Pharmacokinetic and pharmacodynamic assessment of valganciclovir in solid organ transplant recipients

RESUME : Valganciclovir (Valcyte®) is an orally administered ester prodrug of the standard anticytomegalovirus (CMV) drug ganciclovir. This drug enabled an important reduction of the burden of CMV morbidity and mortality in solid organ transplant recipients. Prevention of CMV infection and treatment of CMV disease requires drug administration during many weeks. Oral drug administration is therefore convenient. Valganciclovir has been developed to overcome the poor oral availability of ganciclovir, which limits its concentration exposure after oral administration and thus its efficacy. This prodrug crosses efficiently the intestinal barrier, is then hydrolyzed into ganciclovir, providing exposure similar to intravenous ganciclovir. Valganciclovir is now preferred for the prophylaxis and treatment of CMV infection in solid organ transplant recipients. Nevertheless, adequate dosage adjustment is necessary to optimize its use, avoiding either insufficient or exaggerate exposure related to differences in its pharmacokinetic profile between patients. The main goal of this thesis was to better describe the pharmacokinetic and pharmacodynamic profile of valganciclovir in solid organ transplant recipients, to assess their reproducibility and their predictability, and thus to evaluate the current recommendations for valganciclovir dosage adjustment and the potential contribution of routine therapeutic drug monitoring (TDM) to patients' management. A total of 437 ganciclovir plasma concentration data from 65 transplant patients (41 kidney, 12 lung, 10 heart and 2 liver recipients, 58 under oral valganciclovir prophylaxis, 8 under oral valganciclovir treatment and 2 under intravenous ganciclovir) were measured using a validated chromatographic method (HPLC) developed for this study. The results were analyzed by non-linear mixed effect modeling (NONMEM). A two-compartment model with first-order absorption appropriately described the data. Systemic clearance was markedly influenced by GFR, with further differences between graft types and sex (CL/GFR = 1.7 in kidney, 0.9 in heart and 1.2 in lung and liver recipients) with interpatient variability (CV%) of 26% and interoccasion variability of 12%. Body weight and sex influenced central volume of distribution (V1 = 0.34 l/kg in males and 0.27 l/kg in females) with an interpatient variability of 20%. Residual intrapatient variability was 21 %. No significant drug interaction influenced GCV disposition. VGC prophylactic efficacy and tolerability were good, without detectable dependence on GCV profile. In conclusion, this analysis highlights the importance of thorough adjustment of VGC dosage to renal function and body weight. Considering the good predictability and reproducibility of GCV profile after oral VGC in solid organ transplant recipients, routine TDM does not appear to be clinically indicated. However, GCV plasma measurement may still be helpful in specific clinical situations such as documentation of appropriate exposure in patients with potentially compromised absorption, or lack of response to CMV disease treatment, or under renal replacement therapy. RESUME : Le valganciclovir (Valcyte®) est un promédicament oral du ganciclovir qui est un anti-infectieux de référence contre les infections à cytomegalovirus (CMV). Cet antiviral a permis de réduire les effets délétères de cette infection jusqu'ici responsable d'une importante morbidité et mortalité chez les transplantés d'organe. La prévention et le traitement de l'infection à CMV sont donc nécessaires mais requièrent l'administration d'un agent antiviral sur une longue période. Un médicament administré par voie orale représente donc un avantage évident. Le valganciclovir a été développé dans le but d'améliorer la faible absorption orale du ganciclovir, et donc son efficacité. Cet ester valylique du ganciclovir traverse plus facilement la barrière gastro-intestinale, puis est hydrolysé en ganciclovir dans la circulation sanguine, produisant une exposition comparable à celle d'une perfusion intraveineuse de ganciclovir. De ce fait, le valganciclovir est devenu largement utilisé pour la prophylaxie mais aussi le traitement de l'infection à CMV. Néanmoins une utilisation optimale de ce nouveau médicament nécessite de bonnes connaissances sur son profil pharmacocinétique afin d'établir un schéma de dose adapté pour éviter tant une surexposition qu'une sous-exposition résultant des différences d'élimination entre les patients. Le but de cette thèse a été d'étudier le profil pharmacocinétique et pharmacodynamique du valganciclovir chez les transplantés d'organe ainsi que sa reproductibilité et sa prédictibilité. Il s'agissait d'apprécier de manière critique le schéma actuellement recommandé pour l'adaptation des doses de valganciclovir, mais aussi la contribution éventuelle d'un suivi des concentrations sanguines en routine. Un total de 437 taux sanguins de ganciclovir ont été mesurés, provenant de 65 patients transplantés d'organe (41 rénaux, 12 pulmonaires, 10 cardiaques et 2 hépatiques, 58 sous une prophylaxie orale de valganciclovir, 