Xây dựng mô hình dược động học quần thể và mô phỏng dược động học dược lực học của pyrazinamid trên bệnh nhân lao phổi

TỔNG QUAN

Tổng quan về bệnh lao

1.1.1 Đại cương về bệnh lao

Bệnh lao là một bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn Mycobacterium tuberculosis gây ra, được phát hiện lần đầu vào năm 1882 bởi Robert Koch Lao có thể xảy ra ở nhiều bộ phận của cơ thể, nhưng lao phổi là thể phổ biến nhất, chiếm 80-85% tổng số ca bệnh và là nguồn lây nhiễm chủ yếu Vi khuẩn lao là vi khuẩn hiếu khí, tồn tại trong môi trường tự nhiên từ 3-4 tháng, và có khả năng kháng cồn, kháng acid, với đặc điểm nhuộm màu đỏ trên nền xanh theo phương pháp Ziehl-Neelsen Vi khuẩn lao người (M Tuberculosis hominis) là nguyên nhân chính gây lao phổi, lây nhiễm qua các giọt nhỏ từ người bệnh Khi hít phải các giọt này, vi khuẩn xâm nhập vào đường hô hấp và có thể lan rộng đến các cơ quan khác trong cơ thể qua đường máu và bạch huyết, gây ra lao tại những vị trí đó.

Bệnh lao có thể phân loại dựa trên một số tiêu chí sau [4]:

Lao phổi là tình trạng bệnh lao xảy ra tại phổi và phế quản, bao gồm cả lao kê, trong khi lao ngoài phổi đề cập đến tổn thương ở các cơ quan khác ngoài phổi Khi bệnh lao ảnh hưởng đến nhiều bộ phận, bộ phận bị tổn thương nặng nhất sẽ được ghi nhận là chẩn đoán chính.

Theo quy trình xét nghiệm soi đờm tìm AFB, lao phổi AFB (+) được xác định khi có ít nhất một mẫu đờm, dịch phế quản hoặc dịch dạ dày có kết quả AFB (+) tại phòng xét nghiệm được kiểm chuẩn bởi chương trình chống lao quốc gia Ngược lại, lao phổi AFB (-) được chẩn đoán khi có ít nhất hai mẫu đờm cho kết quả AFB (-), và người bệnh cần được đánh giá theo quy trình chẩn đoán lao phổi AFB (-).

Lao kháng thuốc có thể được phân loại theo tình trạng kháng Fluoroquinolone hoặc với ít nhất một trong ba thuốc kháng lao hàng hai dạng tiêm như Capreomycin, Kanamycin, Amikacin, nhưng không đồng thời cả hai loại Siêu kháng thuốc là tình trạng lao đa kháng có kháng thêm với bất kỳ thuốc nào thuộc nhóm Fluoroquinolone và ít nhất một trong ba thuốc hàng hai dạng tiêm Lao kháng Rifampicin được xác định khi có kháng với Rifampicin, có thể đi kèm với kháng thêm các thuốc lao khác, bao gồm kháng đơn thuốc, đa kháng thuốc hoặc siêu kháng thuốc.

Bệnh nhân lao phổi mới là những người chưa bao giờ sử dụng thuốc chống lao hoặc mới dùng dưới một tháng Bệnh nhân lao phổi tái phát là những người đã được điều trị và xác định khỏi bệnh nhưng sau đó phát bệnh trở lại với kết quả AFB(+) Bệnh nhân điều trị lại sau khi bỏ trị là những người không dùng thuốc liên tục từ 2 tháng trở lên và sau đó quay trở lại điều trị với kết quả AFB(+) Bệnh nhân chuyển đến là những người được chuyển từ đơn vị điều trị khác để tiếp tục điều trị Cuối cùng, bệnh nhân thất bại điều trị là những người không đạt được kết quả mong muốn sau quá trình điều trị.

▪ AFB (+) từ tháng điều trị thứ 5 trở đi.

▪ Chẩn đoán ban đầu AFB(-) sau 2 tháng điều trị xuất hiện AFB(+).

▪ Lao ngoài phổi xuất hiện thêm lao phổi AFB(+) sau 2 tháng điều trị.

▪Vi khuẩn đa kháng thuốc được phát hiện trong bất cứ thời điểm nào điều trị với thuốc kháng lao hàng 1.

• Theo tình trạng nhiễm HIV

Người bệnh lao có thể được phân loại thành ba nhóm dựa trên tình trạng HIV: Thứ nhất, người bệnh lao/HIV(+) là những người có kết quả xét nghiệm HIV dương tính Thứ hai, người bệnh lao/HIV(-) là những người có kết quả xét nghiệm HIV âm tính, tuy nhiên nếu sau này có kết quả dương tính thì cần được phân loại lại Cuối cùng, người bệnh lao không rõ tình trạng HIV là những người chưa có kết quả xét nghiệm HIV; nhóm này cũng cần được phân loại lại khi có kết quả xét nghiệm.

