Próbki włosów pokazują, jak bardzo płód jest wystawiony na działanie leków przeciwko HIV

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco (UCSF) i Uniwersytetu Makerere w Ugandzie użyli próbek włosów i krwi od trzymiesięcznych noworodków, których matki mają pozytywny wynik testu na HIV, aby zmierzyć ekspozycję niezakażonych niemowląt na brane przez kobiety leki antyretrowirusowe, zarówno w łonie matki, jak i podczas karmienia piersią. Wyniki są zaskakujące.

W próbkach włosów niezakażonych HIV dwunastotygodniowych niemowląt odkryliśmy wysoki poziomy pozostałości po trzech lekach antyretrowirusowych, powiedziała Monica Gandhi, główna autorka studium, profesor medycyny na Oddziale HIV i AIDS UCSF w Centrum Urazów i Głównym Szpitalu San Francisco (SFGH). Biorąc pod uwagę wyniki zbadanej w tym samym czasie surowicy krwi uważamy, że przenoszenie dwóch leków z organizmu kobiety do organizmu płodu następuje wyłącznie w łonie, a transfer trzeciego leku następuje zarówno w łonie matki, jak i przez karmienie piersią.

Odkrycie to może prowadzić do nowych sposobów ochrony niemowląt przed zakażeniem HIV oraz lepszego zrozumienia pojawiania się toksyczności i odporności na te leki – twierdzą naukowcy.

Poziom koncentracji leku w osoczu odzwierciedla wystawienie na lek przez ostatnie 24 godziny. Pomiar stężenia leków antyretrowirusowych w małej próbce włosów ujawnia ekspozycję w ciągu ostatniego miesiąca.

Dlatego zespół mierzył poziom leków zarówno w osoczu jak i we włosach niemowląt, aby uzyskać lepsze wyobrażenie o tym, kiedy leki były przekazywane z matki do dziecka.

Gandhi powiedziała: Ponieważ włosy płodu zaczynają rosnąć już w łonie matki, pobieranie próbek włosów daje nam okazję do przeanalizowania ekspozycji na lek przed narodzeniem.

Naukowcy UCSF stali się pionierami techniki wykorzystania próbek włosów do pomiaru poziomu leków antyretrowirusowych. Procedura jest obecnie standardem w wielu badaniach naukowych, odpowiednikiem pomiaru hemoglobiny A1C, co służy do monitorowania stężenia glukozy u chorych na cukrzycę podczas opieki klinicznej nad pacjentami z HIV.

Do badania zespół wziął próbki włosów i krwi z dwóch grup matek pozytywnych w kierunku HIV, z których wszystkie karmiły piersią. Dla 45 par matka – dziecko, schemat antyretrowirusowy matki zawierał inhibitor proteazy, lopinavir, wzmacniany przez rytonavir, inny lek antyretrowirusowy. Pozostałe 64 kobiety były zażywały efavirenz.

Niemowlęta w grupie lopinavir miały poziom leku we włosach równy 87% poziomu we włosach kobiet. Poziom rytonaviru wynosił 45% poziomu włosów kobiet. Gdy badacze przyjrzeli się stężeniu leków we krwi matek i niemowląt po dwunastu tygodniach ciąży, znaleźli oczekiwany poziom lopinaviru i rytonaviru u matek, lecz nie u niemowląt.

Niezdolność do znalezienia leku we krwi dwunastotygodniowych niemowląt mówi nam, że lopinavir i rytonavir w ich włosach nie jest wynikiem niedawnej ekspozycji, a więc karmienie piersią nie przenosi tych leków na dzieci. Nasz wniosek jest taki, że lopinavir i rytonavir zostały przeniesione na płód w okresie ciąży, przy tym lopinavir na dość wysokim poziomie, powiedziała Gandhi.

W grupie efavirenzu naukowcy stwierdzili, że poziom leku we włosach niemowląt był równy 40% poziomu we włosach kobiet. Dodatkowo okazało się, że poziom we krwi niemowląt był równy około 15% tego, co znaleziono u ich matek.

Te wyniki wskazują na umiarkowany transfer efavirenzu zarówno w łonie matki, jak i podczas karmienia piersią, powiedziała Gandhi. Nasze odkrycia, po weryfikacji, będą miały poważne konsekwencje.

Po pierwsze, umiejętność zmierzenia ekspozycji płodu na leki i podczas karmienia piersią może pomóc nam zrozumieć, jak lepiej chronić niemowlęta przed zarażeniem HIV od seropozytywnej kobiety podczas ciąży, porodu i po porodzie. Leki antyretrowirusowe są wydawane profilaktycznie kobietom zarażonym HIV i noworodkom, aby zapobiec przeniesieniu wirusa, a płód uzyskuje ochronę przed zarażeniem, jeśli seropozytynwa kobieta jest na antyretrowirusowej terapii, podkreśliła Ghandi.

Po drugie, rozwój oporności na leki antyretrowirusowe u dzieci jest ważnym zagadnieniem. HIV rozwija odporne mutacje już przy dość niskim poziomie ekspozycji na leki z klasy, do której należy efavirenz, nienukleozydowe inhibitory transkryptazy (NNRTI). Dodatkowo, pobieranie próbek włosów dla określania poziomu ekspozycji na antyretrowirusy ostatecznie pomoże nam monitorować związaną z tymi lekami toksyczność dla dzieci, dodaje uczona.

Używanie włosów do pomiaru ekspozycji na antyretrowirusy ma przewagę w tym, że jest bezbolesną, bezkrwawą i mało ryzykowną metodą zbierania wiarygodnego materiału od pacjentów zakażonych HIV. Mierzy ona ekspozycję na lek w określonym przedziale czasu i lepiej przewiduje reakcję na leczenie niż przedstawianie ekspozycji przy pomocy poziomu koncentracji leku w osoczu.

Gandhi powiedziała, że naukowcy uważają pobieranie próbek włosów za bardzo użyteczne narzędzie dla różnych potrzeb. Jednym z zastosowań może być sytuacja, gdy gromadzenie, przechowywanie i przetwarzanie krwi jest trudne i kosztowne. Włosy mogą być po prostu odcięte, zawinięte w folię i nie wymagają przechowywania w lodówce.

Monitorowanie ekspozycji na leki u niezakażonych osób może być kolejnym zastosowaniem. Naukowcy używali tej techniki do pomiaru przydatności/poziomu leku w niektórych badaniach profilaktycznych przed ekspozycją, gdzie niezakażeni pacjenci wysokiego ryzyka brali leki antyretrowirusowe, aby zapobiec zarażeniu HIV.

Niezarażone HIV osoby nie mogą być monitorowane na przydatność leków antyretrowirusowych, tak jak zarażeni HIV (gdzie poziom wirusa HIV we krwi jest mierzony rutynowo, aby rozpoznać, czy dobrze biorą pigułki), tak więc poziom określany na podstawie włosów dostarcza nowego i niezawodnego wskaźnika.

Trzecim zastosowaniem jest monitorowanie ekspozycji podczas ciąży. Pobieranie próbek włosów jest obecnie jedynym sposobem na zmierzenie, jak duża jest ekspozycja płodu na antyretrowirusy w dłuższym okresie. Pomiar antyretrowirusów we krwi pępowinowej przy porodzie jest kosztowny, uciążliwy i odzwierciedla tylko ekspozycję niemowlęcia w krótkim czasie. Zebranie próbek włosów jest znacznie łatwiejszym sposobem  na sprawdzenie poziomu ekspozycji niemowląt na leki, zwłaszcza w porównaniu do pobierania krwi.