Utilidad de distintos marcadores para el manejo de antirretrovirales: monitorización de niveles de fármacos Rosa Mª López Galera. Leonor Pou Clavé1. Servicio de Farmacia. Laboratorios Clínicos 1. Hospital Universitario Vall d’Hebron. Barcelona Introducción Características para la monitorización terapéutica de los antirretrovirales. Parámetros en la interpretación de las concentraciones plasmáticas Criterios de selección de pacientes candidatos a monitorización. Conclusiones Bibliografía Introducción El principal objetivo del tratamiento antirretroviral (TAR) es conseguir la máxima inhibición de la replicación del VIH, con el propósito de que el sistema inmune no siga deteriorándose e incluso se restaure. Sin embargo, aproximadamente el 50% de los pacientes que lo inician presentan fracaso virológico el primer año de tratamiento y la incidencia de fracasos aumenta rápidamente en aquellos pacientes que han recibido algún tratamiento previo1. El fracaso del TAR puede deberse a múltiples factores relacionados con el paciente, el virus o con los fármacos utilizados. Es necesario optimizar cada tratamiento para intentar evitar o retrasar lo máximo posible dicho fracaso. Para ello, es indispensable un buen conocimiento de las causas del fallo virológico, entre las que destacan: falta de adherencia al tratamiento debido a la complejidad y cronicidad de los tratamientos farmacológicos, concentraciones subterapéuticas debido a una insuficiente potencia antiviral e interacciones farmacocinéticas de los fármacos que lo componen. Todo ello puede dar lugar a adquisición o desarrollo de resistencias 2. Entre las principales causas que pueden condicionar unos niveles infraterapéuticos de estos fármacos son: incumplimiento del tratamiento, elevada variabilidad interindividual y 1 la existencia de interacciones farmacocinéticas que pueden ser múltiples y con muchos fármacos, pero la mayoría son consecuencia de la inhibición o la inducción de los isoenzimas del sistema microsomal P450 3. En el tratamiento de la infección por VIH se utilizan dosis fijas de medicamentos y la monitorización terapéutica no forma parte de la práctica clínica habitual. El valor de ajustar la dosis de los antirretrovirales para mantener unas concentraciones efectivas todavía es controvertido y los últimos años ha cobrado un especial interés y se ha especulado mucho sobre el papel que puede jugar dicha monitorización en la optimización del TAR. Características para la monitorización terapéutica de los antirretrovirales La monitorización terapéutica de fármacos se realiza para optimizar la dosis en función de su concentración plasmática, manteniendo dicha concentración dentro de unos límites terapéuticos previamente definidos con objeto de mejorar la eficacia terapéutica y/o toxicidad. Para los ITIN (inhibidores de la transcriptasa inversa análogos de nucleósidos), las concentraciones plasmáticas son poco útiles ya que se trata de profármacos que necesitan ser trifosforilados en el interior del linfocito para actuar, mostrando sólo una débil relación entre las concentraciones plasmáticas y las intracelulares. Además, no se relacionan con la via metabólica del citocromo P450 y las interacciones con otros fármacos no son de importancia clínica. Por el contrario, si son importantes las concentraciones plasmáticas de los IP (inibidores de la proteasa) y de los ITINN (inhibidores de la transcriptasa inversa no análogos de nucleósidos) ya que éstos no requieren conversión intracelular para actuar, y además, actuan sobre el sistema P450, de manera que sus niveles plasmáticos pueden modificarse cuando la via metabólica del citocromo P450 es inhibida o inducida (especialmente a través del isoenzima CYP3A4) 4,5. Criterios que debe cumplir un fármaco para ser candidato a la monitorización terapéutica: 2 Posibilidad de determinar la concentración del fármaco mediante métodos precisos en laboratorios que sean accesibles a la práctica clínica habitual. Se han descrito numerosas técnicas de cromatografía líquida con detección ultravioleta (HPLC-UV) y espectrometria de masas (LC-Masas), métodos de referencia, que permiten determinar con gran precisión la concentración plasmática o sérica de todos los IP y los ITINN disponibles en la actualidad, y en las cuales se analizan uno o varios fármacos simultáneamente. Para conseguir estas prestaciones, el laboratorio debe disponer de un buen equipo cromatográfico y/o tandem HPLC-Masas y de personal técnico cualificado6,7. También se han descrito métodos de inmunoensayos (ELISA), todavía no comercializados, que presentan buena correlación con los métodos de referencia