Development of Original Analytical Methods for the Determination of Drugs of Abuse in Biological Samples

Drug abuse is a major global problem which has a strong impact not only on the single individual but also on the entire society. Among the different strategies that can be used to address this issue an important role is played by identification of abusers and proper medical treatment. This kind of therapy should be carefully monitored in order to discourage improper use of the medication and to tailor the dose according to the specific needs of the patient. Hence, reliable analytical methods are needed to reveal drug intake and to support physicians in the pharmacological management of drug dependence. In the present Ph.D. thesis original analytical methods for the determination of drugs with a potential for abuse and of substances used in the pharmacological treatment of drug addiction are presented. In particular, the work has been focused on the analysis of ketamine, naloxone and long-acting opioids (buprenorphine and methadone), oxycodone, disulfiram and bupropion in human plasma and in dried blood spots. The developed methods are based on the use of high performance liquid chromatography (HPLC) coupled to various kinds of detectors (mass spectrometer, coulometric detector, diode array detector). For biological sample pre-treatment different techniques have been exploited, namely solid phase extraction and microextraction by packed sorbent. All the presented methods have been validated according to official guidelines with good results and some of these have been successfully applied to the therapeutic drug monitoring of patients under treatment for drug abuse.

Funktionelle Bedeutung von P-Glykoprotein für Wirkungen und Nebenwirkungen von Antipsychotika

Therapeutisches Drug Monitoring (TDM) ist eine Maßnahme, bei der durch Messung der Medikamentenspiegel im Blut die Dosis ermittelt wird, bei der mit höchster Wahrscheinlichkeit mit Therapieansprechen gerechnet werden kann. Dabei wird angenommen, dass die Konzentrationen im Blut mit denen im Wirkkompartiment korrelieren. Für Antipsychotika wurde gezeigt, dass die Konzentrationen im Blut direkt mit denen im Gehirn korrelieren, die Verteilung zwischen den beiden Kompartimenten ist jedoch für die verschiedenen Antipsychotika sehr unterschiedlich. Die Distribution von Arzneistoffen zwischen Blut und Gehirn wird durch Effluxtransporter in der Blut-Hirn-Schranke kontrolliert. Welche Rolle dabei P-Glykoprotein (P-gp) für die Verteilung von atypischen Antipsychotika spielt und wie die Pharmakokinetik und –dynamik durch diesen Transporter beeinflusst werden, sollte in dieser Arbeit untersucht werden. Für die Messung des neu eingeführten Antipsychotikums Aripiprazol, sowie für seinen aktiven Metaboliten Dehydroaripiprazol, wurde eine hochleistungsflüssigchromatographische (HPLC) Methode mit Säulenschaltung und spektrophotometrischer Detektion etabliert. Die Methode wurde für die Messung von Serumproben schizophrener Patienten eingesetzt, um einen therapeutischen Bereich für Aripiprazol zu ermitteln. Aus der Analyse von 523 Patientenproben wurde herausgefunden, dass Aripiprazol-Serumkonzentrationen von 150 bis 300 ng/ml mit gutem klinischen Ansprechen und einem geringen Risiko für Nebenwirkungen einhergingen. Weiterhin wurde festgestellt, dass die Serumspiegel bei gleichzeitiger Gabe von Inhibitoren und Induktoren der Cytochrom P450 (CYP) Isoenzyme CYP2D6 und CYP3A4 erhöht bzw. gesenkt wurden. Am Modell der P-gp Knockout Maus im Vergleich zu FVB Wildtyp Mäusen wurden Konzentrationsverläufe von Antipsychotika nach i.p. Gabe von Amisulprid, Aripiprazol, Dehydroaripiprazol, Clozapin, Desmethylclozapin, Haloperidol, Olanzapin, Quetiapin, Risperidon und 9-Hydroxyrisperidon sowie der Kontrollsubstanz Domperidon im Gehirn und Blut über 24 Stunden mittels HPLC-Methoden gemessen. Welchen Einfluss eine verminderte Expression von P-gp auf die Pharmakodynamik hat, wurde in zwei Verhaltenstests untersucht. Mit Hilfe des Rotarods wurden motorische Effekte der Arzneistoffe erfasst und mittels Radial Arm Water Maze kognitive Fähigkeiten. Risperidon und sein aktiver Metabolit 9-Hydroxyrisperidon waren die stärksten Substrate von P-gp. 10-fach höhere Konzentrationen im Gehirn der P-gp Knockout Mäuse führten zu 10-fach stärkeren Beeinträchtigungen in den pharmakodynamischen Untersuchungen im Vergleich zu Wildtyp Tieren. Amisulprid, Aripiprazol, Dehydroaripiprazol, Desmethylclozapin und Quetiapin konnten ebenfalls als Substrate von P-gp identifiziert werden. Olanzapin, Haloperidol und Clozapin wurden durch P-gp wenig bzw. nicht in ihrer Pharmakokinetik und –dynamik beeinflusst. Da P-gp von Nagern und Menschen nach derzeitiger Kenntnis in ihren Substrateigenschaften weitgehend übereinstimmen, muss bei einer Behandlung von schizophrenen Patienten mit Antipsychotika, die als Substrate von P-gp identifiziert wurden, davon ausgegangen werden, dass eine Veränderung der Expression oder Aktivität von P-gp, genetisch verursacht oder durch Medikamente bedingt, für das Therapieansprechen oder das Auftreten von Nebenwirkungen bedeutsam sind.

