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Master Thesis Year : 2020

Therapeutic drug monitoring of therapeutic monoclonal antibodies: from analytic to the evaluation of the pharmacokinetic variability of rituximab and tocilizumab

Suivi thérapeutique pharmacologique des anticorps monoclonaux thérapeutiques : de l’analytique à l’évaluation de la variabilité pharmacocinétique du rituximab et du tocilizumab

Aurélie Truffot
  • Function : Author
  • PersonId : 1100702

Abstract

Medical care of chronic disease has been revolutionized by the use of monoclonal therapeutic antibodies (mAbs). Despite these advances, the clinical response of these drugs is eminently variable and could be linked to their important pharmacokinetic variability. That is why therapeutic drug monitoring (TDM) of mAbs was proposed. Immunoassays like Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA), the most currently used methods for mAbs quantification are limited by a lack of specificity. Thus, the pharmacology lab of the University Hospital of Grenoble Alpes has developed a highly-specific method by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) to quantify mAbs. Monitoring of a new proteotypic peptide of rituximab (RTX) and the use of stable isotope-labeled RTX as internal standard enable a lowering of the limit of quantification at 1.0 μg.mL-1, allowing TDM of RTX. RTX concentrations measured with this LC-MS/MS method were correlated to those obtained by ELISA, but an important bias existed for the Promonitor® kit. This improved LC-MS/MS method was then used in a bioclinical study that showed very variable RTX and tocilizumab (TCZ) serum concentrations in patients with rheumatoid arthritis, without evidence of any concentration-clinical response link. Finally, this thesis allowed to improve the LC-MS/MS method of mAbs quantification and to confirm the important pharmacokinetic variability of RTX and TCZ. Further studies are necessary to investigate the concentration-effect link of these mAbs and evaluated the interest of their TDM.
L’arrivée des anticorps monoclonaux thérapeutiques (mAbs) a révolutionné la prise en charge de nombreuses pathologies chroniques. Cependant la réponse clinique à ces médicaments est éminemment variable et pourrait être liée à leur importante variabilité pharmacocinétique, justifiant le recours au Suivi Thérapeutique Pharmacologique (STP). Alors que les techniques d’immunoanalyse de type ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) restent les méthodes les plus utilisées pour la quantification des mAbs, le laboratoire de Pharmacologie du CHU Grenoble Alpes a développé une méthode de dosage des mAbs très spécifique par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem (CL-SM/SM). Grâce au suivi d’un nouveau peptide protéotypique du rituximab (RTX), puis à l’utilisation du RTX isotypiquement marqué comme standard interne, sa limite de quantification fût abaissée à 1.0 μg.mL-1, permettant d’envisager son STP. Les concentrations en RTX mesurées avec cette méthode CL-SM/SM étaient bien corrélées à celles obtenues en ELISA, mais un biais important existait pour le kit Promonitor®. Cette méthode CL-SM/SM a ensuite été mise à profit d’une étude bioclinique, montrant des concentrations sériques de RTX et de tocilizumab (TCZ) très variables chez des patients atteints de polyarthrite rhumatoïde, sans pour autant que le lien concentration-effet n’ait été mise en évidence. Au final, ce travail a permis d’améliorer la méthode de dosage des mAbs en CL-SM/SM et de confirmer l’importante variabilité pharmacocinétique du RTX et du TCZ. Des études supplémentaires sont nécessaires pour investiguer le lien concentration-effet de ces mAbs et évaluer l’utilité de leur STP.
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Dates and versions

dumas-03245955 , version 1 (02-06-2021)

Identifiers

Cite

Aurélie Truffot. Suivi thérapeutique pharmacologique des anticorps monoclonaux thérapeutiques : de l’analytique à l’évaluation de la variabilité pharmacocinétique du rituximab et du tocilizumab. Sciences pharmaceutiques. 2020. ⟨dumas-03245955⟩
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