Therapeutic Drug Monitoring
Ultima Modifica: 21.01.2019.

Negli ultimi trent’anni anni l’aspettativa di vita dei soggetti sottoposti a trapianto d'organo si è notevolmente allungata, grazie anche alla scoperta dei farmaci immunosoppressori. Si tratta di farmaci che devono il loro nome alla capacità di ridurre la risposta immunitaria dell’organismo nei confronti dell’organo trapiantato, che in assenza di tali molecole, sarebbe riconosciuto come “estraneo” e potrebbe essere rigettato. Il rigetto è un complesso fenomeno in cui i linfociti, cellule circolanti che fanno parte della famiglia dei globuli bianchi, giocano un ruolo molto importante. 

Negli anni le terapie immunosoppressive, che mirano cioè a preservare la funzionalità dell’organo trapiantato ed a prevenirne il rigetto modulando il sistema immunitario, si sono basate su diversi approcci:

  • Riduzione del numero di linfociti mediante sieri antilinfocitari;
  • Inibizione dei recettori mediante anticorpi monoclonali (Basiliximab e Daclizumab) e conseguente riduzione della velocità di crescita dei linfociti;
  • Uso di potenti farmaci antiinfiammatori, quali i corticosteroidi;
  • Uso di farmaci anti-proliferativi che bloccano la duplicazione cellulare mediante l'inibizione della sintesi delle basi puriniche e quindi del DNA (Micofenolato);
  • Inibizione di una proteina (calcineurina) con conseguente blocco dell’attivazione linfocitaria (Ciclosporina e Tacrolimus);
  • Inibizione di una proteina detta “mammalian target of rapamicine” (m-Tor) che regola la crescita, la proliferazione, la motilità e la sopravvivenza delle cellule del sistema immunitario.

Tutti i farmaci con capacità di immunosoppressione sono dotati di un ristretto intervallo terapeutico, che impone cautele nell’uso. Con il termine intervallo terapeutico si indica l’intervallo di concentrazione del farmaco all’interno del quale esso risulta efficace senza essere tossico. Una terapia efficace, infatti, deve poter evitare i gravi effetti associati all’eccessiva esposizione al farmaco e contemporaneamente  deve prevenire il possibile rigetto dovuto all’inadeguata immunosoppressione. Per questo motivo e per migliorare la risposta clinica nel post-trapianto, è stata introdotta e consolidata nel tempo, la misurazione periodica delle concentrazioni dei farmaci nel sangue dei pazienti, ovvero il monitoraggio terapeutico dei farmaci immunosoppressori (Therapeutic Drug Monitoring, TDM) che si effettua nei Laboratori di analisi mediche.

Durante gli anni '80 e '90 i laboratori si sono dotati di metodi analitici che sfruttano la capacità di alcuni anticorpi di riconoscere e legare il farmaco immunosoppressore da quantificare (metodi immunometrici). Sono stati impiegati diversi rivelatori della avvenuta reazione farmaco-anticorpo specifico (captazione isotopica, ultravioletto-visibile (UV-VIS), fluorescenza, chemiluminescenza) per adeguare la sensibilità analitica (Minima Concentrazione Misurabile del farmaco in oggetto) agli standard richiesti per il TDM degli immunosoppressori.

Alla fine degli anni '90, per migliorare la sensibilità e la specificità analitica, sono state introdotte tecniche di misura basate sulla separazione cromatografica. La separazione cromatografica (o, in breve, cromatografia) consente di separare le sostanze contenute all’interno di una miscela anche complessa e, in ambito biochimico-clinico, consente di separare e analizzare i farmaci e le sostanze contenute all’interno di un campione di sangue.

Recentemente le tecniche cromatografiche sono state associate alla spettrometria di massa (MS). Quest’ultima è una tecnica analitica molto potente, in grado di identificare le sostanze contenute all’interno di un campione, frammentandole e creando una sorta di “impronta digitale” peculiare per ciascuna di esse.

L’introduzione e l’associazione di queste due tecnologie, caratterizzate rispettivamente dall’elevata capacità di separare e di identificare gli analiti, ovvero la cromatografia liquida accoppiata alla spettrometria di massa (LC-MS), ha contribuito a migliorare l'affidabilità del dato, e di adottare una terapia immunosoppressiva personalizzata, per singolo paziente.

