Design of detection systems for the therapeutic drug monitoring of anticancer drugs
Valentina Iacuzzi · ArTS Archivio della ricerca di Trieste (University of Trieste https://www.units.it/) · 2020
Considerato che la maggior parte dei farmaci antitumorali risulta caratterizzata da un'alta variabilità interindividuale nelle concentrazioni plasmatiche, che si riflette sull'efficacia del trattamento, durante il progetto di dottorato qui descritto sono state sviluppate tecniche per il loro monitoraggio terapeutico (TDM). In primo luogo, è stato sviluppato, validato e cross-validato un metodo LC-MS/MS per la quantificazione di imatinib (IMA) e del suo metabolita attivo, norimatinib (norIMA), in pazienti affetti da tumore stromale gastrointestinale utilizzando la tecnica del dried blood spot (DBS). Il DBS consente di ridurre costi e tempi di campionamento e migliorare la compliance dei pazienti, poiché l’analisi viene effettuata tramite una goccia di sangue capillare depositata su carta. Da questa gli analiti vengono estratti con MeOH acidificato e l'estratto viene iniettato in un sistema LC (configurato con una cromatografia 2D per la pulizia on-line del campione), accoppiato ad un API-4000QT. Il metodo ha mostrato una buona linearità (R2> 0,996) nei range di 50-7500 ng/mL e 10-1500 ng/mL per IMA e norIMA. La precisione e l’accuratezza intra-day sono state, rispettivamente, ≤3.1% e tra 88.9-112.8%, mentre quelle inter-day erano ≤6,6% e tra 95.7-104.3%, per entrambi gli analiti. Sono stati valutati inoltre: l'influenza dell'ematocrito (Hct), del volume depositato e dell'omogeneità del campione sull’analisi; la correlazione tra la concentrazione in DBS da prelievo venoso e da finger-prick (differenza tra -12 e 3.8%) e la stabilità dei DBSs (fino a 16 mesi). Il metodo è stato applicato per la quantificazione di 67 campioni DBSs di pazienti. Le concentrazioni in DBS, normalizzate per Hct e per un fattore di correzione che prescinde dall’Hct, correlano con quelle plasmatiche. Parte del lavoro di questo progetto è stato anche dedicato allo sviluppo di strategie alternative a LC-MS/MS per favorire ulteriormente l’applicazione del TDM. In particolare, è stata eseguita la sintesi di polimeri (molecularly imprinted polymers - MIPs), con l'obiettivo futuro di applicarli come recettori in un sistema di rilevamento fluorimetrico per IMA. I MIPs sono stati sintetizzati sfruttando l'approccio non covalente e la polimerizzazione radicale ad alta diluizione. Tramite questa tecnica, i MIPs ottenuti, sintetizzati in DMSO e con acido metacrilico come monomero funzionale, presentano dimensioni nanometriche (dati acquisiti tramite dynamic light scattering). I tests di rebinding hanno dimostrato che solo 2 MIPs sono stati in grado di legare IMA con una buona specificità (rispetto ai corrispondenti polimeri non-imprinted) e selettività. È stato infine sviluppato e validato un metodo LC-MS/MS per la quantificazione di ribociclib (RIBO), palbociclib (PALBO) e letrozolo (LETRO) in plasma. RIBO e PALBO sono farmaci appartenenti alla famiglia dei CDKIs recentemente approvati per il trattamento del carcinoma mammario in combinazione con LETRO. Il metodo messo a punto risulta adatto per l’applicazione nella pratica clinica, grazie ad una semplice preparazione del campione e ad una rapida analisi (6.5 min). Il metodo risulta lineare (R2 tra 0.992-0.983) nei range di concentrazione di 0.3-250 ng/mL per PALBO, 10-10000 ng/mL per RIBO e 0.5-500 ng/mL per LETRO (che coprono le concentrazioni plasmatiche terapeutiche). La precisione e l’accuratezza intra-day sono state, rispettivamente, ≤3.6% e tra 94.5-112.3% per tutti e gli analiti, mentre quelle inter-day erano rispettivamente ≤7.3% e tra 94.5-112.9%. Il metodo è stato applicato con successo alla quantificazione di campioni plasmatici di pazienti. In conclusione, con lo sviluppo di queste strategie si spera di implementare l’utilizzo del TDM per i farmaci oncologici nella pratica clinica.