Läkemedelslaboratoriet har idag verksamhet årets alla dagar. Analyssortimentet är brett och spänner över många terapiområden, som neurologi (antiepileptika med 18 läkemedel), transplantation (immunosuppressiva med 6 läkemedel), psykiatri (antipsykotika, antidepressiva mm. med ca 20 läkemedel), infektion (antibiotika och antimykotika med 22 läkemedel), onkologi (4 läkemedel) samt genotypning med avseende på läkemedelsmetabolism. Under helgtid finns ett antal akutanalyser tillgängliga som är kritiska vid behandling av inneliggande patienter. Läkemedel och läkemedelsmetaboliter kvantifieras främst i helblod, plasma eller serum. Analyserna godkänns tekniskt och koncentrationerna svaras ut tillsammans med en medicinsk bedömning baserad på patientens unika förutsättningar.
Vissa metoder analyseras sällan, som tex koncentration av tiopental, ett anestesimedel där ett fåtal prover per år beställs trots att laboratoriet har ett nationellt upptagningsområde för denna analys.
Å andra sidan har immunosuppressiva läkemedel en stor provvolym på mellan 100-200 prover per dag. De medicinska kraven på svarstider varierar. Behandling av infektioner inom intensivvården eller på akutavdelningar kräver snabba provsvar för att kunna bedöma om läkemedel och dos ska förändras. För dessa typer av analyser är laboratoriets mål att ge svar inom två timmar.
Missbruksanalyser
Den traditionella matrisen för analys av droger är urin och av missbrukslaboratoriets prover är ca 3/5 urinprover (2018). Missbrukslaboratoriet har infört andra matriser där provlämningen kan övervakas på ett enklare sätt, tex. saliv. Idag utgör salivprover ca 17% av proverna. Den egna forskningen kring drogtester i utandningsluft är också införd som rutin sedan 2013 och har stor potential genom känslig LC-MS teknik och enkel provtagning.
52 För att möta behovet av bredare undersökningar har laboratoriet också utvecklat
screeningmetoder som i STRIDA-projektet och även multimetoder för att påvisa intag av missbruksläkemedel och växtdroger. Särskilda frågeställningar kan kräva metoder med unik metodik, som t.ex. uppföljning av patienter som behandlas med amfetamin inom
beroendevården. Dessa prover analyseras med en kiral metod för att monitorera att patienten inte självmedicinerar med illegalt amfetamin. Amfetamin i läkemedlet består av endast en
stereoisomer av amfetaminmolekylen, medan illegalt amfetamin består av en blandning av båda formerna.
Dopinganalyser
Dopinglaboratoriets analysverksamhet styrs av WADA som publicerar en lista på över 600 substanser som är förbjudna att använda vid idrottsutövning. Dessa krav har gjort att
Dopinglaboratoriet utvecklat mycket breda multimetoder för urin baserade på HR-MS som kan detektera och identifiera flera hundra substanser i en analys. Doping sker dock inte bara med kroppsfrämmande substanser utan även med hormoner, steroider och som gen- eller bloddoping.
För detta behövs även molekylärbiologiska och immunokemiska metoder och specialiserade masspektrometriska instrument. Ett exempel är LC-IRMS (isotope ratio mass spectrometry) som används för att kunna skilja mellan kroppsegna och tillförda steroider, tex testosteron. Tillfört testosteron är tillverkat från vegetabiliska råvaror och skiljer sig från det kroppsegna testosteronet genom mängden av kolisotopen kol-13 (13C). Små avvikelser i den förväntade mängden 13C gör att doping kan upptäckas. Ett viktigt verktyg i arbetet är också det internationella systemet med rapportering av steroidprofiler och blodparametrar för ”Athlete Biological Passport”. Idrottaren blir sin egen referens och eventuella oväntade avvikelser över tid kan indikera doping och följas upp med utökad provtagning. Laboratoriet har mer än fördubblat sin verksamhet under 2010-talet.
Från att analysera svenska nationella idrottsprover i samarbete med Riksidrottsförbundet tar laboratoriet nu emot prover från över 60 federationer och nationella förbund över hela världen.
Nya analyser
Önskemål om nya analyser kommer ständigt till verksamheten. Utvecklingen sker till stor del med masspektrometri och intentionen är att utveckla multimetoder där många substanser analyseras samtidigt. Metoderna kan därför anpassas för att möta sjukvårdens medicinska behov samtidigt som de kan underlätta laboratoriets arbetsflöden.
Exempel på ett utvecklingsprojekt - DBS för hemprovtagning
Med de högkänsliga instrument som finns tillgängliga idag kan man detektera och kvantifiera läkemedelskoncentrationer från mikroprover, tex en droppe blod som samlas på ett filterpapper (dried blood spot, DBS). Detta öppnar möjligheten för kapillär blodprovtagning som även kan utföras av patienter själva i sina hem.
De senaste åren har Farmakologiska laboratoriet utvecklat metoder för monitorering av koncentrationer av vanliga epilepsiläkemedel där kapillära prover på filterpapper tagits av föräldrar till barn och unga med epilepsi. (15). Dessa familjer har speciellt uttalat att utförande av provtagning i hemmiljö skulle leda till minskad stress, sparad tid och samhällsekonomiska vinster.