Metabolismus von Psychopharmaka durch das Cytochrom P450-Enzymsystem im Alter

Altern geht mit einer Reihe physiologischer Veränderungen einher. Da in höherem Lebensalter überdurchschnittlich viele Arzneistoffe eingenommen werden und häufig mehrere Erkrankungen gleichzeitig vorliegen, können Auffälligkeiten in den Arzneimittelkonzentrationen im Blut nicht nur altersbedingt, sondern auch krankheitsbedingt oder durch Arzneimittelwechselwirkungen verursacht sein.rnrnDie vorliegende Arbeit untersucht die Fragestellung, ob der Arzneimittelmetabolismus bei Alterspatenten generell, oder nur bei Patienten mit Multimorbidität und –medikation verändert ist, und in welchem Lebensalter diese Veränderungen einsetzen. Im Mittelpunkt stand dabei die Frage, ob die Aktivitäten distinkter Arzneimittel-abbauender Enzyme der Cytochrom P450-Enzym-Familie (CYP) verändert sind. Da viele Psychopharmaka nur bei Patienten im Alter zwischen 18 und 65 Jahren zugelassen sind, wurde die Hypothese geprüft, dass sich Patienten im Alter über und unter 65 Jahren in ihren Medikamentenspiegeln unterscheiden.rnrnFür die Untersuchungen wurde eine Datenbank aus Blutspiegelmessungen erstellt, die im Rahmen des pharmakotherapiebegleitenden TDM erhoben worden waren. Die Blutspiegel stammten von insgesamt 4197 Patienten, die mit Amisulprid, Aripiprazol, Citalopram, Clozapin, Donepezil, Escitalopram, Mirtazapin, Quetiapin, Risperidon, Sertralin, Venlafaxin oder Ziprasidon behandelt wurden. Die Messungen wurden ergänzt mit Angaben aus den TDM-Anforderungsscheinen bezüglich Tagesdosis, Begleitmedikamenten, Schweregrad der Erkrankung, Therapieerfolg und Verträglichkeit der Medikation. Zusätzlich wurden klinische Befunde der Leber- und Nierenfunktion einbezogen, sowie Angaben zur Berechnung des BMI. Die in vivo-CYP-Enzymaktivitäten wurden anhand von metabolischen Ratios (Serumkonzentrationen Metabolit/ Serumkonzentration Muttersubstanz) beurteilt.rnrnIm Mittel stieg der Schweregrad der Erkrankung mit dem Alter und der Therapieerfolg verschlechterte sich. Dies betraf im Einzelnen nur Patienten, die mit Amisulprid oder Clozapin behandelt worden waren. Ältere Patienten litten häufiger an Nebenwirkungen als jüngere.rnUnter Aripiprazol, Quetiapin, Sertralin und Venlafaxin erreichten Alterspatienten mit niedrigeren Tagesdosen gleiche Therapieerfolge wie jüngere Patienten.rnPatienten, die mit Clozapin oder Amisulprid behandelt wurden, zeigten im Alter schlechtere Behandlungserfolge bei gleicher (Clozapin) bzw. niedrigerer (Amisulprid) Tagesdosis.rnTherapieerfolg