1.1.3 Chẩn đoán và điều trị lao phổi

Người nghi nhiễm lao phổi thường có các triệu chứng như ho kéo dài trên 2 tuần, gầy sút cân, mệt mỏi, sốt nhẹ vào chiều, ra mồ hôi đêm, đau ngực và khó thở Chẩn đoán lao phổi dựa vào triệu chứng lâm sàng và các xét nghiệm cận lâm sàng như nhuộm soi đờm tìm AFB, xét nghiệm Xpert MTB/RIF, nuôi cấy vi khuẩn lao và X-quang phổi.

Chẩn đoán xác định lao phổi khi có tổn thương trên Xquang phổi nghi lao và một trong hai tiêu chuẩn sau:

• Có bằng chứng về sự có mặt của vi khuẩn lao trong bệnh phẩm lâm sàng.

Khi xuất hiện các triệu chứng lâm sàng và cận lâm sàng nhưng chưa xác định được vi khuẩn lao, việc chẩn đoán vẫn có thể thực hiện thông qua việc tổng hợp các dấu hiệu lâm sàng và cận lâm sàng bởi các bác sĩ chuyên khoa lao đã qua đào tạo.

1.1.3.2 Điều trị lao phổi Điều trị lao phổi bao gồm bốn nguyên tắc sau [4]:

Để điều trị bệnh lao hiệu quả, cần phối hợp các thuốc chống lao có tác dụng khác nhau Đối với lao nhạy cảm với thuốc, tối thiểu 3 loại thuốc phải được sử dụng trong giai đoạn tấn công và 2 loại trong giai đoạn duy trì Đối với lao đa kháng, cần phối hợp ít nhất 5 thuốc có hiệu lực, bao gồm PZA và 4 thuốc lao hàng 2 có tác dụng.

• Sử dụng đúng liều: nhằm tăng hiệu quả và tránh kháng thuốc; đối với trẻ em cần điều chỉnh liều hàng tháng theo cân nặng.

• Sử dụng thuốc đều đặn: các thuốc lao phải dùng vào cùng một thời điểm

(R), pyrazinamid (Z), streptomycin (S), ethambutol (E) Ngoài ra, WHO khuyến cáo bổ sung 2 thuốc chống lao hàng 1 là rifabutin (Rfb) và rifapentin (Rpt).

Phác đồ điều trị lao phổi vi khuẩn nhạy cảm với thuốc theo Hướng dẫn chẩn đoán, điều trị và dự phòng bệnh lao năm 2015 như sau [4]:

Phác đồ điều trị IA cho bệnh nhân lao gồm hai giai đoạn: giai đoạn tấn công kéo dài 2 tháng sử dụng 4 loại thuốc hàng ngày (2RHZE(S)) và giai đoạn duy trì kéo dài 4 tháng với 3 loại thuốc RHE dùng hàng ngày Phác đồ này được chỉ định cho bệnh nhân người lớn không có bằng chứng kháng thuốc.

Phác đồ điều trị lao IB bao gồm giai đoạn tấn công kéo dài 2 tháng với 4 loại thuốc được sử dụng hàng ngày, tiếp theo là giai đoạn duy trì kéo dài 4 tháng với 2 loại thuốc.

RH Chỉ định cho bệnh nhân trẻ em không có bằng chứng kháng thuốc.

Phác đồ II điều trị lao bao gồm 2SRHZE/1RHZE/5RHE hoặc 2SRHZE/1RHZE/5R3H3E3, với giai đoạn tấn công kéo dài 3 tháng Trong 2 tháng đầu, bệnh nhân sử dụng cả 5 loại thuốc chống lao thiết yếu, sau đó trong 1 tháng tiếp theo, sử dụng 4 loại RHZE hàng ngày Giai đoạn duy trì kéo dài 5 tháng với 3 loại thuốc RHE dùng hàng ngày Phác đồ này được chỉ định cho bệnh nhân lao tái phát, thất bại hoặc điều trị lại sau khi bỏ trị.

So với phác đồ năm 2015, phác đồ năm 2018 không áp dụng phác đồ II cho bệnh nhân lao tái phát, điều trị thất bại hoặc điều trị lại Trong các trường hợp này, cần thực hiện xét nghiệm Xpert; nếu kết quả cho thấy có vi khuẩn lao không kháng Rifampicin, có thể xem xét độ tuổi và vị trí lao để chỉ định phác đồ 2RHZE/4RHE hoặc 2RHZE/4RH.

