Eine Reise ins Unbekannte – aPTT quo vadis?

Labormonitoring neuer Hämophilietherapeutika

Die Auswahl von innovativen Medikamenten zur Hämophiliebehandlung wächst. Ein großes Plus dieser Präparate ist eine deutliche Reduktion der Therapiebelastung bei höherem Blutungsschutz. Der Anteil der Patienten, die diese Faktoren erhalten, steigt rapide. Mit Einführung biotechnisch veränderter Faktor- bzw. Non-Faktor-Präparate gelten nun andere Gesetze für aPTT-basierte Tests. Hat die aPTT ausgedient und bemisst sich nun sogar „die Größe ... [dieses] Fortschritts ... nach der Masse dessen, was ihm [möglicherweise]... geopfert werden muss“ [F. W. Nietzsche]?

Schlüsselwörter: aPTT-basierte Gerinnungstests, Hämophilie, extended half-life products, EHL, Emicizumab

Die Hämophilie A (HA) und B (HB) sind vererbbare Erkrankungen der plasmatischen Gerinnung und zeichnen sich in ihrer schwersten Ausprägung durch eine Reduktion der Aktivität von Faktor VIII bzw. Faktor IX auf weniger als 1% aus [1]. Unbehandelt können schwere, möglicherweise lebensbedrohliche Spontanblutungen auftreten. Eine typische Langzeitkomplikation sind blutungsbedingte Gelenkschäden (Arthropathia haemophilica). In den Industrienationen hat sich die Lebenserwartung dieses Patientenkollektivs seit der Einführung einer breit verfügbaren und sicheren Therapie mit Faktor-VIII- bzw. Faktor-IX-Konzentraten normalisiert. 

Diese Faktorenkonzentrate können entweder bei Bedarf zum Zeitpunkt einer Blutung bzw. eines bevorstehenden Blutungsrisikos (operative Eingriffe, Sport) oder prophylaktisch zur Vermeidung von Blutungsepisoden appliziert werden. Die prophylaktische Faktorgabe wurde seit den Neunziger Jahren zunehmend der international anerkannte Therapiestandard für die schwerste Form der Hämophilie. Im Zuge dessen hat sich ebenso die Heimselbstbehandlung mit Faktorenkonzentraten durchgesetzt [2]. 

Individuelle Therapie

Mit der Etablierung der prophylaktischen Faktortherapie entwickelten sich ganz verschiedene Dosierungskonzepte. Dies ist vor allem dadurch erklärbar, dass nach dem ehemals erlebten Mangel an sicheren Therapiemöglichkeiten nun andere Therapieziele außer dem „reinen Überleben“ und der Reduktion von Gelenkschäden in den Vordergrund treten. Die Teilhabe dieses Patientenkollektivs an sozialen Aktivitäten und damit die Verbesserung der Lebensqualität sind wesentliche Überlegungen bei der Auswahl eines geeigneten Therapieregimes. 

Abb. 1 zeigt die Faktor-VIII-Aktivitäten nach einmaliger Infusion eines rekombinanten Präparats. Aus solchen Kurven errechnen sich Halbwertszeiten von 8 bis 12 Stunden für Faktor VIII und von ca. 20 Stunden für Faktor IX. Angesichts der großen Schwankungsbreite ist eine allein gewichtsadaptierte Dosierung der Faktorpräparate mit Intervallen von 2 bis 3 Tagen für Faktor VIII bzw. 3 bis 4 Tagen für Faktor IX als überholt zu betrachten [3]. Vielmehr sind für eine individuelle und damit optimierte Faktortherapie 

der Blutungsphänotyp [4, 5] (hämophilieassoziierter Gelenkschäden [6]), 

die Lebensumstände und 

die Pharmakokinetik des Präparats [7, 8] 

zu beachten.

Die interindividuelle Variabilität der Faktor-VIII-/IX-Recovery und -Halbwertszeit zog in jüngerer Vergangenheit viel wissenschaftliche Aufmerksamkeit auf sich. Eine Publikation von Björkman und Kollegen stellte die interindividuelle Variabilität der Faktor-VIII-Aktivitäten an einem Datensatz von mehr als 2.000 Einzelmessungen dar (s. Abb. 1).

