Ademtest voor opioïden toont veelbelovend in pilotstudie
Wetenschappers die een ademtest voor opioïde medicijnen hebben ontwikkeld, melden dat de eerste resultaten er veelbelovend uitzien.
Een pilotstudie waarbij slechts een handvol mensen betrokken waren, rapporteerde ademtestresultaten die goed correleerden met die van bloedtesten.
De bevindingen komen voor in een recent Journal of Breath Research papier.
Na validatie met grotere proeven, voorziet het team een draagbare versie van de ademtest die bijna overal realtime detectie van opioïden kan bieden.
Voorbeelden van dergelijk gebruik zijn onder meer faciliteiten voor behandeling van medicijnen, thuis, langs de weg, noodsituaties en andere gebieden met beperkte toegang tot gezondheidszorg.
"Er zijn een paar manieren waarop we denken dat dit van invloed kan zijn op de samenleving", zegt co-senior studie auteur Cristina E. Davis, professor en voorzitter van mechanische en lucht- en ruimtevaarttechniek aan de University of California (UC), Davis.
Opioïden en hun effecten
In hun studiepaper leggen de auteurs uit dat veel mensen met pijn leven, vaak vanwege medische aandoeningen.
In het begin grijpen mensen met pijn naar vrij verkrijgbare medicijnen, zoals ibuprofen en paracetamol, vaak om te ontdekken dat ze niet effectief zijn voor matige en ernstige pijn.
Dus zoeken ze hulp bij hun artsen, die gewoonlijk opioïden en andere sterke pijnstillers voorschrijven voor chronische pijnaandoeningen. Opioïden kunnen effectief zijn als onderdeel van een nauwkeurig gecontroleerd programma voor pijnbestrijding. Bovendien zijn ze goedkoop en hebben ze een "hoge acceptatie door de patiënt".
Opioïden zijn een klasse geneesmiddelen die opioïde receptoren in de hersenen activeren. Het effect kalmeert het lichaam, vertraagt de ademhaling en blokkeert pijn.
Het lichaam maakt ook natuurlijke opioïden aan, maar de hoeveelheden hiervan zijn niet voldoende om hevige pijn te blokkeren of een overdosis te veroorzaken.
Verschillende opioïden, zoals codeïne en morfine, zijn afkomstig van de papaverplant, evenals de illegale drug heroïne.
Andere opioïden zijn ofwel halfsynthetische derivaten van de papaver, waaronder oxycodon en hydrocodon, of volledig synthetisch, zoals fentanyl en tramadol.
Opioïden werken samen met het beloningssysteem om dopamine vrij te maken, een chemische boodschapper die de hersenen in veel circuits gebruiken, inclusief circuits die beweging, motivatie en pleziergevoelens beheersen.
Overactivering van het beloningssysteem is wat de highs en euforie veroorzaakt waar veel mensen die drugs misbruiken naar op zoek zijn.
Misbruik van opioïden is een ‘ernstige gezondheidscrisis’
Hoewel opioïden wellicht effectief zijn bij de behandeling van pijn, is hun overmatig gebruik en misbruik nu een "ernstige gezondheidscrisis over de hele wereld", aldus de onderzoekers achter de huidige studie.
Alleen al in de Verenigde Staten sterven elke dag meer dan 130 mensen als gevolg van een overdosis opioïden.
Het vermogen om opioïden en de verbindingen waarin ze in het lichaam worden afgebroken te identificeren, is niet alleen belangrijk voor het controleren van correct gebruik, maar ook voor het informeren van medische beslissingen en het voorkomen van bijwerkingen die kunnen voortvloeien uit interacties met andere geneesmiddelen.
De gouden standaard voor de beoordeling van opioïden is het chemisch testen van bloed- en urinemonsters. Diagnostische tests in instellingen die variëren van sport tot forensisch onderzoek en medische klinieken, vertrouwen op deze methode.
"Echter," merken de auteurs op, "het verkrijgen van bloed en urine kan moeilijk zijn in niet-klinische en niet-vrijwillige omgevingen."
Moet begrijpen hoe opioïden worden afgebroken
Ze leggen verder uit dat het bij het ontwerpen van medicijndetectiemethoden niet alleen belangrijk is om specifieke medicijnen te detecteren, maar ook om te begrijpen wat er met de verbindingen gebeurt terwijl ze zich een weg banen door het lichaam. Deze kennis behoort tot de farmacokinetiek.
Hoewel er veel belangstelling is geweest voor het detecteren van de aanwezigheid en het aantal geneesmiddelen in het lichaam met behulp van ademanalyse, zijn er weinig studies over hoe deze methode overeenkomt met de gouden standaard van bloedonderzoek in termen van farmacokinetiek.
Om de methode te ontwikkelen, verzamelden de onderzoekers ademmonsters van een kleine groep vrijwilligers terwijl ze normaal in een speciaal apparaat ademden. Ze verzamelden twee monsters van elke persoon met een interval van 90 minuten ertussen.
Ze gebruikten droogijs om de monsters in een buisje af te koelen tot ze druppeltjes vormden, en bewaarden de druppels vervolgens in een vriezer om ze af te wachten.
De vrijwilligers waren patiënten die infusies of orale doses opioïde medicatie kregen in het UC Davis Medical Center.
‘Veelbelovende correlaties’ met bloedresultaten
De onderzoekers gebruikten vloeistofchromatografie en massaspectrometrie om de verbindingen in de ademdruppelmonsters te identificeren.
Sommige metabolieten die ze ontdekten, zaten in de gekoelde druppeltjes, terwijl andere in het oplosmiddel zaten dat ze gebruikten om eventuele verbindingen te verwijderen die mogelijk aan het glazen oppervlak van de koelbuis waren blijven plakken.
"We kunnen zowel het originele medicijn als de metabolieten zien in uitgeademde lucht."
Prof. Cristina E. Davis
Het team vergeleek ook de resultaten van de ademdruppels met die van de bloedtesten om “de farmacokinetiek” van de medicijnen te verklaren.
De auteurs concluderen dat "[t] zijn pilotstudie veelbelovende correlaties liet zien tussen geneesmiddelconcentraties in bloed en adem op verschillende tijdstippen" voor verschillende metabolieten die ze identificeerden.
Prof. Davis zegt dat validatie van de ademtest verdere proeven vereist met veel meer gegevens van grotere groepen. Zij en haar collega's gaan ook door met hun inspanningen om een test te ontwikkelen die in realtime werkt.