Tổng quan về pyrazinamid

1.2.1 Cấu trúc, đặc điểm lý hóa, cơ chế tác dụng của pyrazinamid

Pyrazinamid (IUPAC: pyrazine-2-carboxamide, công thức C5H5N3O) là một loại thuốc chống lao tổng hợp, có cấu trúc tương tự như nicotinamide Dưới điều kiện bình thường, pyrazinamid xuất hiện dưới dạng bột tinh thể, màu trắng hoặc gần trắng, không có mùi hoặc gần như không mùi, và có vị đắng nhẹ.

Hình 1.1: Cấu trúc hóa học của pyrazinamid

Khác với các kháng sinh thông thường chỉ tác động lên vi khuẩn đang phát triển, PZA có khả năng tiêu diệt các vi khuẩn lao dạng tiềm ẩn.

Khi PZA thâm nhập vào tế bào vi khuẩn M Tuberculosis qua cơ chế khuếch tán thụ động, nó được chuyển hóa thành acid pyrazinoic (POA) nhờ enzyme pyrazinamidase (PZase) do gene pncA mã hóa POA sau đó được đưa ra ngoài tế bào qua cơ chế khuếch tán thụ động và dòng chảy thiếu hụt Trong môi trường ngoại bào có tính acid (pH 5-6), một phần nhỏ POA sẽ chuyển thành dạng proton hóa HPOA.

Axit pyrazinoic proton hóa (HPOA) có khả năng thấm qua màng vi khuẩn lao và tích tụ nội bào theo thời gian HPOA đưa proton vào tế bào, dẫn đến acid hóa tế bào chất và có thể ức chế các enzym quan trọng Bên cạnh đó, axit pyrazinoic (POA) còn làm giảm năng lượng của màng bằng cách giảm động lực proton, ảnh hưởng đến protein ức chế vận chuyển màng và quá trình tổng hợp RNA Cơ chế tác dụng của PZA được mô tả chi tiết trong Hình 1.2.

PZA: pyrazinamidPOA: acid pyrazinoicPZase: enzyme pyrazinamidase vẫn cần phải kiểm chứng thêm [62].

1.2.2 Dược động học của pyrazinamid và các yếu tố ảnh hưởng

PZA hấp thu nhanh qua đường tiêu hóa với nồng độ trong huyết tương từ 30-

Nồng độ thuốc trong huyết tương đạt 50 mg/mL sau 1-2 giờ với liều 30-34 mg/kg trên tình nguyện viên khỏe mạnh Sau khi uống 1 liều 500 mg duy nhất, nồng độ thuốc đạt 9-12 mg/mL sau 2 giờ và 7 mg/mL sau 8 giờ Sinh khả dụng khi sử dụng đường uống vượt quá 90%.

PZA phân bố rộng rãi trong các mô và dịch cơ thể như gan, phổi và dịch não tủy, với nồng độ trong dịch não tủy tương đương huyết thanh sau 5 giờ uống thuốc Thuốc này nhanh chóng phân bố đồng nhất tới tất cả các tổn thương phổi, đạt nồng độ gấp 20 lần so với huyết tương ở dịch niêm mạc biểu mô phổi PZA có khả năng liên kết protein thấp, từ 0-40%, giúp dễ dàng khuếch tán vào các mô.

- Chuyển hóa và thải trừ:

PZA được chuyển hóa tại gan thành acid pyrazinoic, sau đó hydroxyl hóa thành acid 5-hydroxypyrazinoic nhờ xanthien oxidase Acid 5-hydroxypyrazinoic được thải trừ qua thận, nhưng quá trình thải trừ PZA giảm khi có suy thận, do đó cần điều chỉnh liều cho nhóm bệnh nhân này Thời gian bán hủy (T 1/2) của thuốc là từ 8-11 giờ ở người khỏe mạnh với liều 20-30 mg/kg/ngày.

Các yếu tố ảnh hưởng đến dược động học của PZA bao gồm sự biến thiên giữa các bệnh nhân, dẫn đến chậm đáp ứng điều trị và kháng thuốc chống lao Kết quả mô phỏng lâm sàng cho thấy rằng biến thiên dược động học là nguyên nhân chính gây ra sự sản sinh vi khuẩn kháng thuốc ở khoảng 1% bệnh nhân lao tuân thủ điều trị PZA, một thuốc chống lao, có dược động học thay đổi theo cân nặng và giới tính của bệnh nhân.

Bảng 1.1 chỉ ra rằng có một số yếu tố cá thể liên quan đến thông số dược động học của PZA, bên cạnh 8 tính chất đã được đề cập.

