Renal Drug Transporters – Clinical Significance and Role in Drug-Drug Interactions

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-07

Efficacy and safety of patisiran for familial amyloidotic polyneuropathy: a phase II multi-dose study

BACKGROUND: Transthyretin-mediated amyloidosis is an inherited, progressively debilitating disease caused by mutations in the transthyretin gene. This study evaluated the safety, tolerability, pharmacokinetics, and pharmacodynamics of multiple doses of patisiran (ALN-TTR02), a small interfering RNA encapsulated within lipid nanoparticles, in patients with transthyretin-mediated familial amyloid polyneuropathy (FAP).

Improving the use of G-CSF during chemotherapy using physiological mathematical modelling : a quantitative systems pharmacology approach

La diminution des doses administrées ou même la cessation complète d'un traitement chimiothérapeutique est souvent la conséquence de la réduction du nombre de neutrophiles, qui sont les globules blancs les plus fréquents dans le sang. Cette réduction dans le nombre absolu des neutrophiles, aussi connue sous le nom de myélosuppression, est précipitée par les effets létaux non spécifiques des médicaments anti-cancéreux, qui, parallèlement à leur effet thérapeutique, produisent aussi des effets toxiques sur les cellules saines. Dans le but d'atténuer cet impact myélosuppresseur, on administre aux patients un facteur de stimulation des colonies de granulocytes recombinant humain (rhG-CSF), une forme exogène du G-CSF, l'hormone responsable de la stimulation de la production des neutrophiles et de leurs libération dans la circulation sanguine. Bien que les bienfaits d'un traitement prophylactique avec le G-CSF pendant la chimiothérapie soient bien établis, les protocoles d'administration demeurent mal définis et sont fréquemment déterminés ad libitum par les cliniciens. Avec l'optique d'améliorer le dosage thérapeutique et rationaliser l'utilisation du rhG-CSF pendant le traitement chimiothérapeutique, nous avons développé un modèle physiologique du processus de granulopoïèse, qui incorpore les connaissances actuelles de pointe relatives à la production des neutrophiles des cellules souches hématopoïétiques dans la moelle osseuse. À ce modèle physiologique, nous avons intégré des modèles pharmacocinétiques/pharmacodynamiques (PK/PD) de deux médicaments: le PM00104 (Zalypsis®), un médicament anti-cancéreux, et le rhG-CSF (filgrastim). En se servant des principes fondamentaux sous-jacents à la physiologie, nous avons estimé les paramètres de manière exhaustive sans devoir recourir à l'ajustement des données, ce qui nous a permis de prédire des données cliniques provenant de 172 patients soumis au protocol CHOP14 (6 cycles de chimiothérapie avec une période de 14 jours où l'administration du rhG-CSF se fait du jour 4 au jour 13 post-chimiothérapie). En utilisant ce modèle physio-PK/PD, nous avons démontré que le nombre d'administrations du rhG-CSF pourrait être réduit de dix (pratique actuelle) à quatre ou même trois administrations, à condition de retarder le début du traitement prophylactique par le rhG-CSF. Dans un souci d'applicabilité clinique de notre approche de modélisation, nous avons investigué l'impact de la variabilité PK présente dans une population de patients, sur les prédictions du modèle, en intégrant des modèles PK de population (Pop-PK) des deux médicaments. En considérant des cohortes de 500 patients in silico pour chacun des cinq scénarios de variabilité plausibles et en utilisant trois marqueurs cliniques, soient le temps au nadir des neutrophiles, la valeur du nadir, ainsi que l'aire sous la courbe concentration-effet, nous avons établi qu'il n'y avait aucune différence significative dans les prédictions du modèle entre le patient-type et la population. Ceci démontre la robustesse de l'approche que nous avons développée et qui s'apparente à une approche de pharmacologie quantitative des systèmes (QSP). Motivés par l'utilisation du rhG-CSF dans le traitement d'autres maladies, comme des pathologies périodiques telles que la neutropénie cyclique, nous avons ensuite soumis l'étude du modèle au contexte des maladies dynamiques. En mettant en évidence la non validité du paradigme de la rétroaction des cytokines pour l'administration exogène des mimétiques du G-CSF, nous avons développé un modèle physiologique PK/PD novateur comprenant les concentrations libres et liées du G-CSF. Ce nouveau modèle PK a aussi nécessité des changements dans le modèle PD puisqu’il nous a permis de retracer les concentrations du G-CSF lié aux neutrophiles. Nous avons démontré que l'hypothèse sous-jacente de l'équilibre entre la concentration libre et liée, selon la loi d'action de masse, n'est plus valide pour le G-CSF aux concentrations endogènes et mènerait en fait à la surestimation de la clairance rénale du médicament. En procédant ainsi, nous avons réussi à reproduire des données cliniques obtenues dans diverses conditions (l'administration exogène du G-CSF, l'administration du PM00104, CHOP14). Nous avons aussi fourni une explication logique des mécanismes responsables de la réponse physiologique aux deux médicaments. Finalement, afin de mettre en exergue l’approche intégrative en pharmacologie adoptée dans cette thèse, nous avons démontré sa valeur inestimable pour la mise en lumière et la reconstruction des systèmes vivants complexes, en faisant le parallèle avec d’autres disciplines scientifiques telles que la paléontologie et la forensique, où une approche semblable a largement fait ses preuves. Nous avons aussi discuté du potentiel de la pharmacologie quantitative des systèmes appliquées au développement du médicament et à la médecine translationnelle, en se servant du modèle physio-PK/PD que nous avons mis au point.