8 sous un traitement de valganciclovir et 2 sous un traitement intraveineux). Une méthode de chromatographie liquide à haute performance a été développée et validée pour cette étude. Les résultats ont été ensuite analysés par modélisation non linéaire à effets mixtes (NONMEM). Un modèle à deux compartiments avec absorption de premier ordre a permis de décrire les données. La clairance systémique était principalement influencée par le débit de filtration glomérulaire (GFR), avec une différence entre les types de greffe et les sexes (CL/GFR = 1.7 chez les greffés rénaux, 0.9 pour les greffés cardiaques et 1.2 pour le groupe des greffés pulmonaires et hépatiques) avec un variabilité inter-individuelle de 26% (CV%) et une variabilité inter-occasion de 12%. Le poids corporel ainsi que le sexe avaient une influence sur le volume central de distribution (V1 = 0.34 l/kg chez les hommes et 0.27 l/kg chez les femmes) avec une variabilité inter-individuelle de 20%. La variabilité intra-individuelle résiduelle était de 21 %. Aucune interaction médicamenteuse n'a montré d'influence sur le profil du ganciclovir. La prophylaxie avec le valganciclovir s'est révélée efficace et bien tolérée. En conclusion, cette analyse souligne l'importance d'une adaptation de la dose du valganciclovir à la fonction rénale et au poids du patient. Au vu de la bonne reproductibilité et prédictibilité du profil pharmacocinétique du ganciclovir chez les patients transplantés recevant du valganciclovir, un suivi des concentrations sanguines en routine ne semble pas cliniquement indiqué. Néanmoins, la mesure des taux plasmatiques de ganciclovir peut être utile dans certaines situations particulières, comme la vérification d'une exposition appropriée chez des patients susceptibles d'absorption insuffisante, ou ne répondant pas au traitement d'une infection à CMV ou encore sous épuration extra-rénale. RESUME LARGE PUBLIC : Le valganciclovir est un précurseur capable de libérer du ganciclovir, récemment développé pour améliorer la faible absorption orale de ce dernier. Une fois le valganciclovir absorbé, le ganciclovir libéré dans la circulation sanguine devient efficace contre les infections à cytomégalovirus. Ce virus largement répandu est responsable de maladies insidieuses et parfois graves chez les personnes présentant une baisse des défenses immunitaires, comme les greffés d'organe recevant un traitement anti-rejet. Le ganciclovir est administré pendant plusieurs mois consécutifs soit pour prévenir une infection après la transplantation, soit pour traiter une infection déclarée. La facilité d'administration du valganciclovir par voie orale représente un avantage sur une administration du ganciclovir par perfusion, qui nécessite une hospitalisation. Toutefois, la voie orale peut être une source supplémentaire de variabilité chez les patients, avec un impact potentiel sur l'efficacité ou la toxicité du médicament. Le but de cette étude a été - de décrire le devenir de ce médicament dans le corps humain (dont l'étude relève de la discipline de la pharmacocinétique) - de définir les facteurs cliniques pouvant expliquer les différences de concentration sanguine observées entre les patients sous une posologie donnée - d'explorer les relations entre les concentrations du médicament dans le sang et son efficacité ou la survenue d'effets indésirables (dont l'étude relève de la discipline de la pharmacodynamie). Cette étude a nécessité le développement et la validation, d'une méthode d'analyse pour mesurer la concentration sanguine du ganciclovir, puis son application à 437 échantillons provenant de 65 patients transplantés d'organe solide (41 rénaux, 12 pulmonaires, 10 cardiaques et 2 hépatiques) recevant du valganciclovir. Les résultats des mesures effectuées ont été analysés à l'aide d'un outil mathématique afin d'élaborer un modèle du devenir du médicament dans le sang chez chaque patient et à chaque occasion. Cette étude a permis d'évaluer chez des patients recevant le valganciclovir, la vitesse à laquelle l'organisme absorbe, distribue, puis élimine le médicament. La vitesse d'élimination dépendait étroitement de la fonction rénale, du type de greffe et du sexe alors que la distribution dépendait du poids et du sexe du patient. La variabilité non expliquée par ces facteurs cliniques était modérée et vraisemblablement sans conséquence clinique évidente soit sur l'efficacité ou la tolérance, qui se révèlent très satisfaisantes chez les patients de l'étude. Les observations n'ont pas révélé de relation entre les concentrations de médicament et l'efficacité thérapeutique ou la survenue d'effets indésirables, confirmant que les doses relativement faibles utilisées dans notre collectif de patients suffisaient à produire une exposition reproductible à des concentrations adéquates. En conclusion, le profil (et par conséquent l'absorption) du valganciclovir chez les patients transplantés semble bien prédictible après une adaptation de la dose à la fonction rénale et au poids du patient. Un contrôle systématique des concentrations sanguines n'est probablement pas indiqué en routine, mais cette mesure peut présenter un intérêt dans certaines conditions particulières.