Bảng 1.1 Một số yếu tố ảnh hưởng đến dược động học pyrazinamid

1.2.3 Phổ tác dụng và đặc điểm dược động học/dược lực học của pyrazinamid

Phổ tác dụng của thuốc PZA tương đối hẹp, chủ yếu có hiệu quả đối với M Tuberculosis và Mycobacterium africanum Mặc dù PZA có khả năng diệt vi khuẩn lao ở cả người và động vật, nhưng thuốc này không hoạt động in vitro trong điều kiện nuôi cấy bình thường với pH trung tính, mà chỉ có hiệu quả trong môi trường pH acid Đặc biệt, hoạt tính của PZA tăng cường khi hoạt động trao đổi chất giảm, khác với các thuốc điều trị lao khác.

Đột biến trong gene pncA gây mất hoạt tính của PZase được coi là cơ chế chính dẫn đến kháng thuốc PZA ở M Tuberculosis Những đột biến này rất đa dạng, chủ yếu là các đột biến sai lệch acid amin, cũng như các chèn hoặc xóa nucleotid trong khung cấu trúc và vùng khởi động Gần đây, đã phát hiện một số chủng kháng thuốc không có đột biến trong pncA, mà thay vào đó có đột biến ở gene panD, gene mã hóa aspartate decarboxylase, liên quan đến kháng PZA.

Các nghiên cứu dược động học và dược lực học gần đây cho thấy mối liên hệ quan trọng giữa nồng độ PZA trong huyết tương và hiệu quả điều trị Cụ thể, nghiên cứu của Chideya và cộng sự chỉ ra rằng nồng độ tối đa của thuốc trong huyết tương dưới 35 μg/mL có liên quan đến thất bại trong điều trị và tử vong Hơn nữa, một nghiên cứu khác cho thấy diện tích dưới đường cong (AUC) của nồng độ PZA trong huyết tương dưới 363 μg.h/mL cũng ảnh hưởng đến đáp ứng điều trị.

Nghiên cứu trên bệnh nhân điều trị với PZA, cũng như trên chuột lang và chuột nhắt, cho thấy mối liên hệ giữa AUC 0-24/MIC và khả năng diệt khuẩn của PZA Phân tích hồi quy từ Hội đồng nghiên cứu Y khoa Đông Phi/Anh đã chỉ ra rằng sự thay đổi trong đờm và kết quả X-quang liên quan đến AUC, ngay cả khi điều trị kết hợp.

Phương pháp mô hình hóa dược động học quần thể

1.3.1 Nội dung phương pháp mô hình hóa dược động học quần thể

Dược động học quần thể là lĩnh vực nghiên cứu sự biến thiên nồng độ thuốc giữa các cá thể trong quần thể điều trị Trước đây, các thông số dược động học thường được ước tính qua hai phương pháp: "nạve pooled approach" gộp dữ liệu nồng độ thuốc của bệnh nhân để xây dựng mô hình, và "two-stage approach" ước tính thông số cá thể từ chương trình lấy mẫu đầy đủ để tính giá trị quần thể Tuy nhiên, cả hai phương pháp này đều có hạn chế, như yêu cầu số lượng mẫu lớn và tiêu chuẩn lựa chọn nghiêm ngặt, điều này hạn chế sự khác biệt dược động học giữa các cá thể, trong khi thực tế lâm sàng cho thấy sự khác biệt này là không thể tránh khỏi và thường rất đáng kể.

Phương pháp mô hình hóa dược động học quần thể, phát triển từ năm 1972, nhằm giải quyết các vấn đề liên quan đến việc khớp dữ liệu vào các mô hình với số ngăn, kiểu hấp thu và thải trừ khác nhau Kết quả của phương pháp này cung cấp thông số dược động học quần thể, đồng thời cho thấy mức độ dao động giữa các cá thể và trong một cá thể.

Phương pháp mô hình hóa ảnh hưởng hỗn hợp phi tuyến (NLMEM) là công cụ chính trong việc xây dựng mô hình dược động học quần thể, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều nghiên cứu NLMEM đóng vai trò cốt lõi trong các phần mềm dược động học quần thể hiện nay, cho phép phân tích các yếu tố phi tuyến tính một cách hiệu quả.

Mô hình ảnh hưởng hỗn hợp (mixed effect) trong dược động học quần thể bao gồm hai thành phần chính: thông số ảnh hưởng cố định (fixed-effect) và thông số ảnh hưởng ngẫu nhiên (random-effect) Thông số cố định phản ánh giá trị giống nhau cho mỗi cá thể trong quần thể, trong khi thông số ngẫu nhiên mô tả sự biến động và khác biệt giữa các cá thể theo thời gian Dược động học quần thể có nhiều ưu điểm so với dược động học truyền thống, nhờ khả năng nắm bắt mối quan hệ không tuyến tính giữa biến phụ thuộc và biến độc lập.

