Herramienta en línea detecta exposición a medicamentos directamente en muestras de pacientes

Los médicos suelen basarse en entrevistas con pacientes y sus historiales médicos para determinar qué medicamentos ha tomado una persona, pero esta información suele ser incompleta. Las personas pueden olvidar medicamentos que usaron, consumir medicamentos sin receta o sobrantes, comprar medicamentos en línea o estar expuestas accidentalmente a través de los alimentos o el medio ambiente. Pasar por alto estas exposiciones es importante, ya que los medicamentos y sus productos de degradación pueden influir significativamente en la biología, la respuesta al tratamiento y los resultados de salud. Un nuevo recurso de referencia a gran escala demuestra que el análisis químico puede revelar una imagen mucho más precisa de la exposición a medicamentos en el mundo real.

En el trabajo liderado por la Universidad de California - San Diego (San Diego, CA, EUA), junto con colaboradores de programas de farmacia e investigación clínica, el equipo de investigación creó una biblioteca de referencia de acceso público que contiene las huellas químicas de miles de fármacos, sus metabolitos y compuestos relacionados. El recurso se creó mediante espectrometría de masas, una técnica que clasifica las moléculas por peso y las fragmenta para generar firmas químicas únicas. Cada entrada incluye información sobre el origen del fármaco, su clase, su uso clínico y su mecanismo de acción, lo que permite a los investigadores vincular las moléculas detectadas con un contexto clínico relevante.

La biblioteca está integrada en la plataforma Global Natural Product Social Molecular Networking y se complementa con una herramienta de análisis en línea. Al comparar moléculas desconocidas presentes en sangre, orina, frotis cutáneos o muestras ambientales con las huellas de referencia, los investigadores pueden identificar la exposición real a fármacos en lugar de depender únicamente de autoinformes o registros. Este enfoque es compatible con la metabolómica no dirigida, que analiza miles de moléculas simultáneamente, lo que permite detectar fármacos recetados.

Los investigadores validaron la biblioteca utilizando muestras biológicas de múltiples grupos de pacientes y estudios poblacionales a gran escala. En muestras de personas con enfermedad inflamatoria intestinal, enfermedad de Kawasaki y caries dental, se detectaron antibióticos con frecuencia, lo que coincidía con los patrones de tratamiento habituales. Los hisopos cutáneos de personas con psoriasis mostraron una alta concentración de agentes antifúngicos, lo que refleja terapias comunes. Al aplicarla a muestras de casi 2.000 participantes del Proyecto Intestino Americano, la biblioteca detectó 75 fármacos distintos, que reflejan los medicamentos más comúnmente recetados en las distintas regiones.

Los hallazgos, publicados en Nature Communications, revelaron tendencias regionales y demográficas, incluyendo un mayor número de fármacos detectables por persona en participantes estadounidenses, una detección más frecuente de analgésicos en mujeres y la prevalencia de fármacos para la disfunción eréctil en hombres. En cohortes clínicas, la biblioteca reveló el uso de medicamentos relacionado con afecciones coexistentes, como fármacos cardiovasculares y psiquiátricos, en pacientes con Alzheimer y VIH. La biblioteca también podría facilitar la medicina de precisión al explicar por qué no todos los pacientes responden a un tratamiento de la misma manera, dependiendo de cómo metabolicen los medicamentos.

“Cualquier muestra que introduzcamos en el espectrómetro de masas, ya sea orina, leche materna o incluso una muestra de agua ambiental, podrá detectar todas las sustancias químicas presentes”, afirmó la coautora principal, la Dra. Nina Zhao. “Al comprender esto, quizá podamos usar esta información para optimizar el tratamiento farmacológico”.

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Universidad de California en San Diego