Prolonged fluconazole exposure leads to a shift to Candida species with decreased susceptibility in breakthrough candidemia: prospective survey of the Fungal Infection Network of Switzerland

Objectives: To compare the clinical characteristics, species distribution and antifungal susceptibility of Candida bloodstream isolates (BSI) in breakthrough (BTC) vs. non-breakthrough candidemia (NBTC) and to study the effect of prolonged vs. short fluconazole (F) exposure in BTC.Methods: Candida BSI were prospectively collected during 2004- 2006 from 27 hospitals (seven university, 20 affiliated) of the FUNGINOS network. Susceptibility to F, voriconazole (V) and caspofungin (C) was tested in the FUNGINOS mycology reference laboratory by microtitre broth dilution method with the Sensititre YeastOneTM test panel. Clinical data were collected using standardized CRFs. BTC was defined as occurring during antifungal treatment/prophylaxis of at least three days duration prior to the candidemia. Susceptibility of BSI was defined according to 2010/2011 CLSI clinical breakpoints.Results: Out of 567 candidemia episodes, 550 Candida BSI were available. Of these, 43 (7.6%) were from BTC (37/43, 86% were isolated after F exposure). 38 BTC (88.4%) and 315 NBTC (55.6%) occurred in university hospitals (P < 0.001). The majority of patients developing BTC were immunocompromised: higher proportions of haematological malignancies (62.8% in BTC vs. 47.1% in NBTC, P < 0.001), neutropenia (37.2% vs. 11.8%, P < 0.001), acute GvHD (14% vs. 0.2%, P < 0.001), immunosuppressive drugs (74.4% vs. 7.8%, P < 0.001), and mucositis (32.6% vs. 2.3%, P < 0.001) were observed. Other differences between BTC and NBTC were higher proportions of patients with central venous catheters in the 2 weeks preceding candidemia (95.3% vs. 83.4%, P = 0.047) and receiving total parenteral nutrition (62.8% vs. 35.9%, P < 0.001), but a lower proportion of patients treated with gastric proton pump inhibitors (23.3% vs. 72.1%, P < 0.001). Overall mortality of BTC and NBTC was not different (34.9% vs. 31.7%, P = 0.73), while a trend to higher attributable mortality in BTC was found (13.9% vs. 6.9%, P = 0.12). Species identification showed a majority of C. albicans in both groups (51.2% in BTC vs. 62.9% in NBTC, P = 0.26), followed by C. glabrata (18.6% vs. 18.5%), C. tropicalis (2.3% vs. 6.3%) and C. parapsilosis (7.0% vs. 4.7%). Significantly more C. krusei were detected in BTC versus NBTC (11.6% vs. 1.6%, P = 0.002). The geometric mean MIC for F, V and C between BTC and NBTC isolates was not significantly different. However, in BTC there was a significant association between duration of F exposure and the Candida spp.: >10 days of F was associated with a significant shift from susceptible Candida spp. (C. albicans, C. parapsilosis, C. tropicalis, C. famata) to non-susceptible species (C. glabrata, C. krusei, C. norvegensis). Among 21 BTC episodes occurring after £10 days of F, 19% of the isolates were non-susceptible, in contrast to 68.7% in 16 BTC episodes occurring after >10 days of F (P = 0.003).Conclusions: Breakthrough candidemia occurred more often in immunocompromised hosts. Fluconazole administered for >10 days was associated with a shift to non-susceptible Candida spp.. Length of fluconazole exposure should be taken into consideration for the choice of empirical antifungal treatment.

Sources d'exposition aux phtalates dans une unité de soins néonatals [Phthalate exposure in the neonatal intensive care unit].

There are growing concerns on long-term health consequences, notably on fertility rates, of plasticizers such as phthalates. While di(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP) is currently used in several medical devices, newborns in the neonatal intensive care unit are both more exposed and more vulnerable to DEHP. The objectives of this study were to identify, count, and describe possible sources of DEHP in a neonatal care unit. Our method consisted in the listing and the inspection of the information on packaging, complemented by contact with manufacturers when necessary. According to the results, 6% of all products and 10% of plastic products contained some DEHP; 71% of these involved respiratory support devices. A vast majority of the items showed no information on the content of DEHP. Further research is needed, particularly to determine the effects of such an early exposure and to study and develop safer alternatives.