Nghiên cứu này tập trung vào đối tượng bệnh nhân đa dạng, đặc biệt là quần thể bệnh nhân đích, nhằm phản ánh chính xác dược động học của thuốc trên nhóm bệnh nhân này.

Thiết kế nghiên cứu linh hoạt cho phép thu thập và phân tích mẫu từ bệnh nhân sử dụng thuốc với liều lượng và thời điểm khác nhau, mà không cần phải tuân thủ các quy tắc nghiêm ngặt Điều này đặc biệt hữu ích khi nghiên cứu các quần thể nhỏ như trẻ sơ sinh hoặc bệnh nhân nặng, nơi số lượng bệnh nhân thường ít hơn.

Phân tích dữ liệu trở nên dễ dàng hơn với khả năng xử lý cả dữ liệu từ chương trình lấy mẫu đầy đủ và không đầy đủ Điều này giúp ước tính các thông số và phương sai một cách chính xác hơn.

Phương pháp này gặp một số nhược điểm, bao gồm phân tích thống kê phức tạp, quá trình xây dựng mô hình tốn thời gian và công sức, và yêu cầu kỹ năng cũng như đào tạo để giải thích kết quả.

1.3.2 Quy trình xây dựng mô hình dược động học quần thể

Mô hình dược động học quần thể ảnh hưởng hỗn hợp phi tuyến tính bao gồm ba mô hình con: mô hình dược động học cấu trúc, mô hình thống kê có sai số, và mô hình có yếu tố dự đoán Quy trình xây dựng mô hình dược động học quần thể được chia thành ba bước chính tương ứng với ba mô hình này.

Bước 1: Xây dựng mô hình dược động học cấu trúc

Mô hình dược động học cấu trúc được xác định bởi các thông số như số ngăn, mô hình hấp thu và mô hình thải trừ Để xây dựng mô hình này, cần sử dụng dữ liệu về liều lượng và nồng độ thuốc theo thời gian, từ đó khớp các thông số để xác định số ngăn cũng như đặc điểm hấp thu và thải trừ tối ưu nhất.

Bước 2: Xây dựng mô hình thống kê có sai số chuẩn), mô hình mũ (các thông số phân bố log chuẩn), hoặc mô hình tỷ lệ

[50, 68] Thông thường, các thông số cá thể sẽ được mô tả theo mô hình phân bố log chuẩn [23].

• Mô hình cộng (Additive model): P i = P pop + η i

• Mô hình mũ (Exponential model): P i = P pop exp(η i )

• Mô hình tỷ lệ (Proportional model): P i = P pop (1+η i )

Mô hình log chuẩn (Lognormal model) được biểu diễn qua công thức log(P i ) = log(P pop ) + η i, trong đó P i là thông số cá thể của bệnh nhân thứ i, P pop là thông số quần thể, và η i là thông số ngẫu nhiên của bệnh nhân i Các giá trị này được giả định phân bố chuẩn với trung bình bằng 0 và phương sai ω 2.

- Mô hình mô tả dao động trong mỗi cá thể theo thời gian:

Các thông số dược động học thay đổi theo thời gian và giữa các cá thể Sự dao động này được mô tả thông qua mô hình tích hợp, cho phép phân tích sự biến đổi của thông số P ở cá thể i tại thời điểm k.

P ik = P pop + η i + κ ik ; κ: biến đặc trưng cho dao động thông số cá thể theo thời gian.

- Sai số dự đoán của mô hình:

Mô hình dược động học cung cấp thông số quần thể và cá thể, cùng với các phương trình mô tả dao động, cho phép tính toán nồng độ tại các thời điểm cụ thể, được gọi là nồng độ dự đoán của mô hình Nồng độ dự đoán này bao gồm hai loại: nồng độ dự đoán từ thông số quần thể và nồng độ dự đoán từ thông số cá thể Tuy nhiên, nồng độ dự đoán thường sai lệch so với nồng độ thực tế do sự khác biệt giữa các cá thể và sai số ngẫu nhiên trong phương pháp định lượng Các biểu thức mô tả mối quan hệ giữa nồng độ dự đoán và nồng độ thực tế cũng đã được xác định.

• Mô hình cộng: C obs = C pred + ε

• Mô hình tỷ lệ: C obs = C pred + C pred x ε

• Mô hình kết hợp cộng – tỷ lệ: C obs = C pred + C pred x ε1 + ε2.

• Mô hình mũ hóa hoặc log hóa: log(C obs ) = log(C pred ) + ε1.

Trong đó:Cobs : nồng độ thực tế

Cpred : nồng độ dự đoán theo mô hình dược động học ε :thông số ngẫu nhiên của từng cá thể.