Transplanterade patienter med livslång läkemedelsbehandling är en annan grupp som skulle kunna ha stor nytta av att kunna ta prover i hemmiljö och där laboratoriet har en pågående studie med kapillär hemprovtagning på filterpapper med videoinstruktion som enkelt kan nås via mobilen.
53 En filterpappersmetod för fosfatidyletanol (PEth), en alkoholmarkör som beställs alltmer frekvent, har också utvecklats. Möjligheten att använda filterpapper för denna analys skulle innebära en enklare provtagning i miljöer som idag inte har utbildad personal för venprovtagning (16).
På laboratoriet är plasma eller serum alltjämt ”golden standard” för läkemedelsmonitorering. För att underlätta övergången till patienters delaktighet i provtagning och pålitliga TDM resultat från filterpappers matris, har laboratoriet samarbete med forskare på Kungliga Tekniska Högskolan.
Där har man arbetat med att ta fram provtagningsmaterial som avskiljer en exakt volym av blod som också kan avskilja plasma från helblod på ett filterpapper (17).
Inom en snar framtid finns förhoppning om att Farmakologiska laboratoriet kan erbjuda säker analys av prover som tagits av patienter hemma och skickats per post. Detta är ett sätt att bibehålla kliniska farmakologiska laboratoriet och TDM som en disciplin i framkant samt att möta patienters och anhörigas behov av lättillgänglig vård.
Slutord
Det utvecklingsarbete som kunnat bedrivas av medarbetare inom klinikens laboratorieverksamhet har lett fram till en situation där både forskningsresultaten och rutinverksamheten nu är
framstående i ett nationellt och internationellt perspektiv.
Referenser
1. Hammar CG, Holmstedt B, Ryhage R. Mass fragmentography. Identification of chlorpromazine and its metabolites in human blood by a new method. Anal Biochem 1968;25:532-48.
2. Hammar CG, Alexanderson B, Holmstedt B et al. Gas chromatography-mass spectrometry of nortriptyline in body fluids of man. Clin Pharmacol Ther 1971;12:496-505.
3. Henion J, Wachs T, Mordehai A. Recent developments in electrospray mass spectrometry including implementation on an iontrap. J Pharm Biomed Anal. 1993;11:1049-61.
4. Johannesen SI. Antiepileptic drugs: Pharmacokinetic and clinical aspects. Ther Drug Monit 1981;3:17-37.
5. Svensson JO, Rane A, Säwe J et al. Determination of morphine, morphine-3-glucuronide and (tentatively) morphine-6-glucuronide in plasma and urine using ion-pair high-performance liquid chromatography. J Chromatogr 1982;230:427-32.
6. Beck O, Boreus LO, Lafolie P et al. Chiral analysis of methadone in plasma by high-performance liquid chromatography. J Chromatogr 1991;570:198-202.
7. Beck O, Seideman P, Wennberg M et al. Trace analysis of methotrexate and 7-hydroxymethotrexate in human plasma and urine by a novel high-performance liquid chromatographic method. Ther Drug Monit. 1991;13:528-32.
8. Beck O, Stephanson N, Sandqvist S et al. Detection of drugs of abuse in exhaled breath using a device for rapid collection: comparison with plasma, urine and self-reporting in 47 drug users. J Breath Res 2013;7:026006.
9. Al-Saffar Y, Stephanson NN, Beck O. Multicomponent LC-MS/MS screening method for detection of new psychoactive drugs, legal highs, in urine - experience from the Swedish population. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci 2013;930:112-20.
10. Helander A, Bäckberg M, Hultén P et al. Detection of new psychoactive substance use among emergency room patients: results from the Swedish STRIDA project. Forensic Sci Int 2014;243:23-9.
54 11. Pohanka A, Rosenborg S, Lindh JD et al. Experiences from using LC-MS/MS for analysis of
immunosuppressive drugs in a TDM service. Clin Biochem. 2016;49:1024-31.
12. Thörngren JO, Östervall F, Garle M. A high-throughput multicomponent screening method for diuretics, masking agents, central nervous system (CNS)-stimulants and opiates in human urine by UPLC-MS/MS. J Mass Spectrom. 2008;43:980-92.
13. Stephanson NN, Signell P, Helander A et al. Use of LC-HRMS in full scan-XIC mode for multi-analyte urine drug testing - a step towards a 'black-box' solution? J Mass Spectrom 2017;52:497-506.
14. Beck O. Can pharmacometabolomics and LC-HRMS develop a new concept for therapeutic drug monitoring? J Applied Bioanalysis 2015;1:42-5.
15. Linder C, Wide K, Walander M et al. Comparison between dried blood spot and plasma sampling for therapeutic drug monitoring of antiepileptic drugs in children with epilepsy: A step towards home sampling. Clin Biochem 2016;50:418-424.
16. Beck O, Kenan Modén N, Seferaj S et al. Study of measurement of the alcohol biomarker phosphatidylethanol (PEth) in dried blood spot (DBS) samples and application of a volumetric DBS device. Clin Chim Acta 2018;479:38–42.
17. Lenk G, Sandkvist S, Pohanka A et al. A disposable sampling device to collect volume-measured DBS directly from a fingerprick onto DBS paper. Bioanalysis. 2015;7:2085–94.
55