und mittlere Tagesdosis änderten sich bei Patienten, die Ziprasidon, Donepezil, Citalopram, Escitalopram und Mirtazapin einnahmen, nicht altersabhängig.rnrnAltersabhängige Unterschiede der Serumspiegel zeigten sich für Amisulprid, Aripiprazol, Donepezil, Mirtazapin, Desmethylmirtazapin, Quetiapin und DesmethylsertralinrnAllerdings lagen die Altersgrenzen außer bei Donepezil deutlich niedriger als die gängig angenommene, nämlich bei 35 Jahren (Aripiprazol), 70 Jahren (Donepezil), 55 Jahren (D-Sertralin), 41 Jahren (Amisulprid), 49 Jahren (Quetiapin) und 58 Jahren (Mirtazapin).rnEs bestand kein Zusammenhang zwischen dem Auftreten veränderter Serumspiegel im Alter und dem Verteilungsvolumen, der Plasmaproteinbindung oder der Eliminationshalbwertszeit der untersuchten Wirkstoffe.rnrnBei Patienten ohne Comedikation fand sich in keinem Fall eine altersabhängige Veränderung der Ratio. Es ergab sich daher kein Hinweis auf eine Veränderung der CYP-Aktivität im Alter. Die Einnahme von Comedikation nahm mit dem Alter zu, hierfür ließ sich eine Altersgrenze von 49 Jahren definieren. Unter Polytherapie wurden Veränderungen der CYP-Aktivität beobachtet.rnrnDer Einfluss veränderter Leber- oder Nierenfunktion auf die Biotransformation von Pharmaka wurde anhand von Serumspiegeln von Patienten, die mit Donepezil, Venlafaxin, Citalopram oder Escitalopram behandelt wurden, untersucht. rnBei keinem Wirkstoff wurden unter auffälligen Leber- oder Nierenparametern signifikant veränderte Serumspiegel gemessen.rnEine Abhängigkeit der Serumspiegel vom Körpergewicht wurde nur für Desmethylsertralin gefunden. Die Spiegel waren bei Patienten mit einem Body Mass Index unter 20 signifikant höher als bei Patienten mit einem Index über 20. Aufgrund der kleinen Fallgruppe und der Tatsache, dass der Serumspiegel der Muttersubstanz nicht stieg, konnte nicht zwingend von einem Alterseinfluss aufgrund der veränderten Körperzusammensetzung ausgegangen werden.rnInsgesamt ergaben sich aus den Untersuchungen Hinweise auf moderate altersabhängige Veränderungen der Pharmakokinetik. Es ließen sich allerdings keine allgemeinen Dosierempfehlungen für Alterspatienten ableiten. Es zeigte sich jedoch, dass mit altersabhängigen Veränderungen der Pharmakokinetik bereits nach dem 50. Lebensjahr zu rechnen ist. Weitere Untersuchungen sollten auch den Alterseffekt auf gastrointestinale Transporter einbeziehen, die die aktive Aufnahme von Arzneistoffen ins Blut bewerkstelligen. Unklar ist auch die Rolle des Alterns auf die Aktivität des P-Glykoproteins. rn