- Hiệp phương sai giữa các yếu tố ngẫu nhiên của các thông số dược động học quần thể (covariance/correlation between random effects):

Trong một cá thể, các thông số dược động học không nhất thiết phải có mối quan hệ trực tiếp với nhau Tuy nhiên, trong quần thể bệnh nhân, có thể quan sát các mối tương quan giữa các tham số khi có hiệp biến chung ảnh hưởng đến nhiều tham số Việc xác định mối tương quan giữa các thông số trong mô hình dược động học quần thể là rất quan trọng, vì nó giúp cải thiện khả năng ước lượng của mô hình Hệ số tương quan r giữa hai thông số A và B được tính theo một công thức cụ thể.

Với ω A,B là hiệp phương sai giữa A và B.

Bước 3: Xây dựng mô hình có yếu tố dự đoán

Các yếu tố dự đoán, bao gồm nhân khẩu học, triệu chứng lâm sàng và cận lâm sàng, có ảnh hưởng đến sự khác biệt trong thông số dược động học giữa các cá thể Để tích hợp những yếu tố này vào mô hình dược động học quần thể, phương pháp chủ yếu được sử dụng là phương pháp "theo từng bước", bao gồm hai bước: thêm từng yếu tố một (forward inclusion) và sau đó loại bỏ từng yếu tố không cần thiết.

Các nghiên cứu về dược động học quần thể của pyrazinamid ở bệnh nhân lao

Hầu hết các nghiên cứu về dược động học của PZA đều áp dụng mô hình cấu trúc một ngăn, tuy nhiên, mô hình hấp thu qua ngăn chuyển tiếp cho kết quả thực tế hơn so với mô hình hấp thu bậc 1 đơn giản Các nghiên cứu này chủ yếu có cỡ mẫu dưới 100 bệnh nhân và được thực hiện tại châu Phi.

Giá trị thể tích phân bố (V) và độ thanh thải (CL) có sự khác biệt giữa nhóm bệnh nhân trẻ em và người lớn, nhưng lại tương đối giống nhau trong từng nhóm Nghiên cứu này chỉ ra những khác biệt quan trọng trong việc quản lý liều lượng thuốc cho từng độ tuổi.

Nghiên cứu năm 2020 cho thấy thể tích phân bố (V) là 43.8 L và độ thanh thải (CL) là 3.39 L/h; một nghiên cứu trên 100 bệnh nhân lao tại Tanzania (50% dương tính HIV) ghi nhận V = 40.1 L và CL = 3.32 L/h Đối với bệnh nhân lao đa kháng thuốc, V là 62.3 L và CL đạt 4.28 L/h Alsultan và cộng sự phát triển mô hình dược động học quần thể trên 72 bệnh nhân lao, cho thấy V = 46.5 L ở phụ nữ và 54 L ở đàn ông, với CL = 5.06 L/h Nghiên cứu trên 24 tình nguyện viên nam khỏe mạnh cho kết quả V = 0.68 L/kg (tương đương 47.6 L với bệnh nhân 70 kg) và CL = 3.76 L/h Ở trẻ em, nghiên cứu của McIlleron H cho thấy V = 9.64 L và CL = 1.08 L/h với 34 trẻ em có độ tuổi trung bình 3.32 tuổi Tại Việt Nam, nghiên cứu của Navarat Panjasawatwong cho thấy ở 100 trẻ em mắc lao màng não, V/F = 7.38 L và CL = 1.07 L/h.

Nghiên cứu cho thấy nhiều yếu tố như tuổi, chiều cao, cân nặng, cân nặng trừ mỡ (FFM), tình trạng sử dụng thuốc kháng virus ở bệnh nhân HIV và chế độ dinh dưỡng có ảnh hưởng đến thông số dược động học của PZA Cụ thể, các yếu tố liên quan đến kích thước cơ thể như FFM, cân nặng và tuổi có tác động rõ rệt đến thể tích phân bố và độ thanh thải Hơn nữa, nghiên cứu của Peloquin và cộng sự chỉ ra rằng có mối tương quan yếu giữa độ thanh thải creatinin và độ thanh thải quần thể.

Bệnh nhân lao 1 ngăn, có

1 mắc kèm HIV ngăn chuyển

1 ngăn, có mắc bệnh lao

Bệnh nhân lao tại Mỹ, Nam Hấp thu bậc

Bệnh nhân lao 1 ngăn, có

4 đa kháng tại ngăn chuyển

Bệnh nhân lao 1 ngăn, có

Trẻ em mắc bệnh lao màng 1 ngăn, có

6 não tại Việt ngăn chuyển

N: Số bệnh nhân; K a :Hằng số hấp thu

MTT: thời gian trung chuyển trung bình giữa các ngăn hấp thu giả đỉnh theo mô hình hấp thu của Savic [51]

NN: số ngăn trung gian theo mô hình của Savic [51]

CL: Độ thanh thải; V: thể tích phân bố; V C : thể tích phân bố tại ngăn trung tâm;

WAZ: điểm Z cân nặng theo tuổi

CL CR : độ thanh thải creatinine theo công thức Cockroft-Gault: =

FFM: cân nặng trừ mỡ

Các tiêu chuẩn lựa chọn và loại trừ bao gồm:

Tiêu chuẩn lựa chọn bệnh nhân:

• Bệnh nhân lao phổi có AFB (+) hoặc MGIT BACTEC dương tính.