y que puede ser en el futuro una alternativa para aquellos centros que no puedan disponer de una infraestructura que conlleva la cromatografía líquida, aunque presentan el inconveniente de que sólo pueden determinar un fármaco cada vez8,9. Amplia variabilidad interindividual y escasa o constante variabilidad intraindividual de la concentración del fármaco. El TAR actual se administra a la misma dosis para todos los pacientes tratados con IP y con ITINN existiendo una gran variabilidad interpaciente de las concentraciones plasmáticas, del orden de hasta 10 veces respecto al AUC (area bajo la curva) y Cmax (concentración máxima) y de 100 veces en la Cmin (concentración mínima), por lo cual es imposible predecir las concentraciones de una dosis determinada en un paciente dado 10-12. Esta gran variabilidad interindividual se debe a las frecuentes interacciones farmacocinéticas que se producen y a las marcadas diferencias en la actividad del sistema citocromo P450 y de las proteinas transportadoras o bombas de eflujo (glicoporteina P, etc), responsables de la absorción y metabolismo. En cuanto a la variabilidad intrapaciente, ésta ha de 3 ser baja o constante para que una única determinación de la concentración del fármaco y para un mismo paciente tenga un valor considerable. Se han realizado estudios, en los cuales se ha observado que la variabilidad de la concentración de los IP y de los ITINN en un mismo paciente es relativamente constante, del orden del 3045%, de forma que una sola determinación proporcionará una buena información de las concentraciones que mantiene el paciente13,14. Buena correlación entre la concentración plasmática del fármaco y la eficacia terapéutica y/o la aparición de toxicidad o efectos adversos. Se han publicado en la literatura numerosos trabajos que establecen las relaciones niveles-eficacia sobre todo para los IP, en los cuales el fracaso del tratamiento se asocia con niveles plasmáticos bajos (sobre todo para saquinavir, indinavir, amprenavir y nelfinavir) y la toxicidad con la Cmax (indinavir y ritonavir)15-17. La asociación de ritonavir como fármaco que aumenta las concentraciones de otros IP es un terreno en el que la monitorización de los niveles terapéuticos van a aportar información de gran interés tanto en la eficacia como en la toxicidad. En relación con los ITINN, éstos tienen una semivida mayor que los IP y presentan menos oscilaciones en la concentración plasmática, pero el hecho de presentar una barrera genética de resistencia baja conlleva a que cuando haya niveles subterapéuticos se desarrolle resistencia con facilidad. Se han descrito estudios en los cuales se han relacionado efectos adversos y/o toxicidad de los ITINN con concentraciones elevadas (toxicidad del sistema nervioso central con efavirenz y toxicidad hepática con nevirapina) 18,19. Estrecho margen terapéutico, con una relativa facilidad para presentar concentraciones infraterapéuticas o concentraciones tóxicas. Los fármacos con un amplio margen terapéutico son relativamente fáciles de administrar a una dosis fija y 4 conseguir unas concentraciones efectivas y no tóxicas, de forma que la monitorización terapéutica será más útil cuando menor sea la diferencia entre ambas. La mayoria de los IP tiene un margen terapéutico relativamente pequeño; la Cmin media de los pacientes que reciben IP no potenciados se situa muy poco por encima de la concentración efectiva y se estima que alrededor del 30-40% pueden presentar concentraciones inferiores a las consideradas efectivas. La administración de pequeñas dosis de ritonavir aumenta considerablemente las concentraciones plasmáticas de los IP que rara vez presentarán concentraciones infraterapéuticas en aquellos pacientes que no tienen resistencias, excepto en casos de mala adherencia al tratamiento o problemas relacionados con la absorción. En este caso la monitorización terapéutica sigue siendo útil ya que se mantiene una amplia variabilidad interindividual pero al aumentar la concentración del IP, la toxicidad también aumenta. Además, hay que tener en cuenta que aunque la concentración sea terapéutica para virus no resistentes, puede ser insuficiente para virus con múltiples mutaciones20. Parámetros en la interpretación de las concentraciones plasmáticas Los parámetros farmacocinéticos AUC, Cmax y Cmin son los más estudiados y proporcionan una información farmacocinética diferente 21-23. El AUC informa sobre la exposición total al fármaco y se ha relacionado con la eficacia y con la toxicidad. El principal inconveniente es que para su cálculo se requiere un cierto número de extracciones de sangre (mínimo 