Pharmacokinetic and pharmacodynamic responses in adult patients with Chagas disease treated with a new formulation of benznidazole

controversial in chronically infected adults. We report the pharmacokinetics and pharmacodynamics in six adult patients with Chagas disease treated with the new BNZ formulation (ABARAX®) in doses between 2.5-5.5 mg/Kg/ day. All but one patient had plasmatic BNZ concentrations within the expected range. All patients finalised treatment with nondetectable Trypanosoma cruzi quantitative polymerase chain reaction, which remained nondetectable at the six month follow-up. Our data suggests parasitological responses with the new BNZ and supports the hypothesis that treatment protocols with lower BNZ doses may be effective.

An update on the clinical pharmacology of the dipeptidyl peptidase 4 inhibitor alogliptin used for the treatment of type 2 diabetes mellitus.

Alogliptin, a dipeptidyl peptidase-4 (DPP-4) inhibitor that is a class of relatively new oral hypoglycaemic drugs used in patients with type 2 diabetes (T2DM), can be used as monotherapy or in combination with other anti-diabetic agents, including metformin, pioglitazone, sulfonylureas and insulin with a considerable therapeutic effect. Alogliptin exhibits favorable pharmacokinetic and pharmacodynamic profiles in humans. Alogliptin is mainly metabolized by cytochrome P450 (CYP2D6) and CYP3A4. Dose reduction is recommended for patients with moderate or worse renal impairment. Side effects of alogliptin include nasopharyngitis, upper-respiratory tract infections and headache. Hypoglycaemia is seen in about 1.5% of the T2DM patients. Rare but severe adverse reactions such as acute pancreatitis, serious hypersensitivity including anaphylaxis, angioedema and severe cutaneous reactions such as Stevens-Johnson syndrome have been reported from post-marketing monitoring. Pharmacokinetic interactions have not been observed between alogliptin and other drugs including glyburide, metformin, pioglitazone, insulin and warfarin. The present review aimed to update the clinical information on pharmacodynamics, pharmacokinetics, adverse effects and drug interactions, and to discuss the future directions of alogliptin.

Efecto del consumo concomitante de inhibidores de bomba protones y levotiroxina : revisión sistemática y metaanálisis

Estudios afirman que la acidez gástrica es importante en la absorción de levotiroxina (LT4) con resultados controversiales sobre la interacción entre inhibidores de bomba de protones (IBP) y LT4. El objetivo del estudio fue establecer el efecto del uso concomitante de LT4 e IBP en los niveles de TSH en pacientes adultos con hipotiroidismo primario. Se realizó una revisión sistemática mediante búsqueda en Medline, Embase, Lilacs, Bireme, Scielo, Cochrane y Universidad de York, Access Pharmacy, Google Scholar, Dialnet y Opengray. La búsqueda no se limito por lenguaje. Se evaluó el efecto en la diferencia de medias de TSH luego del consumo de LT4 y luego del consumo concomitante con IBP. Se hizo un metaanálisis, análisis de subgrupos y análisis de sensibilidad utilizando el programa Review Manager 5.3. Se eligieron 5 artículos para el análisis cualitativo y 3 para el metaanálisis. La calidad de los estudios fue buena y el riesgo de sesgos bajo. La diferencia de medias obtenida fue 0.21 mUI/L (IC95%: 0.02-0.40; p=0.03; I2:0%). En el análisis de subgrupos en pacientes mayores de 55 años la diferencia de medias fue 0.21 mUI/L (IC95%: 0.01-0.40; p=0.27; I2:19%). En el análisis de sensibilidad se excluyo el estudio con mayor muestra y la diferencia de medias fue 0.49 mUI/L (IC95%: -0.12 a 1.11; p=0.12; I2:0%). La diferencia de medias de TSH luego del consumo concomitante no se considera clínicamente significativa pues no representa riesgo para el paciente. Son necesarios estudios clínicos aleatorizados y evaluar el efecto en los niveles de T4 libre.