• Bệnh nhân không mắc lao đa kháng thuốc (MDR-TB), với kết quả xác định bằng GenXpertMTB/RIF là MTB+/RIF-.

• Có kết quả xét nghiệm vi khuẩn lao trước điều trị và sau điều trị tấn công, kết thúc điều trị.

Bệnh nhân sẽ được điều trị theo phác đồ IA hoặc phác đồ II theo khuyến cáo của Chương trình chống lao Quốc gia Việt Nam năm 2015 Phác đồ IA bao gồm 2RHZE/4RHE, trong đó giai đoạn tấn công kéo dài 2 tháng.

Phác đồ điều trị lao cho người lớn bao gồm hai giai đoạn chính Giai đoạn tấn công Phác đồ I sử dụng 4 thuốc hàng ngày trong 4 tháng, chỉ định cho bệnh nhân lao mới, bao gồm những người chưa từng điều trị hoặc đã điều trị dưới 1 tháng Trong khi đó, Phác đồ II kéo dài 3 tháng với 5 thuốc trong 2 tháng đầu và 4 thuốc trong tháng tiếp theo, sau đó là giai đoạn duy trì 5 tháng với 3 thuốc hàng ngày, chỉ định cho các trường hợp lao tái phát, thất bại hoặc điều trị lại sau khi bỏ trị.

• Chấp thuận tham gia nghiên cứu.

Tiêu chuẩn loại trừ bệnh nhân:

• Phụ nữ có thai và cho con bú.

• Bệnh nhân nuôi cấy nhưng không mọc vi khuẩn để xác định các thông số dược động học.

• Bệnh nhân suy gan, suy thận nặng, thiếu máu nặng (Hb < 6g/dL).

• Bệnh nhân tình trạng lâm sàng quá trầm trọng, có nguy cơ tử vong.

• Bệnh nhân ngừng điều trị do tác dụng không mong muốn.

• Bệnh nhân không tuân thủ điều trị.

• Kết quả kháng sinh đồ thuốc chống lao hàng 1 cho thấy kháng rifampicin và isoniazid.

Tổng số có 129 bệnh nhân được thu nhận vào nghiên cứu (từ tháng 3/2017 đến tháng 3/2018) Sơ đồ quy trình nghiên cứu được trình bày trong hình 2.1.

Bệnh nhân thỏa mãn các tiêu chuẩn lựa chọn và loại trừ

Chuẩn hóa dữ liệu nồng độ - thời gian, yếu tố ảnh hưởng theo MONOLIX

Xây dựng mô hinh dược động học quần thể

Mô phỏng tỷ lệ đạt đích PK/PD với nhóm bệnh nhân mới, tái trị

Hình 2.1 Sơ đồ tóm tắt quy trình nghiên cứu 2.2.2 Cách thức thu thập số liệu

2.2.2.1 Thông tin bệnh nhân và dữ liệu lâm sàng

Thông tin bệnh nhân được chúng tôi thu thập theo mẫu phiếu (phụ lục 2) Một số thông tin được ghi nhận trong mẫu phiếu gồm:

• Mã bệnh nhân, tên, tuổi, giới tính, chiều cao, cân nặng.

• Thể lao (mới hoặc tái trị).

• Uống thuốc: sau khi ăn sáng khoảng 2 giờ, bệnh nhân được uống thuốc dưới sự theo dõi của bác sĩ và nhân viên phụ trách.

Thời điểm lấy mẫu máu cho nghiên cứu được thực hiện vào ngày điều trị từ 10 đến 14, với mỗi bệnh nhân cung cấp 4 mẫu Các mẫu được thu thập theo hai chế độ: (1) lấy mẫu trước khi dùng thuốc và sau khi dùng thuốc ở các thời điểm 1, 4, 6 giờ; (2) lấy mẫu trước và sau khi dùng thuốc.

Bệnh nhân sẽ lấy 4 mẫu máu theo thời gian quy định là 2, 5 và 8 giờ, với thời điểm lấy mẫu trùng khớp với thời gian uống thuốc của ngày hôm trước để đảm bảo tính chính xác Mỗi mẫu máu cần lấy 4ml từ tĩnh mạch và được cho vào ống nghiệm chống đông heparin.

