Identifikation af designermedicin taget af overdosispatienter

Overdosering af stoffer tager en enorm vejafgift på folkesundheden, med potente syntetiske stoffer, der udgør en særlig trussel. Medicinske fagfolk kæmper for at imødekomme den stigende efterspørgsel efter skadestuebehandling, men de er hæmmet af manglen på en hurtig og nem test til at screene patienter for disse "designer" lægemidler. Kemikere har nu udviklet en sådan test og forfiner den med håbet om, at hospitaler med tiden kunne bruge den til at vælge den passende behandling.

Forskerne præsenterer deres resultater i dag ved det 255. nationale møde og udstilling i American Chemical Society (ACS).

"Hospitaler kan teste for nogle stoffer, som metamfetamin eller kokain, og de test er ret hurtige, "Nicholas E. Manicke, Ph.D., siger. "Men for de nye lægemidler, som fentanyl og syntetiske cannabinoider, de skulle indsamle en blodprøve og sende den til et toksikologisk laboratorium. De ville ikke få resultaterne tilbage i uger. I en situation på liv eller død, det vil ikke virke, så de laver aldrig testen." Manicke håber, at hans udviklingsscreeningssystem en dag kan bruges på skadestuer til at identificere de lægemidler, der er ansvarlige for en patients overdosis inden for et eller to minutter.

Behovet vokser tydeligvis. Overdosisdødsfald fra alle opioider - som er ansvarlige for to tredjedele af overdosisdødsfald - mere end fordoblet fra 2006 til 2016, ifølge U.S. Centers for Disease Control and Prevention. Mere specifikt, virkningen af ​​syntetiske opioider såsom de receptpligtige smertestillende midler fentanyl og tramadol er endnu mere ødelæggende, med dødsfald, der er seksdoblet i samme periode.

Den nye test kan hjælpe medicinsk personale imødegå disse tendenser. Tidligt i projektet, Manicke henvendte sig til Daniel E. Rusyniak, M.D., en professor i akutmedicin ved Indiana University, for hans indsigt i screening for ulovlige stoffer. Baseret på hans erfaring, Rusyniak rådede Manicke til at fokusere på nye syntetiske stoffer, fordi der ikke var en god måde at screene for dem på i klinikken. Manicke og hans team ved Indiana University-Purdue University Indianapolis fortsatte med at bygge en enhed, der kan screene for disse forbindelser, samt for klassiske illegale stoffer.

Nøglekomponenten er en lille, billig og relativt enkel engangspatron, der indeholder et fastfase-ekstraktionsmedium. Når en lille mængde plasma placeres på patronen, mediet trækker eventuelle lægemidler ud af plasmaet og koncentrerer dem. Lægemidlerne fjernes fra ekstraktionsmediet med en dråbe opløsningsmiddel, og derefter ioniseres de for at producere en række molekylære fragmenter. Hver type lægemiddel producerer et forskelligt udvalg af fragmenter, der tjener som en karakteristisk kemisk signatur for den pågældende forbindelse. Et massespektrometer registrerer fragmenterne. Software bruges derefter til at identificere de specifikke lægemidler, der var i blodprøven fra aflæsningen. Hele processen tager mindre end fem minutter. Kandidatstuderende Greta Ren siger, at teknikken er fleksibel, fordi databasen, der bruges til at identificere stoffer, kan udvides til at omfatte nye, efter behov.

Med enheden, Ren er ved at analysere blodprøver fra Indianapolis skadestuepatienter, der så ud til at have overdosis af stoffer. På ACS-mødet holdet annoncerer deres første resultater på disse kliniske prøver. Testen identificerede med succes stoffer i prøverne, inklusive fentanyl og dets syntetiske analoger, syntetiske cannabinoider, og traditionelle lægemidler såsom metamfetamin og lorazepam. Det er en stor præstation, fordi nogle af disse stoffer er så kraftige, at brugerne kun tager en lille mængde, så lægemiddelkoncentrationen i blodet er meget lav. I nogle tilfælde, testen kunne ikke skelne mellem lægemidler med meget ens molekylære strukturer. For at forbedre disse skel, forskerne justerer måden, de analyserer data fra massespektrometeret på.

Manicke siger, at i første omgang, enheden kan bruges til at vejlede beslutninger om folkesundhed og offentlig politik, ved at kaste lys over de typer stoffer, der forårsager overdoser i Indiana. Ned ad vejen, han håber, at det vil blive anvendt på akutmodtagelser til at vejlede behandlingen af ​​individuelle patienter.