Die intraindividuelle Variabilität der Faktorclearance ist deutlich niedriger. Daher ist man dazu übergegangen, das Dosisregime an die individuelle Pharmakokinetik des Patienten anzupassen [8]. Mit wenigen Blutentnahmen nach Faktor­gabe kann die individuelle Pharmakokinetik über eine Bayes-Analyse aus popula­tionspharmakokinetischen Daten ermittelt werden [11].

aPTT-basierte Tests

Die Qualität einer maßgeschneiderten Hämophilietherapie geht Hand in Hand mit der Expertise des Labors die Faktor-VIII- bzw. -IX-Aktivität zu messen und zu interpretieren. Eine Mehrzahl der Laboratorien erhebt Faktoraktivitäten auf Grundlage der aPTT-basierten Einzelfaktoranalyse: Der Test misst die Fähigkeit des Patientenplasmas, die aPTT eines Faktor -VIII- oder -IX-Mangelplasmas zu verkürzen. Hierzu wird Patientenplasma mit einem Mangelplasma und einem aPTT-Rea­genz, bestehend aus Phospholipidquelle und Kontaktaktivator, vorinkubiert. Durch Zugabe von Calcium wird die Reaktion, d. h. die Bildung des Fibringerinnsels, gestartet. Die limitierende Komponente für die Fibrinbildung ist demnach der im Mangelplasma fehlende Faktor VIII oder IX, der aus der Patientenplasmaprobe stammt.

Die Aktivität wird seit über 50 Jahren mithilfe von Kalibrationskurven mit Normalplasma in Prozent aus der gemessenen Sekundenzahl ausgegeben. Dies eröffnet die Möglichkeit, mit modifizierten Kalibrationskurven auch niedrige Faktor-VIII- bzw. -IX-Konzentrationen zu erfassen [12]. Wie auch bei der klassischen aPTT-Messung erschwert allerdings die Vielfalt an aPTT-Reagenzien (mit unterschiedlichen Kombinationen von Phospholipiden und Aktivatoren), an Messtechniken und Mangelplasmen die Vergleichbarkeit der Ergebnisse.

Chromogene Assays

Als Alternative zu den aPTT-basierten Einzelfaktoranalysen stehen chromogene Tests zur Verfügung. Dabei wird Patientenplasma in einem Testreagenz inkubiert, in dem alle Reaktionspartner im Überschuss vorhanden sind. Die Reaktion wird unter der Annahme gestoppt, dass der im Patientenplasma vorhandene Faktor VIII bzw. Faktor IX im Reaktionsgemisch zur Bildung von Faktor Xa beigetragen hat. In der eigentlichen Messphase spaltet dann der Faktor Xa eine chromogene Gruppe vom Substrat ab. Die Intensität des Farb­umschlags verhält sich proportional zur Konzentration von Faktor Xa und damit ebenso proportional zur Aktivität von Faktor VIII bzw. Faktor IX in der Patien­tenprobe.

Sowohl das Prinzip als auch die Kinetik des Messverfahrens haben nichts mit dem gerinnungsphysiologischen Ablauf gemein. Die alleinige limitierende Determinante im Test ist der zu bestimmende Faktor und dessen Interaktion mit den Reaktionspartnern im Testsystem. Die Kinetik der Umsetzung von beispielsweise Faktor VIII zu Faktor VIIIa, als auch dessen Stabilität spielen in diesem Testsystem im Vergleich zu der Einzelfaktoranalyse eine eher untergeordnete Rolle.

Methodenvergleich

Der aPTT-basierte Test gilt weiterhin als das Standardverfahren zur Einzelfaktorbestimmung. In einer multinationalen Umfrage zeigte sich zwar, dass die Mehrzahl der Laboratorien (68%) beide Testmethoden vorhält, aber nur 23% verwenden den chromogenen Test routinemäßig [12]. 