Để đảm bảo chất lượng mẫu, ống nghiệm chứa mẫu cần được đặt vào bình nước đá ngay sau khi lấy máu Trong vòng 45 phút, mẫu phải được ly tâm để tách huyết tương và chuyển vào ống nghiệm có nhãn mã huyết tương, ghi rõ ngày và thời gian lấy mẫu Huyết tương sau đó được bọc kín để tránh ánh sáng, cho vào bình đá lạnh và vận chuyển về phòng thí nghiệm tại Viện kiểm nghiệm thuốc Trung ương (cơ sở 2), nơi mẫu được bảo quản ở nhiệt độ -40°C cho đến khi phân tích.

-Phương pháp định lượng mẫu:

Mẫu huyết tương dược động học được định lượng bằng phương pháp sắc ký lỏng khối phổ (HPLC-MS/MS), được xây dựng và thẩm định tại Trung tâm đánh giá tương đương sinh học thuộc Viện kiểm nghiệm thuốc Trung ương Dưới đây là thông tin tóm tắt về phương pháp phân tích này.

Trong kỹ thuật xử lý mẫu, toàn bộ quy trình cần được thực hiện trong điều kiện tránh ánh sáng Đầu tiên, hút 0.5 mL mẫu huyết tương và thêm 50 μl chuẩn nội, sau đó lắc xoáy trong 5 giây Tiếp theo, ly tâm ở tốc độ 9000 vòng/phút trong 5 phút, sau đó hút lớp dịch nổi và tiêm vào hệ thống sắc ký để pha loãng.

22 mẫu 2 lần: hút 0.25 mL mẫu chuẩn trong huyết tương, thêm 0.25 mL huyết tương trắng, trộn đều và chiết tác theo quy trình trên.

Phân tích sắc ký khối phổ (HPLC – MS/MS) được sử dụng để định lượng PZA đồng thời với INH, R, E, và AcINH Phương pháp sử dụng chuẩn nội diltiazem hydrocloride và cột sắc ký Gemini C18 kích thước 150 x 4.6 mm với kích thước hạt 4.6 μm Pha động là hỗn hợp MeOH và amonium acetate 5 mM, pH 3.5, với chương trình chạy Gradient Phương pháp đã được thẩm định theo các tiêu chuẩn của FDA và ICH, với kết quả chi tiết được trình bày trong phụ lục.

3 Giới hạn định lượng của phương pháp trên đối với pyrazinamid là 1 μg/mL.

2.2.3 Xây dựng mô hình dược động học quần thể của pyrazinamid

Việc xây dựng mô hình dược động học quần thể cho PZA được thực hiện thông qua phần mềm MONOLIX Suite 2019R2, sử dụng phương pháp NLMEM Ngoài MONOLIX, các phần mềm khác như NONMEM và Phoenix cũng có thể được áp dụng để phát triển mô hình dược động học quần thể theo phương pháp này.

Trước khi xây dựng mô hình trong MONOLIX, dữ liệu cần được chuẩn hóa theo định dạng cụ thể, bao gồm các thông tin quan trọng như Mã bệnh nhân (ID), liều lượng (mg) (AMOUNT), trạng thái ổn định của nồng độ thuốc (STEADY STATE), khoảng đưa liều (INTERDOSE INTERVAL), thời điểm lấy mẫu (TIME), nồng độ tại từng thời điểm (OBSERVATION), cùng với các yếu tố dự đoán liên tục (CONTINUOUS COVARIATE) và phân hạng (CATEGORICAL COVARIATE).

Bước 1: Xây dựng mô hình cấu trúc

Các giả định mô hình lần lượt được kiểm tra là:

- Số ngăn: một hoặc hai ngăn.

- Quá trình hấp thu: Hấp thu bậc 1 không có thời gian trễ (lag time), hấp thu bậc 1 có thời gian trễ, hấp thu bậc 1 có ngăn chuyển tiếp.

- Thải trừ: Thải trừ tuyến tính bậc 1.

- Đặc tính phân bố của biểu thức mô tả nồng độ của từng cá thể theo thời gian: phân bố chuẩn, phân bố logarit chuẩn.

Khi lựa chọn mô hình, các tiêu chí quan trọng bao gồm -2LL, AIC, BIC và BICc Trong đó, "likelihood" (LL) thể hiện khả năng mà nồng độ dự đoán từ mô hình phù hợp với nồng độ quan sát thực tế AIC, BIC và BICc là các chỉ số được tính toán dựa trên -2LL, giúp đánh giá độ phù hợp của mô hình một cách chính xác hơn.

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

BÀN LUẬN