Un altro aspetto significativo delle metodiche cromatografiche, è la possibilità di separare e quantificare la sola quota di molecola “farmacologicamente attiva”, escludendo la forma metabolizzata e non più attiva.

L'importanza di quantificare solo la quota farmacologicamente attiva, ha spinto il laboratorista clinico a cercare di introdurre in routine tecniche sempre più sofisticate, quali ad esempio, la ultra cromatografia liquida, interfacciata al separatore di massa accoppiato (UHPLC-MS/MS).

I metodi cromatografici ed in particolare la LC-MS consentono di ottenere risultati comparabili tra i centri che eseguono la misurazione del farmaco con la stessa tecnologia, facilitando la confrontabilità dei risultati e di conseguenza lo scambio di informazioni rilevanti per la gestione del paziente e per il miglioramento del regime posologico. Una posologia personalizzata porta una riduzione degli effetti collaterali dovuti ad un eccesso di farmaco, e una riduzione del rischio di rigetto dell'organo dovuto ad una quantità di farmaco insufficiente. Infine, il miglioramento delle prestazioni analitiche, che minimizza le interferenze causate da reattività crociate con sostanze endogene ed esogene, riduce la necessità di ripetere prelievi e misurazioni di conferma terapeutica. Nel TDM rivestono un ruolo particolarmente importante le modalità e la tempistica con le quali viene effettuato il prelievo del campione di sangue del paziente. Dopo l’assunzione di un farmaco, la concentrazione ematica dello stesso aumenta fino al raggiungimento di un picco massimo, per poi diminuire progressivamente e raggiungere il livello minimo di concentrazione (livello basale), che si deve mantenere tale fino all'assunzione della dose successiva. Ciascun farmaco richiede modalità e tempistiche di analisi  peculiari. Ad esempio, i farmaci tacrolimus (FK506), everolimus e sirolimus prevedono esclusivamente un prelievo di sangue basale. Per il monitoraggio della ciclosporina e dell'acido micofenolico sono invece necessari rispettivamente due prelievi per il primo (basale e dopo due ore dalla somministrazione) e tre o quattro prelievi per il secondo farmaco (acido micofenolico).

Le modalità differenti di raccolta del campione di sangue per il monitoraggio di ciascun farmaco sono dovute ai diversi meccanismi con i quali questi vengono assorbiti, distribuiti all’interno dell’organismo e/o eliminati.

Deve essere infine sottolineato che queste tecnologie innovative comportano all’interno del laboratorio importanti cambiamenti organizzativi. Le nuove tecnologie richiedono conoscenze e competenze specifiche spesso non proprie di tutte le figure professionali. Ne consegue la difficoltà di organizzare in molti laboratori ospedalieri un TDM che assicuri il servizio anche in giorni festivi ed in regime d’urgenza; di qui la necessità di accorpare tali misure in centri specialistici in grado di assicurare la disponibilità e le competenze adeguate.

In conclusione, la scelta delle tecnologie HPLC-MS/MS e UHPLC-MS/MS rappresenta un indubbio vantaggio per i pazienti che possono usufruire di una valutazione accurata, sensibile e specifica dei farmaci immunosoppressori; l’adozione di tali tecnologie, a fronte di un notevole investimento iniziale, consente di perseguire gli obiettivi amministrativi aziendali di un risparmio economico apprezzabile mantenendo e migliorando il servizio al paziente.


Antonello Nonnato, SC Biochimica Clinica-AOU Città della Salute e della Scienza di Torino – sede Molinette

Fonti

Adam J. McShane et al. “Therapeutic drug monitoring of immunosuppressants by liquid chromatography-mass specrtometry” - Clinica Chimica Acta 454 (2016) 1-5.

Pierre-Olivier Hétu, et al. “Successful and cost-efficient replacement of immunoassays by tandem mass spectrometry for the quantification of immunosuppressants in the clinical laboratory” - J. of Chrom. B, 883-884 (2012) 95-101.