Uusi mittausmenetelmä voi ehkäistä vahvojen kipulääkkeiden yliannostusta ja myrkytyskuolemia

Uusi anturi mittaa pieniäkin lääkeainepitoisuuksia tarkasti ja erittäin nopeasti mahdollistaen näin tehokkaan yksilöllisen lääkeannostuksen. Kuva: Niklas Wester

Aalto-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet anturin, joka mahdollistaa ensimmäistä kertaa opioideihin kuuluvan tramadolin pitoisuuden mittauksen nopeasti pienestä verinäytteestä.  Tutkimus on tehty yhteistyössä Helsingin yliopiston ja Helsingin yliopistollisen sairaalan HUS:n kanssa. Kyseessä on merkittävä keksintö, sillä tramadoli, kuten muutkin opioidit, aiheuttaa herkästi riippuvuutta, vieroitusoireita sekä yliannostuksia.

Tramadoli on kärkisijoilla myrkytyskuoleman aiheuttavien opioidien joukossa. Uuden anturin käyttö voi mahdollistaa yksilöllisemmän ja tehokkaamman kivun lääkehoidon sekä nopeamman diagnoosin ja hoidon aloituksen myrkytystapauksessa.

Tramadoli on mieto, kodeiinin ohella Suomessa eniten käytetty opioidi. Sillä hoidetaan usein akuuttia kipua esimerkiksi leikkauksen jälkeen, mutta sitä kätetään myös pitkäaikaisen kivun hoidossa. Tramadolin opioidivaikutus perustuu sen maksametaboliassa eli maksassa tapahtuvassa aineenvaihdunnassa syntyvään ODMT-aineenvaihduntatuotteeseen. Tramadolin metaboloitumien ODMT:ksi vaihtelee huomattavasti yksilöiden välillä johtuen maksan aineenvaihdunnan perinnöllisistä eroista sekä myös mahdollisista lääkkeiden yhteisvaikutuksista. Tämän vuoksi sama  tramadoliannos voi yhdelle antaa hyvän kivunlievityksen, mutta toisella johtaa vakaviin haittavaikutuksiin.

Lääkkeen odotettua vaikutusta voidaan tutkia määrittämällä sen pitoisuus veressä. Tällä hetkellä tämä on mahdollista vain hitailla ja työläillä laboratoriomenetelmillä. Vahvojen kipulääkkeiden annostus perustuu lähinnä varovaisesti valittuihin aloitusannoksiin sekä annostuksen pieniin muutoksiin potilaan kokeman vaikutuksen mukaisesti. 

Anturille on käyttöä myös ensihoidossa esimerkiksi ambulanssissa tai päivystyspoliklinikoilla, kun pyritään nopeasti selvittämään myrkytyspotilaan oireiden aiheuttaja ja myrkytyksen vakavuus.

Anturi on tehty uudenlaisesta materiaaliyhdistelmästä, hiilinanomateriaalista, ja sen pinnoitteena on käytetty kaupallista Nafion-polymeeriä, jolla mitattavat aineet saadaan erotettua haastavasta biologisesta näytteestä, kuten veriplasmasta.  Anturiin on kehitetty yhdessä Canatu Oy:n kanssa myös massatuotantoon soveltuva mittaliuska, jonka avulla lääkeaineita voidaan mitata pienestä, sormenpäästä otetusta verinäytteestä. 

Mittauksessa näyteliuoksen lääkeaine hapetetaan elektrodien välistä jännitettä muuttamalla, jolloin hapettuvasta aineesta vapautuu elektroneja. Elektronit havaitaan virtana. Jännitearvo, jonka kohdalla virta havaitaan, riippuu mitattavasta aineesta, ja tämä mahdollistaa eri aineiden erottamisen toisistaan. Mitä enemmän virtaa havaitaan, sitä suuremman pitoisuuden lääkeainetta näyte sisältää. Näin voidaan määrittää sekä näytteessä oleva lääkeaine että sen pitoisuus. Kehitetylle anturille on haettu kansainvälistä patenttia.

Uudella menetelmällä voidaan mitata myös muiden kipulääkkeenä käytettyjen opioidien, kuten kodeiinin, morfiinin, oksikodonin ja fentanyylin, pitoisuuksia. Lopulliseen päämäärään, käsittelemättömän kokoverinäytteen mittaamiseen, pääseminen vaatii kuitenkin vielä lisää kehitystyötä anturin ominaisuuksien optimoimiseksi.

Simultaneous electrochemical detection of tramadol and O-desmethyltramadol with Nafion-coated tetrahedral amorphous carbon electrode. Elsi Mynttinen, Niklas Wester, Tuomas Lilius, Eija Kalso, Jari Koskinen, Tomi Laurila. Electrochimica Acta,  https://doi.org/10.1016/j.electacta.2018.10.148

Lisätietoja:

Elsi Mynttinen
Aalto-yliopisto
elsi.mynttinen@aalto.fi

Niklas Wester
Aalto-yliopisto
niklas.wester@aalto.fi
050 460 2743

Professori Eija Kalso
Helsingin yliopisto
eija.kalso@helsinki.fi
09 4717 5885