Untersuchung der Pharmakokinetik von Ciprofloxacin und Piperacillin bei Intensivpatienten mit kontinuierlichen Hämodialyseverfahren

Infektionen zählen bei hämodialysepflichtigen Intensivpatienten zu den häufigsten Todesursachen. Um die Wirksamkeit und Sicherheit der Antibiotikatherapie zu verbessern, müssen verschiedene Faktoren, zum Beispiel die Pharmakodynamik und Pharmakokinetik des Antibiotikums, die Art des Hämodialyseverfahrens, die Art des Dialysefilters und der Zustand des Patienten berücksichtigt werden. Im Rahmen einer klinischen Studie wurde die antibiotische Wirkung von Piperacillin und Ciprofloxacin bei kontinuierlichen Hämodialyseverfahren mittels pharmakokinetischer Methoden bestimmt.Für die klinische Studie wurde eine HPLC-Methode mit kombinierter Festphasenextraktion (SPE) entwickelt und nach den Grenzwerten der EMA Guideline on Bioanalytical Method Validation validiert. Die Methode erwies sich für die gleichzeitige Bestimmung von Piperacillin und Ciprofloxacin in Plasma- und Dialysatproben als valide und zuverlässig. Die ermittelten Konzentrationen der beiden Antibiotika wurden für die Berechnung der pharmakokinetischen Parameter verwendet.In der klinischen Studie wurden bei 24 Intensivpatienten mit kontinuierlicher venovenöser Hämodialyse (CVVHD) bzw. kontinuierlicher venovenöser Hämodiafiltration (CVVHDF), bei denen Piperacillin/Tazobactam, Ciprofloxacin oder eine Kombination dieser Antibiotika indiziert war, die Antibiotikakonzentrationen im Plasma und Dialysat im Steady State gemessen. Unmittelbar vor einer Antibiotikainfusion (0 min) wurde ein Volumen von sechs Milliliter Blut entnommen. Weitere Blutentnahmen erfolgten 30 Minuten nach der Infusion sowie nach 1, 2, 3, 4, 8, 12 und 24 Stunden. Sobald ein Filtratbeutel ausgetauscht wurde, wurden parallel zu den Blutproben Dialysatproben entnommen. Die Konzentrationen von Piperacillin und Ciprofloxacin wurden nach der Festphasenextraktion aus den Plasmaproben mit der validierten HPLC-Methode innerhalb von 15 Minuten zuverlässig bestimmt. Neben den gemessenen Plasmakonzentrationen (Cmax, Cmin) wurden pharmakokinetische Parameter wie t0,5, VdSS, AUC, Cltot, ClCRRT und Clextrarenal berechnet. Für Piperacillin wurde untersucht, ob die Plasmaspiegel der Patienten für das gesamte Dosierungsintervall oberhalb der geforderten vierfachen MHK von 64 mg/l liegen. Für Ciprofloxacin wurde untersucht, ob die aus gemessenen Plasmaspiegeln berechnete AUC den Quotienten aus AUC und MHK (=AUIC) ≥ 125 h erfüllt.Bei zehn der 21 mit Piperacillin behandelten Patienten lagen die Plasmaspiegel unterhalb der angestrebten Konzentration von 64 mg/l für das gesamte Dosierungsintervall. Das Patientenkollektiv wies eine große interindividuelle Variabilität auf. Mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 % waren 26 - 70 % der Patienten unterdosiert. In der Gruppe der mit Ciprofloxacin behandelten Patienten wurde die angestrebte AUIC von 125 h nur bei neun der 20 Patienten erreicht. Mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 % waren 29 - 76 % der Patienten unterdosiert. Die kontinuierlichen Nierenersatzverfahren hatten nur einen geringen Anteil an der totalen Clearance der untersuchten Antibiotika. Während die Clearance des kontinuierlichen Nierenersatzverfahren bei Piperacillin für ein Drittel der Arzneistoffelimination verantwortlich war, trug diese im Fall von Ciprofloxacin lediglich zu 16 % zur Arzneistoffelimination bei.Die Dosierung von Piperacillin/Tazobactam bzw. Ciprofloxacin sollte bei kritisch kranken Intensivpatienten mit kontinuierlicher Hämodialyse mindestens 4 mal 4/0,5 g pro Tag bzw. 2 mal 400 mg pro Tag betragen. Diese Empfehlungen sind insbesondere für die verwendeten Dialyseverfahren und -bedingungen zutreffend. Zur weiteren Optimierung der Antibiotikatherapie ist ein Therapeutisches Drug Monitoring empfehlenswert.