8) a lo largo del intervalo de dosificación (12 o 24 horas) por lo que dificulta su determinación. La Cmax indica la exposición máxima al fármaco y se ha relacionado principalmente con la toxicidad, aunque también con eficacia virológica. El problema de su determinación 5 es que el tiempo en que se alcanza tras la ingesta del fármaco es muy variable de un paciente a otro, de manera que para detectarla correctamente es preciso realizar varias extracciones de sangre. La Cmin indica la concentración más baja a lo largo del intervalo de dosificación del fármaco. Es el parámetro más estudiado en la literatura y el que mejor se ha correlacionado con la eficacia virológica. Presenta como ventaja respecto a los otros parámetros la relativa facilidad para su obtención, ya que basta con una sola extracción de sangre justo antes de la toma del fármaco. Hay que tener en cuenta que para algunos IP la concentración sigue bajando durante un tiempo tras la ingesta del fármaco, hasta que la absorción intestinal revierte esta tendencia, por lo que hay que diferenciar entre concentración predosis o valle (C valle) que es la que habitualmente se determina y la concentración mínima (Cmin) que realmente corresponde a la concentración más baja, aunque en la literatura ambos términos suelen expresarse como Cmin. Se considera que para que el fármaco antirretroviral suprima la replicación vírica, la C min ha de ser superior a la concentración inhibitoria al 50% (CI 50), 90% (CI90) o 95% (CI95), concentración del fármaco in vitro ( en cepa de virus salvaje) necesaria para inhibir un 50%, 90% o 95% la replicación viral respectivamente. Estas concentraciones varian dependiendo de diversos factores, como la cepa vírica, el tipo de célula y el análisis que se utilice, así como la unión a las proteínas plasmáticas del fármaco. Las cepas víricas resistentes suelen tener unos valores de CI más altos en comparación con las cepas víricas de tipo salvaje. En la práctica clínica, las concentraciones eficaces (CE) in vivo suelen reflejar con mayor precisión los niveles de fármaco necesarios para lograr la supresión vírica. La CE 50 (CE 6 para inhibir in vivo el 50% de la replicación vírica) es una medida directa in vivo de la potencia de un fármaco y no es necesario ajustar este valor según la unión a proteínas plasmáticas. Las CE50 se determinan basándose en estudios clínicos observados 24,25. En pacientes que han presentado uno o varios fracasos virológicos con IP, la aparición de mutaciones disminuyen la susceptibilidad del virus de manera que la CE50 no será igual de efectiva que para virus sensibles. Para resolver este problema ha surgido el concepto de cociente inhibitorio (IQ, del inglés inhibitory quotient) que relaciona la concentración del fármaco con la susceptibilidad del virus y diferentes fórmulas para calcularlo: IQ = Cmin / CI50 o CE50 El numerador corresponde a la exposición del fármaco, normalmente la Cmin o Cvalle y el denominador a la resistencia fenotípica representado por la CI50 corregida por la unión a proteínas plasmáticas o bien si disponemos en la literatura del valor de la CE50. El IQ nos indica el número de veces que la C min del fármaco está por encima de la concentración necesaria para inhibir el 50% de la replicación viral y teóricamente sería un buen parámetro para valorar si un fármaco será efectivo frente a un virus con una determinada susceptibilidad 26. Para utilizar el IQ como parámetro de referencia de la monitorización terapéutica se requiere un fenotipado del virus, técnica muy compleja y cara y que sólo se realiza en muy pocos laboratorios; para solucionarlo se ha desarrollado el denominado cociente inhibitorio virtual (IQv), que en lugar de utilizar un fenotipo real, utiliza un fenotipo virtual obtenido a partir de la interpretación de una base de datos de genotipos reales de pacientes con un programa informático. El IQv se calcula como: IQv = C min / CI50 o CE50 x fenotipo virtual. Tanto en el IQ como en el IQv interviene el parámetro CI 50 que ha de corregirse por la unión del fármaco a las proteínas plasmáticas, método que no está estandarizado y que 7 puede calcularse de distintas maneras con resultados diferentes. Para solucionarlo ha surgido el concepto de cociente inhibitorio normalizado: IQn = IQv del paciente = IQv referencia en la población = Cmin / CI50 x fenotipo virtual en paciente = Cmin / CI50 x fenotipo virtual referencia población Cmin x fenotipo virtual en paciente Cmin x fenotipo virtual referencia población La CI50 corregida es la misma y puede eliminarse, de forma que en el numerador queda la Cmin por el fenotipo virtual (número