Pannello LC-MS/MS convalidato per quantificare 11 farmaci TB resistenti ai farmaci in piccoli campioni di capelli

Andrew Reckers; Anita Wen; David Aguilar; Peter Bacchetti; Monica Gandhi; John Metcalfe; Roy Gerona

doi:10.3791/60861

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Articolo metodologico

Pannello LC-MS/MS convalidato per quantificare 11 farmaci TB resistenti ai farmaci in piccoli campioni di capelli

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DOI:

10.3791/60861

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19 maggio 2020

Andrew Reckers¹ , Anita Wen¹ , David Aguilar¹ , Peter Bacchetti² , Monica Gandhi³ , John Metcalfe⁴ , Roy Gerona¹

¹Department of Obstetrics, Gynecology and Reproductive Sciences, TB Hair Analysis Laboratory, University of California San Francisco, ²Department of Epidemiology and Biostatistics, University of California San Francisco, ³Department of Medicine, Division of HIV, Infectious Diseases, and Global Medicine, University of California San Francisco, ⁴Department of Medicine, Division of Pulmonary and Critical Care Medicine, University of California San Francisco

In questo articolo

Sommario

Gli attuali metodi di analisi dell'aderenza dei pazienti ai complessi regimi di tubercolosi farmacoresistente (DR-TB) possono essere imprecisi e dispendiosi in termini di risorse. Il nostro metodo analizza i capelli, una matrice facilmente raccolta e conservata, per concentrazioni di 11 farmaci DR-TB. Utilizzando LC-MS/MS, possiamo determinare i livelli di farmaci sub-nanogrammi che possono essere utilizzati per comprendere meglio l'aderenza ai farmaci.

Abstract

La tubercolosi resistente ai farmaci (DR-TB) è una crescente minaccia per la salute pubblica e la valutazione dei livelli terapeutici di farmaci può avere importanti benefici clinici. I livelli di plasma sono l'attuale valutazione del gold standard, ma richiedono flebotomia e una catena del freddo, e catturano solo aderenza molto recente. Il nostro metodo utilizza i capelli, una matrice che è facilmente raccolta e riflettente di aderenza a lungo termine, per testare per 11 farmaci anti-TB. Il lavoro precedente del nostro gruppo mostra che i livelli di farmaci antiretrovirali nei capelli sono associati ai risultati dell'HIV. Il nostro metodo per i farmaci DR-TB utilizza 2 mg di capelli (3 cm prossimali alla radice), che viene polverizzato ed estratto nel metanolo. I campioni vengono analizzati con un singolo metodo LC-MS/MS, quantificando 11 farmaci in una corsa di 16 min. Limiti più bassi di quantificazione (LLOQ) per gli 11 farmaci vanno da 0.01 ng/mg a 1 ng/mg. La presenza di farmaci è confermata confrontando i rapporti di due transizioni di spettrometria di massa. I campioni sono quantificati utilizzando il rapporto di area del farmaco per l'isotopologo del farmaco deuterato, ¹⁵N-, o ¹³etichettato C. Abbiamo usato una curva di calibrazione che va da 0.001-100 ng/mg. L'applicazione del metodo a un campione pratico di campioni di capelli raccolti da pazienti affetti da DR-TB su terapia direttamente osservata (DOT) ha indicato i livelli di droga nei capelli all'interno della gamma dinamica lineare di nove degli undici farmaci (isoniatria, pirazinamide, ethambutol, linezolid, levofloxacin, moxifloxacin, clofazimina, bedaquiline, premanido). Nessun paziente era in prothionamide, e i livelli misurati per l'etionamide erano vicini al suo LLOQ (con ulteriori lavori invece di esaminare l'idoneità del metabolita dell'etionamide per monitorare l'esposizione). In sintesi, descriviamo lo sviluppo di un pannello multi-analita per i farmaci DR-TB nei capelli come tecnica per il monitoraggio terapeutico dei farmaci durante il trattamento della TB resistente ai farmaci.

Introduzione

Nel XXI secolo, la TB resistente ai farmaci (DR-TB) è una catastrofe in evoluzione per i programmi nazionali di controllo della tubercolosi già deboli, con casi confermati che raddoppiano solo negli ultimi 5 anni, rappresentando quasi un terzo di tutti i decessi legati alla resistenza agli antimicrobici a livello globale¹^,². Il successo del trattamento della DR-TB ha richiesto convenzionalmente regimi di seconda linea più lunghi e tossici rispetto al trattamento per la TB sensibile ai farmaci. Inoltre, i pazienti con DR-TB hanno spesso significative sfide preesistenti per l'aderenza, che hanno contribuito all'....