Messung von 6-Thioguanosin-5'-Monophosphat, -Diphosphat und -Triphosphat in Erythrozyten und Ansprechen auf eine Azathioprin-Therapie in chronisch entzündlichen Darmerkrankungen

Die Ätiopathogenese von Morbus Crohn und Colitis ulcerosa ist bis heute unklar. Azathioprin ist das wichtigste Immunsuppressivum in der Therapie der beiden Erkrankungen. Der Wirkmechanismus ist unklar. Eine Entschlüsselung des Wirkmechanismus könnte zu einer Optimierung des Medikamentes mit Reduktion der unerwünschten Wirkungen genutzt werden. Der Metabolismus von Azathioprin ist komplex. TGTP löst in Lamina propria-T-Zellen Apoptose aus und wird als aktiver Metabolit betrachtet. In einer Stichprobe von 133 Patienten konnte gezeigt werden, dass hohe TGTP-Spiegel, insbesondere in Verbindung mit niedrigen TGDP-Spiegeln, ein Ansprechen auf die Therapie prognostizieren können.

Determination of voriconazole in human serum and plasma by micellar electrokinetic chromatography

The micellar electrokinetic capillary chromatography (MEKC) separation and analysis of voriconazole and UK 115794 (internal standard) were examined and an assay for determination of voriconazole in human plasma and serum was developed. The MEKC medium comprises a 2:15 (v/v) mixture of methanol and a pH 9.3 buffer composed of 5mM Na(2)B(4)O(7), 7 mM Na(2)HPO(4) and 54 mM SDS. Sample preparation is based upon liquid/liquid extraction with ethylacetate and dichloromethane (75%/25%) at physiological pH. Using this approach with 250 microl serum or plasma and reconstitution of the dried extract into 100 microl of a buffer composed of 0.5mM Na(2)B(4)O(7) and 0.7 mM Na(2)HPO(4) (pH 9.3), the detection and quantitation limits were determined to be 0.1 and 0.2 microg/ml, respectively, a sensitivity that is suitable for therapeutic drug monitoring of voriconazole (provisional therapeutic range: 1-6 microg/ml) in human plasma and serum samples. The method was validated and compared to an HPLC method, showing excellent agreement between the two for a set of 91 samples that stemmed from patients being treated with voriconazole. The MEKC assay is also demonstrated to be suitable to explore pharmacokinetic data of voriconazole.

Effect of short- and long-term treatment with valproate on carnitine homeostasis in humans

The aim of this study was to identify the mechanisms of hypocarnitinemia in patients treated with valproate.

Orosomucoid (alpha1-acid glycoprotein) plasma concentration and genetic variants: effects on human immunodeficiency virus protease inhibitor clearance and cellular accumulation

