Therapeutisches Drug Monitoring: Arzneimittel individueller einsetzen

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Socorex Isba SA

Universität Würzburg Institut für Pharmazie und Lebensmittelchemie

Lösungsansätze wie das Ausstanzen eines Zylinders mit definiertem Durchmesser aus dem DBS sind meist nicht zielführend, da die Verteilung des Blutes auf den Trägern nicht gleichmäßig ist und stark vom Hämatokrit, also dem Anteil der Erythrozyten abhängt. Die Abnahme eines definierten Blutvolumens und die Analyse des ganzen DBS kann dieses Problem zwar lösen, geht allerdings auch mit dem Verlust eines sehr wichtigen Aspekts des DBS einher: Die Probengewinnung wird komplizierter, da mittels einer geeichten heparinisierten Kapillare ein definiertes Blutvolumen abgenommen und auf den Träger aufgebracht werden muss. Diese Technik ist daher nicht ohne Probleme durch den Patienten selbst durchführbar.

Das Sammeln von Kapillarblutproben auf den Mikroliter genau, ohne Beeinflussung durch den Hämatokriten, ist durch die Marktreife entsprechender in-vitro-Diagnostika seit kurzer Zeit möglich.

„Microsampling“ als Lösung für das TDM?

So genannte Microsampling Devices versetzen den Anwender in die Lage, ohne spezielle Schulung geringste Mengen Blut oder andere Körperflüssigkeiten zu sammeln [3, 4]. Die beschriebenen Probensammler sind für den Patienten dabei so einfach zu handhaben wie ein Blutzuckertest. Nicht zuletzt deshalb findet diese Art der Speziesgewinnung zunehmend an Bedeutung (s. Abb. 3).

Computergestützte Dosierung

Damit wäre die Frage, wie man an entsprechendes Patientenmaterial kommt, geklärt. Allerdings bleibt die Frage nach der sinnvollen Interpretation der Messwerte. Im Bereich des Antibiotika-TDM, ein zunehmend wachsendes Forschungsfeld mit hoher klinischer Relevanz, kristallisiert sich ein zukunftsfähiges Vorgehen heraus: Modell-unterstützte Dosierungsverfahren. Ein Rechenmodell, basierend auf den Ergebnissen klinischer Studien, simuliert in Abhängigkeit ausgewählter Covariate z.B. Alter, Geschlecht und Nierenfunktion, den Blut- oder Plasmaspiegelverlauf eines individuellen Patienten. Verfügt man nun zusätzlich über Daten zum Medikamentenspiegel dieses speziellen Patienten, kann das verwendete Modell auf genau diesen Menschen mithilfe Bayesischer Statistik zugeschnitten werden, um die Vorhersagegenauigkeit zu steigern [5, 6]. Das Modell „lernt“ sozusagen diesen Patienten mit seinen (aktuellen) physiologischen Eigenheiten kennen (s. Abb. 4). Basierend auf dem erlernten Modell kann die ideale Dosierung für diesen Patienten in seiner aktuellen Situation errechnet und dem behandelnden Arzt vorgeschlagen werden.

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Forschung für den Patienten

Am Institut für Pharmazie und Lebensmittelchemie der Universität Würzburg beschäftigen sich Forscher mit der Entwicklung bioanalytischer Methoden unter Verwendung neuartiger kommerziell erhältlicher Microsampling-Techniken für das Probensammeln im häuslichen Umfeld und zur Anwendung bei speziellen Patientenpopulationen, denen man eine herkömmliche Blutentnahme nicht ohne Weiteres zumuten kann wie Neugeborene oder Kleinkinder.

Außerdem sollen bereits bestehende Computermodelle und Methoden [6, 7] zur Vorhersage und Anpassung der Dosierung auf ihren Nutzen im klinischen Alltag getestet und in Zukunft auch eigene Modelle zu neuen Substanzen entwickelt werden. Die Blutspiegelbestimmung in kritischen Indikationen und bei problematischen Arzneistoffen wird auf dem Weg zur individualisierten Therapie immer mehr an Bedeutung gewinnen und neben der Therapieoptimierung im Rahmen von speziellen Gesundheitsdienstleistungen auf absehbare Zeit auch einen ökonomischen Aspekt (Einsparung von Medikamenten) mit sich bringen.

In Zukunft wird die Arzneimitteltherapie, viel stärker als heute und auch mit anderen Mitteln als bisher zur Verfügung stehen, an den einzelnen Patienten angepasst werden. Diese Zukunft hat mit der Anpassung der Therapie an bestimmte genetische Gegebenheiten z.B. in der Tumortherapie gerade erst begonnen. Wir dürfen gespannt sein, wohin der Weg noch führt.

Literatur:

[1] Deutsche Gesellschaft für Neurologie, Leitlinien für Diagnostik und Therapie in der Neurologie: Erster epileptischer Anfall und Epilepsien im Erwachsenenalter.

[2] Guthrie, R. and A. Susi, A Simple Phenylalanine Method for Detecting Phenylketonuria in Large Populations of Newborn Infants. Pediatrics, 1963. 32: p. 338-43.

[3] De Kesel, P.M., W.E. Lambert, and C.P. Stove, Does volumetric absorptive microsampling eliminate the hematocrit bias for caffeine and paraxanthine in dried blood samples? A comparative study. Anal Chim Acta, 2015. 881: p. 65-73.

[4] Denniff, P. and N. Spooner, Volumetric absorptive microsampling: a dried sample collection technique for quantitative bioanalysis. Anal Chem, 2014. 86(16): p. 8489-95.

[5] Barras, M.A., et al., Bayesian Estimation of Tobramycin Exposure in Patients with Cystic Fibrosis. Antimicrob Agents Chemother, 2016. 60(11): p. 6698-6702.

[6] Wicha, S.G., et al., TDMx: a novel web-based open-access support tool for optimising antimicrobial dosing regimens in clinical routine. Int J Antimicrob Agents, 2015. 45(4): p. 442-4.

[7] Barco, S., et al., Volumetric adsorptive microsampling-liquid chromatography tandem mass spectrometry assay for the simultaneous quantification of four antibiotics in human blood: Method development, validation and comparison with dried blood spot. J Pharm Biomed Anal, 2017. 145: p. 704-710.

* Prof. Dr. O. Wahl: Institut für Pharmazie und Lebensmittelchemie, Universität Würzburg, 97074 Würzburg

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