Andningstest för opioider visar löfte i pilotstudien
Forskare som har utvecklat ett andningstest för opioida läkemedel rapporterar att de initiala resultaten ser lovande ut.
En pilotstudie som involverade bara en handfull människor rapporterade andningstestresultat som korrelerade väl med blodprovens.
Resultaten finns i en ny Journal of Breath Research papper.
Efter validering med större försök förutser laget en bärbar version av andningstestet som kan erbjuda opioiddetektering nära realtid "nästan var som helst."
Exempel på sådan användning inkluderar läkemedelsbehandlingsanläggningar, hemmet, vägarna, nödsituationer och andra områden med begränsad tillgång till vården.
"Det finns några sätt vi tror att detta kan påverka samhället", säger studieförfattare Cristina E. Davis, professor och ordförande för mekanik och rymdteknik vid University of California (UC), Davis.
Opioider och deras effekter
I sitt studiearbete förklarar författarna att många människor lever med smärta, ofta på grund av medicinska tillstånd.
Först når människor med smärta efter receptfria läkemedel, såsom ibuprofen och paracetamol, ofta för att finna att de är ineffektiva för måttlig och svår smärta.
Så de söker hjälp från sina läkare, som ofta ordinerar opioider och andra starka smärtstillande medel för kroniska smärtstillstånd. Opioider kan vara effektiva som en del av ett noggrant övervakat program för smärtkontroll. Dessutom är de billiga och har "hög patientacceptans".
Opioider är en klass av läkemedel som aktiverar opioidreceptorer i hjärnan. Effekten lugnar kroppen, saktar andningen och blockerar smärta.
Kroppen gör också naturliga opioider, men mängderna av dessa är inte tillräckliga för att blockera svår smärta eller orsaka en överdos.
Flera opioider, såsom kodein och morfin, kommer från opiumvalmoväxten, liksom det illegala läkemedlet heroin.
Andra opioider är antingen semisyntetiska derivat av vallmo, inklusive oxikodon och hydrokodon, eller helt syntetiska, såsom fentanyl och tramadol.
Opioider interagerar med belöningssystemet för att frigöra dopamin, en kemisk budbärare som hjärnan använder i många kretsar, inklusive de som styr rörelse, motivation och känslor av nöje.
Överaktivering av belöningssystemet är det som producerar toppar och eufori som många människor som missbrukar droger söker.
Opioidmissbruk är ”allvarlig hälsokris”
Men även om opioider mycket väl kan vara effektiva vid behandling av smärta, är deras överanvändning och missbruk nu en "allvarlig hälsokris runt om i världen", enligt forskarna bakom den aktuella studien.
Bara i USA dör mer än 130 personer varje dag på grund av en överdos av opioider.
Förmågan att identifiera opioider och de föreningar som de bryter ner i kroppen är viktig inte bara för att övervaka korrekt användning utan också för att informera medicinska beslut och förhindra biverkningar som kan uppstå på grund av interaktioner med andra läkemedel.
Guldstandarden för bedömning av opioider är kemisk testning av blod- och urinprover. Diagnostiska tester i inställningar som sträcker sig från sport till kriminalteknik och inkluderar medicinska kliniker är beroende av denna metod.
"Men", noterar författarna, "att få blod och urin kan vara svårt i icke-kliniska och icke-frivilliga miljöer."
Behöver förstå hur opioider bryts ner
De fortsätter med att förklara att när man utformar läkemedelsdetekteringsmetoder är det viktigt att inte bara upptäcka specifika läkemedel utan också att förstå vad som händer med föreningarna när de arbetar sig genom kroppen. Denna kunskap tillhör området farmakokinetik.
Även om det har varit stort intresse för att upptäcka närvaron och antalet läkemedel i kroppen med hjälp av andningsanalys, finns det få studier om hur denna metod motsvarar guldstandarden för blodprovning när det gäller farmakokinetik.
För att utveckla metoden samlade forskarna andningsprover från en liten grupp volontärer eftersom de andades normalt i en speciell enhet. De samlade två prover från varje person med ett intervall på 90 minuter mellan dem.
De använde torris för att kyla proverna i ett rör tills de bildade droppar och lagrade sedan dropparna i en frys för att vänta på testning.
De frivilliga var patienter som fick infusioner eller orala doser av opioidläkemedel vid UC Davis Medical Center.
"Lovande korrelationer" med blodresultat
Forskarna använde vätskekromatografi och masspektrometri för att identifiera de föreningar som finns i andedroppsproverna.
Några av de metaboliter som de upptäckte fanns i de kylda dropparna, medan andra var i lösningsmedlet som de använde för att avlägsna eventuella föreningar som kan ha fastnat på kylytans glasyta.
"Vi kan se både det ursprungliga läkemedlet och metaboliterna i andedräkt."
Prof. Cristina E. Davis
Teamet jämförde också resultaten från andedropparna med blodprovens resultat för att "förklara läkemedlets farmakokinetik".
Författarna drar slutsatsen att "[t] hans pilotstudie presenterade lovande korrelationer mellan läkemedelskoncentrationer i blod och andetag vid olika tidpunkter" för flera av de metaboliter som de identifierade.
Prof. Davis säger att validering av andningstestet kommer att kräva ytterligare försök med mycket mer data från större grupper. Hon och hennes kollegor fortsätter också med sina ansträngningar att utveckla ett test som fungerar i realtid.