BACKGROUND AND OBJECTIVE: Protease inhibitors are highly bound to orosomucoid (ORM) (alpha1-acid glycoprotein), an acute-phase plasma protein encoded by 2 polymorphic genes, which may modulate their disposition. Our objective was to determine the influence of ORM concentration and phenotype on indinavir, lopinavir, and nelfinavir apparent clearance (CL(app)) and cellular accumulation. Efavirenz, mainly bound to albumin, was included as a control drug. METHODS: Plasma and cells samples were collected from 434 human immunodeficiency virus-infected patients. Total plasma and cellular drug concentrations and ORM concentrations and phenotypes were determined. RESULTS: Indinavir CL(app) was strongly influenced by ORM concentration (n = 36) (r2 = 0.47 [P = .00004]), particularly in the presence of ritonavir (r2 = 0.54 [P = .004]). Lopinavir CL(app) was weakly influenced by ORM concentration (n = 81) (r2 = 0.18 [P = .0001]). For both drugs, the ORM1 S variant concentration mainly explained this influence (r2 = 0.55 [P = .00004] and r2 = 0.23 [P = .0002], respectively). Indinavir CL(app) was significantly higher in F1F1 individuals than in F1S and SS patients (41.3, 23.4, and 10.3 L/h [P = .0004] without ritonavir and 21.1, 13.2, and 10.1 L/h [P = .05] with ritonavir, respectively). Lopinavir cellular exposure was not influenced by ORM abundance and phenotype. Finally, ORM concentration or phenotype did not influence nelfinavir (n = 153) or efavirenz (n = 198) pharmacokinetics. CONCLUSION: ORM concentration and phenotype modulate indinavir pharmacokinetics and, to a lesser extent, lopinavir pharmacokinetics but without influencing their cellular exposure. This confounding influence of ORM should be taken into account for appropriate interpretation of therapeutic drug monitoring results. Further studies are needed to investigate whether the measure of unbound drug plasma concentration gives more meaningful information than total drug concentration for indinavir and lopinavir.

Are plasma levels valid surrogates for cellular concentrations of antiretroviral drugs in HIV-infected patients?

Total plasma concentrations are currently measured for therapeutic drug monitoring of HIV protease inhibitors (PIs) and nonnucleoside reverse transcriptase inhibitors (NNRTIs). However, the pharmacological target of antiretroviral drugs reside inside cells. To study the variability of their cellular accumulation, and to determine to which extent total plasma concentrations (TPC) correlate with cellular concentrations (CC), plasma and peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) were simultaneously collected at single random times after drug intake from 133 HIV infected patients. TPC levels were analysed by high-performance liquid chromatography with ultraviolet detection and CC by LC-MS/MS from peripheral blood mononuclear cells. The best correlations between TPC and CC were observed for nelfinavir (NFV, slope=0.93, r=0.85), saquinavir (SQV, slope=0.76, r=0.80) and lopinavir (LPV, slope=0.87, r=0.63). By contrast, TPC of efavirenz (EFV) exhibited a moderate correlation with CC (slope=0.69, r=0.58), while no correlation was found for nevirapine (NVP, slope=-0.3, r=0.1). Interindividual variability in the CC/TPC ratio was lower for protease inhibitors (coefficients of variation 76%, 61%, and 80% for SQV, NFV and LPV, respectively) than for nonnucleoside reverse transcriptase inhibitors (coefficients of variation 101% and 318%, for EFV and NVP). As routine CC measurement raises practical difficulties, well-correlated plasma concentrations (ie, NFV, SQV and LPV) can probably be considered as appropriate surrogates for cellular drug exposure. For drugs such as EFV or NVP, there may be room for therapeutic drug monitoring improvement using either direct CC determination or other predictive factors such as genotyping of transporters or metabolizing enzyme genes.

