Pharmacokinetic Analysis Of Clotting Factors: Identifying Individual Characteristics Of Variability

Abstract

Hemofilia é uma doença rara hemorrágica. As diferentes formas da doença relacionam-se com as baixas concentrações de um determinado fator de coagulação. O presente estudo focou-se apenas nos doentes com hemofilia do tipo A (HA). Como a HA é explicada pelas baixas concentrações de FVIII, o seu tratamento consiste na reposição desses níveis para valores normalidade através da administração de concentrados de FVIII recombinantes (nomeadamente os Standard half-life e os Extended half-life). No entanto, a resposta farmacológica é muito heterogénea devido à evolução da própria doença e ao comportamento farmacocinético dos concentrados, o qual, por sua vez, depende das características individuais de cada doente. Assim, o objetivo principal do presente estudo consistiu na identificação de fatores individuais que contribuem para esta variabilidade no tratamento. Tratou-se de um estudo retrospetivo, o qual incluiu doentes com pelo menos 18 anos de idade e com uma ou mais prescrições de concentrado de FVIII recolhidas entre 1 de janeiro de 2018 e 30 de junho de 2020, no serviço de imuno-hemoterapia do Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra (CHUC, EPE). Este estudo envolveu 46 doentes, 34 diagnosticados com HA severa (73.9%) e 10 com HA ligeira (21.7%). Durante o tempo do estudo, os doentes sofreram um switch no tratamento, maioritariamente, relacionado com o concentrado prescrito, o que levou a um aumento nos concentrados de extended half life. Em termos de regime instituído, a mudança de regime de profilaxia para on-demand foi menos comum. A maior parte dos doentes foram submetidos a monitorização dos níveis de FVIII (n=40) apesar de 19 apresentarem apenas uma análise sanguínea, comprometendo o número de doentes que puderam ser submetidos a análise farmacocinética (n=9). A análise farmacocinética englobou doentes monitorizados no mesmo dia (n=4), dois dos quais, apesar de terem sido administrados com o mesmo concentrado e a mesma dose, apresentaram valores de concentração máxima (49% versus 79%) e concentração mínima diferentes (0.8% versus 7.70%); os outros dois doentes obtiveram valores similares de concentração mínima (1.35% versus 1.50%) apesar de serem administrados com concentrados e doses diferentes. Nos doentes monitorizados em dias distintos, dois deles foram tratados com diferentes doses do mesmo concentrado, apresentando, expectavelmente concentração máxima de 81% e 47%. Doentes prescritos com extended half-life FVII obtiveram valores de tempo de semivida menores que os concentrados standard half-life. Esta variabilidade inter-individual pode ser justificada pela diferença de idades dos doentes pois os mais velhos atingiram menores valores de tempo de semivida e maiores valores de clearance ou, pela limitação do tempo pós-infusão das amostras sanguíneas (máximo de 24 horas). Assim, os resultados obtidos no presente trabalho evidenciam a heterogeneidade no tratamento de doentes com HA, assim como realçam a importância da aplicação de um protocolo de monitorização bem definido para a colheita de amostras de forma a permitir correlacionar variabilidade inter-individual com os outcomes clínicos do tratamento de doentes com HA.

Hemophilia is a rare hypocoagulation disorder that, depending on the lacking coagulation cascade factor, have different denominations. This study will focus only on Hemophilia A (HA), which is characterized by reduced levels of FVIII. Its treatment is based on the replacement of the normal levels through FVIII concentrates, namely recombinant FVIII (either Standard half-life or Extended half-life). However, pharmacological response is heterogenic namely due to disease evolution and FVIII concentrates pharmacokinetic profiles, which seem to be influenced by individual characteristics. Therefore, this study aimed at identifying the factors underlying the variability observed in treatment response with recombinant FVIII. The present observational retrospective study included patients with more than 17 years old and at least one FVIII concentrate prescribed between the period of 1st January of 2018 and 30th June of 2020 at the immune-hemotherapy service of University Hospital Centre of Coimbra (CHUC, EPE). Indeed, 46 patients were enrolled, 34 diagnosed with severe HA (73.9%) whereas 10 presented mild disease (21.7%). During the time of the study, patients had switch on treatment, mostly related to the FVIII concentrate which led to an increase in extended half-life concentrates. Overall, most of the patients (n=40) had their levels monitored, although 19 had one blood sample scheme, leaving a short sample for further pharmacokinetics analysis. This later analysis involved patients monitored on the same day (n=4) where the two, with the same concentrate and same dose, had different values in their maximum concentration (49% versus 79%) and the minimum concentrations (0.8% versus 7.70%). The other two patients, with different concentrate and distinct doses, had similar values for minimum concentration (1.35% versus 1.50%). Regarding the patients monitored in different days, two of them were administered with different doses of the same concentrate and revealed different maximum concentrations (81% versus 47%). Additionally, patients prescribed with extended half-life concentrates had lower half-life than the standard half-life ones. The inter-variability verified can be justified by the age of the patients since half-life decreases and clearance increases as the age enhances. To conclude, the results herein found highlight the heterogenicity in treatment of HA patients as well as the importance of performing a well-defined protocol in monitoring clotting factors. This is essential to collected precisely FVIII levels and to identify inter-variability factors to improve clinical outcomes in this population.