de veces que está reducida la susceptibilidad) y en el denominador un valor de referencia diferente para cada fármaco, que corresponde al producto entre la Cmin poblacional y el fenotipo virtual por debajo del cual el fármaco conserva su eficacia clínica27. Recientemente se ha definido otro IQ que utiliza el genotipo como medida de resistencia del virus, evitando la necesidad de disponer del fenotipo real o virtual. Es el IQ genotípico (GIQ) que se define como el cociente entre la C min y el número de mutaciones que confieren disminución de la susceptibilidad al fármaco GIQ = Cmin / nº mutaciones28. La interpretación de resultados de las concentraciones plasmáticas de los IP y ITINN es complicada y dificulta su implantación como dato objetivo en la práctica clínica habitual. Parece ser que el parámetro farmacocinético de elección a determinar es la C valle o Cmin y que los estudios realizados con los distintos IQ demuestran que éstos se relacionan mucho mejor con la respuesta terapéutica a los diferentes IP en los pacientes con fracasos virológicos. En la tabla 1 se exponen las concentraciones eficaces o intervalo terapéutico propuestos por grupo de expertos basándose en estudios clínicos29,30. Criterios de selección de pacientes candidatos a monitorización 8 La monitorización terapéutica será particularmente útil cuando el riesgo de presentar concentraciones subterapéuticas o tóxicas es muy elevado. Por ello será aconsejable en los pacientes que presenten alguna o algunas de las siguientes características 29,30: Sospecha de interacciones farmacocinéticas de importancia clínica. Sospecha de malabsorción intestinal. Aparición de efectos adversos que puedan reducirse o desaparecer con la disminución de la concentración plasmática del fármaco, especialmente en pacientes con bajo peso, co-infecciones, insuficiencia hepática y renal. Fracaso virológico sin causa evidente, como podría ser una mala adherencia al tratamiento. Mujeres embarazadas y niños, en los cuales la farmacocinética puede sufrir modificaciones. Pacientes que incian TAR con algunos fármacos que proporcionan concentraciones plasmáticas relativamente bajas, como por ejemplo los IP no potenciados o los tratamientos administrados una vez al dia con algunos IP potenciados con ritonavir. Potenciación de los IP con ritonavir que aunque aumenta notablemente la concentración plasmática, no invalida su utilidad, dado que persiste la elevada variabilidad farmacocinética y los virus con disminución de la susceptibilidad pueden requerir concentraciones elevadas del IP, además del riesgo existente de toxicidad. Conclusiones La monitorización terapéutica puede ser una herramienta útil para optimizar el TAR en determinadas circunstancias, estimándose que alrededor del 15-25% de los pacientes pueden beneficiarse de la monitorización en algún momento de su TAR. Antes de recomendar su amplia aplicación como método de rutina en la práctica clínica habitual es 9 preciso estandarizar mejor el parámetro o parámetros farmacocinéticos que deben utilizarse y realizar más estudios con una metodología adecuada que incluya a un elevado número de pacientes y poder perfilar el papel de la monitorización terapéutica en diferentes situaciones clínicas. No obstante, la combinación de las técnicas para monitorizar niveles plasmáticos y los test de resistencias genotípicos, expresados en forma del parámetro cuantificable IQ, parece que puede ser en un futuro próximo una herramienta muy importante en el manejo del paciente con TAR, ya que predice la respuesta virológica de una forma mejor que las dos técnicas por separado. 10 Tabla 1. Inhibidores de la Proteasa (IP) y de los inhibidores de la transcriptasa inversa no nucleosídicos (ITINN) INTERVALO TERAPÉUTICO (µg/mL) FÁRMACO CONCENTRACIÓN EFECTIVA MÍNIMA 0.4/1.229 Amprenavir Atazanavir CONCENTRACIÓN EFECTIVA MÁXIMA ND29,30 0.2330 0.1331 ND29,30 Atazanavir/ritonavir 0.50/0.85 0.129 31 ND29 Indinavir 0.1530 1.0/4.029 Lopinavir/ritonavir 4.0/5.7 0.829 1030 ND29,30 30 Nelfinavir 1.030 ND29,30 Ritonavir 2.129,30 2229,30 Saquinavir 0.129,30 ND29,30 Efavirenz 1.029,30 4.029,30 Nevirapina 3.429,30 ND29,30 11 BIBLIOGRAFIA 1. Palella FJ, Chmiel JS, Moorman AC, Holmberg SD, and the HIV Outpatient Study Investigators. Durability and predictors of success of highly active antiretroviral therapy for ambulatory HIV-infected patients. AIDS 2002;16:1617-26. 2. Fletcher CV. Pharmacologic considerations for therapeutic success with antiretroviral agents. Ann Pharmacother 1999;33:989-95. 3. Back DJ, Khoo SH, Gibbons SE, Barry MG, Merry C. 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