A validated assay by liquid chromatography-tandem mass spectrometry for the simultaneous quantification of elvitegravir and rilpivirine in HIV positive patients

Because of the large variability in the pharmacokinetics of anti-HIV drugs, therapeutic drug monitoring in patients may contribute to optimize the overall efficacy and safety of antiretroviral therapy. An LC–MS/MS method for the simultaneous assay in plasma of the novel antiretroviral agents rilpivirine (RPV) and elvitegravir (EVG) has been developed to that endeavor. Plasma samples (100 μL) extraction is performed by protein precipitation with acetonitrile, and the supernatant is subsequently diluted 1:1 with 20-mM ammonium acetate/MeOH 50:50. After reverse-phase chromatography, quantification of RPV and EVG, using matrix-matched calibration samples, is performed by electrospray ionization–triple quadrupole mass spectrometry by selected reaction monitoring detection using the positive mode. The stable isotopic-labeled compounds RPV-13C6 and EVG-D6 were used as internal standards. The method was validated according to FDA recommendations, including assessment of extraction yield, matrix effects variability (<6.4%), as well as EVG and RPV short and long-term stability in plasma. Calibration curves were validated over the clinically relevant concentrations ranging from 5 to 2500 ng/ml for RPV and from 50 to 5000 ng/ml for EVG. The method is precise (inter-day CV%: 3–6.3%) and accurate (3.8–7.2%). Plasma samples were found to be stable (<15%) in all considered conditions (RT/48 h, +4°C/48 h, −20°C/3 months and 60°C/1 h). Selected metabolite profiles analysis in patients' samples revealed the presence of EVG glucuronide, that was well separated from parent EVG, allowing to exclude potential interferences through the in-source dissociation of glucuronide to parent drug. This new, rapid and robust LCMS/MS assay for the simultaneous quantification of plasma concentrations of these two major new anti-HIV drugs EVG and RPV offers an efficient analytical tool for clinical pharmacokinetics studies and routine therapeutic drug monitoring service.

CYP3A5*3 and POR*28 genetic variants influence the required dose of tacrolimus in heart transplant recipients

BACKGROUND After heart transplantation (HTx), the interindividual pharmacokinetic variability of immunosuppressive drugs represents a major therapeutic challenge due to the narrow therapeutic window between over-immunosuppression causing toxicity and under-immunosuppression leading to graft rejection. Although genetic polymorphisms have been shown to influence pharmacokinetics of immunosuppressants, data in the context of HTx are scarce. We thus assessed the role of genetic variation in CYP3A4, CYP3A5, POR, NR1I2, and ABCB1 acting jointly in immunosuppressive drug pathways in tacrolimus (TAC) and ciclosporin (CSA) dose requirement in HTx recipients. METHODS Associations between 7 functional genetic variants and blood dose-adjusted trough (C0) concentrations of TAC and CSA at 1, 3, 6, and 12 months after HTx were evaluated in cohorts of 52 and 45 patients, respectively. RESULTS Compared with CYP3A5 nonexpressors (*3/*3 genotype), CYP3A5 expressors (*1/*3 or *1/*1 genotype) required around 2.2- to 2.6-fold higher daily TAC doses to reach the targeted C0 concentration at all studied time points (P ≤ 0.003). Additionally, the POR*28 variant carriers showed higher dose-adjusted TAC-C0 concentrations at all time points resulting in significant differences at 3 (P = 0.025) and 6 months (P = 0.047) after HTx. No significant associations were observed between the genetic variants and the CSA dose requirement. CONCLUSIONS The CYP3A5*3 variant has a major influence on the required TAC dose in HTx recipients, whereas the POR*28 may additionally contribute to the observed variability. These results support the importance of genetic markers in TAC dose optimization after HTx.

Ribavirin Concentrations Do Not Predict Sustained Virological Response in HIV/HCV-Coinfected Patients Treated with Ribavirin and Pegylated Interferon in the Swiss HIV Cohort Study.

