisk forskjellig ved dag 4 og dag 17.

Nivået av guanin og guanin/hypoxantin-ratio var signifikant (P < 0,05) lavere ved dag 17 sammenlignet med dag 4. Det var ingen systematisk endring av guanin-nivået i løpet av 0-4 timer etter dosering. Likevel ble det observert en signifikant korrelasjon mellom guanin og IMPDH på hver av de to studiedagene. Resultatene indikerer at guanin og guanin/hypoxantin-ratio responderer mer langsiktig på mykofenolat, og at de demed kan være aktuelle biomarkører for å beskrive den immunsuppresive effekten av mykofenolat i et lengre tidsperspektiv (dager/uker) i tidlig fase etter levertransplantasjon. Funnene er hypotesegenererende, slik at fremtidige studier må avdekke sammenhengen mellom disse mulige biomarkørene og mykofenolats kliniske effekt.