Vergleicht man die beiden Methoden bezüglich ihrer Limitationen, so ist vor allem die Störung der Aktivitätsmessung durch Lupusantikoagulans ein Nachteil der aPTT-basierten Tests. Durch direkte orale Antikoagulanzien werden beide Methoden im Sinne falsch niedriger Aktivitäten beeinflusst. Diverse Mutationen des Faktor-VIII- und Faktor-IX-Gens wurden beschrieben, die in Abhängigkeit von den daraus resultierenden Veränderungen in der Molekülstruktur des Faktors manchmal im aPTT-basierten und manchmal im chromogenen Test zu realistischeren Ergebnissen führen. Daher nutzt die Mehrheit der Laboratorien beide Tests als Verfahren, die sich in der Diagnostik ergänzen.

Modifizierte Proteine

Die therapeutisch gewünschte Verlängerung der Halbwertszeit wird durch verschiedene Modifikationen an den rekombinanten Faktoren VIII und IX erreicht. Eine Übersicht über geeignete Nachweisverfahren findet sich in Tab. 1, detaillierte Informationen zu den Proteinen sind im Kasten auf der nächsten Seite aufgeführt. Der Mehrwehrt liegt in der reduzierten Injektionsfrequenz und in höheren Talspiegeln. Im Ergebnis bewirkt dies einen höheren Blutungsschutz und mehr Komfort für den Patienten. In Abhängigkeit vom angewendeten Präparat und den individuellen Therapiezielen kann die Substitutionsfrequenz bei Hämophilie A von 2 bis 3 auf 4 bis 5 Tage ausgeweitet werden, für Hämophilie B von 3 bis 4 auf 7 bis 10 Tage.

Zusammenfassende Bewertung 

Die Einführung biotechnisch veränderter Präparate bedeutet aus Sicht des Patienten einen großen Fortschritt, aus Sicht des Laborarztes ist mit der veränderten Interaktion der Präparate in den Tests ein meist noch nicht ausreichend untersuchter Unsicherheitsfaktor hinzugekommen. Es ist empfehlenswert, sich für das Monitoring von halbwertszeitverlängerten Faktorpräparaten an den angewendeten Assays der Zulassungsstudie zu orientieren. Die National Hemophilia Foundation geht allerdings so weit, die routinemäßige Anwendung chromogener Tests zu empfehlen. Wir sind der Ansicht, dass sich aPTT-basierte und chromogene Tests ergänzen, und bei entsprechender Kenntnis der Leistungscharakteristika in diesem Test­umfeld auch kombiniert angewendet werden können. Angesichts der Verfügbarkeit von Alternativen könnte beispielsweise vor Aufnahme eines neuen Faktorpräparates in das Behandlungsportfolio geprüft werden, ob das Therapiemonitoring gewährleistet werden kann.

Eroberung von Neuland

Emicizumab ist ein therapeutischer Antikörper, der durch seine bispezifische Bindung von Faktor IXa und X die Proteo­lyse von Faktor X zu Xa katalysiert. Der Wirkstoff ist für Patienten mit Hemmkörpern gegen Faktor VIII zuge­lassen. Deren Entwicklung ist eine gefürchtete Komplikation der Therapie mit Faktorenkonzentraten. Typischerweise tritt sie innerhalb der ersten 150 Behandlungstage bei 20 bis 30% der Patienten auf. Ist die Eradikation dieser Alloantikörper nicht erfolgreich, kann seit Anfang 2018 Emicizumab zur Blutungsprophylaxe eingesetzt werden. 

Halbwertszeitverlängerte Faktorenkonzentrate

Autoren
Dr. med. Isabell Pekrul
Klinik für Anaesthesiologie, Abteilung für Transfusionsmedizin, Zelltherapeutika und Hämostaseologie, LMU München
Prof. Dr. Michael Spannagl
Klinik für Anaesthesiologie, Abteilung für Transfusionsmedizin, Zelltherapeutika und Hämostaseologie
LMU München
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