BACKGROUND Ribavirin (RBV) is an essential component of most current hepatitis C (HCV) treatment regimens and still standard of care in the combination with pegylated interferon (pegIFN) to treat chronic HCV in resource limited settings. Study results in HIV/HCV-coinfected patients are contradicting as to whether RBV concentration correlates with sustained virological response (SVR). METHODS We included 262 HCV treatment naïve HIV/HCV-coinfected Swiss HIV Cohort Study (SHCS) participants treated with RBV and pegIFN between 01.01.2001-01.01.2010, 134 with HCV genotype (GT) 1/4, and 128 with GT 2/3 infections. RBV levels were measured retrospectively in stored plasma samples obtained between HCV treatment week 4 and end of therapy. Uni- and multivariable logistic regression analyses were used to evaluate the association between RBV concentration and SVR in GT 1/4 and GT 2/3 infections. The analyses were repeated stratified by treatment phase (week 4-12, 13-24, >24) and IL28B genotype (CC versus CT/TT). RESULTS SVR rates were 35.1% in GT 1/4 and 70.3% in GT 2/3 infections. Overall, median RBV concentration was 2.0 mg/L in GT 1/4, and 1.9 mg/L in GT 2/3, and did not change significantly across treatment phases. Patients with SVR had similar RBV concentrations compared to patients without SVR in both HCV genotype groups. SVR was not associated with RBV levels ≥2.0 mg/L (GT 1/4, OR 1.19 [0.5-2.86]; GT 2/3, 1.94 [0.78-4.80]) and ≥2.5 mg/L (GT 1/4, 1.56 [0.64-3.84]; GT 2/3 2.72 [0.85-8.73]), regardless of treatment phase, and IL28B genotype. CONCLUSION In HIV/HCV-coinfected patients treated with pegIFN/RBV, therapeutic drug monitoring of RBV concentrations does not enhance the chance of HCV cure, regardless of HCV genotype, treatment phase and IL28B genotype.

Clinical Practice Recommendations on Genetic Testing of CYP2C9 and VKORC1 Variants in Warfarin Therapy

OBJECTIVE To systematically review evidence on genetic variants influencing outcomes during warfarin therapy and provide practice recommendations addressing the key questions: (1) Should genetic testing be performed in patients with an indication for warfarin therapy to improve achievement of stable anticoagulation and reduce adverse effects? (2) Are there subgroups of patients who may benefit more from genetic testing compared with others? (3) How should patients with an indication for warfarin therapy be managed based on their genetic test results? METHODS A systematic literature search was performed for VKORC1 and CYP2C9 and their association with warfarin therapy. Evidence was critically appraised, and clinical practice recommendations were developed based on expert group consensus. RESULTS Testing of VKORC1 (-1639G>A), CYP2C9*2, and CYP2C9*3 should be considered for all patients, including pediatric patients, within the first 2 weeks of therapy or after a bleeding event. Testing for CYP2C9*5, *6, *8, or *11 and CYP4F2 (V433M) is currently not recommended. Testing should also be considered for all patients who are at increased risk of bleeding complications, who consistently show out-of-range international normalized ratios, or suffer adverse events while receiving warfarin. Genotyping results should be interpreted using a pharmacogenetic dosing algorithm to estimate the required dose. SIGNIFICANCE This review provides the latest update on genetic markers for warfarin therapy, clinical practice recommendations as a basis for informed decision making regarding the use of genotype-guided dosing in patients with an indication for warfarin therapy, and identifies knowledge gaps to guide future research.

Clinical Practice Recommendations For The Management And Prevention Of Cisplatin-Induced Hearing Loss Using Pharmacogenetic Markers

Currently no pharmacogenomics-based criteria exist to guide clinicians in identifying individuals who are at risk of hearing loss from cisplatin-based chemotherapy. This review summarizes findings from pharmacogenomic studies that report genetic polymorphisms associated with cisplatin-induced hearing loss and aims to (1) provide up-to-date information on new developments in the field; (2) provide recommendations for the use of pharmacogenetic testing in the prevention, assessment and management of cisplatin-induced hearing loss in children and adults; and (3) identify knowledge gaps to direct and prioritize future research. These practice recommendations for pharmacogenetic testing in the context of cisplatin-induced hearing loss reflect a review and evaluation of recent literature and are designed to assist clinicians in providing optimal clinical care for patients receiving cisplatin based chemotherapy.