Doktorsvörn í lyfjafræði - Unnur Arna Þorsteinsdóttir

Fimmtudaginn 27. febrúar 2025 ver Unnur Arna Þorsteinsdóttir doktorsritgerð sína við Lyfjafræðideild Háskóla Íslands. Ritgerðin ber heitið: UPLC-MS/MS aðferðir til greiningar á APRT-skorti og eftirlits með lyfjameðferð sjúkdómsins. UPLC-MS/MS assays for diagnosis of APRT deficiency and monitoring of pharmacotherapy.

Andmælendur eru dr. Daniel T Holmes, klínískur prófessor og deildarstjóri við St. Paul´s Hospital í Vancouver, og dr. Joe M. El-Khoury, dósent við Yale University School of Medicine.

Umsjónarkennari og leiðbeinandi voru Margrét Þorsteinsdóttir, prófessor og Runólfur Pálsson, prófessor. Auk þeirra sátu í doktorsnefnd Viðar Örn Eðvarðsson, prófessor, Jón Jóhannes Jónsson, prófessor og Matthew Lewis, varaforseti Bruker Daltonics.

Elvar Örn Viktorsson, lektor og varadeildarforseti Lyfjafræðideildar, stjórnar athöfninni sem fer fram í Hátíðasal Háskóla Íslands og hefst kl. 13.00.

Ágrip

Adenínfosfóríbósýltransferasa (APRT)-skortur er sjaldgæfur, arfgengur púrínefnaskiptasjúkdómur sem lýsir sér fyrst og fremst í stóraukinni myndun 2,8-díhýdroxýadeníns (DHA) sem er mjög torleyst í þvagi og leiðir til myndunar nýrnasteina og langvinns nýrnasjúkdóms. Meðferð með xantín oxídóreduktasa (XOR)-hemli, allópúrínóli eða febúxóstati, dregur úr útskilnaði DHA í þvagi og hægir á framrás langvinns nýrnasjúkdóms. Þörf er á áreiðanlegri magnbundinni tækni, bæði til greiningar á APRT skorti og eftirlits með lyfjameðferð.

Markmið doktorsverkefnisins var að þróa, hámarka og gilda aðferðir með háhraðavökvaskilju sem tengd er tvöföldum massagreini (UPLC-MS/MS) fyrir magngreiningu DHA og adeníns í þvagi og blóðvökva og allópúrinós, oxýpúrinóls (virkt umbrotsefni allópúrinóls) og febúxostats í blóði.

Tvær UPLC-MS/MS-aðferðir voru þróaðar og gildaðar samkvæmt stöðluðum leiðbeiningum, önnur fyrir mælingar í þvagi og hin fyrir mælingar í blóðvökva, og sýndu þær nægilegan áreiðanleika, nákvæmni og stöðugleika yfir staðalkúrvubil efnanna.

Klínísk notkun þessara mæliaðferða leiddi í ljós marktækt samband milli styrks DHA í blóðvökva, reiknaðs gaukulsíunarhraða (r-GSH) og aldurs hjá sjúklingum sem voru ekki í meðferð með XOR-hemli. Niðurstöðurnar benda til notagildis DHA-mælingar til að meta uppsöfnun efnisins hjá sjúklingum með APRT-skort, yfir breitt bil nýrnastarfsemi. Meðferð með XOR-hemli dró verulega úr styrk DHA bæði í blóðvökva og þvagi og var verkunin háð skammtastærð lyfjanna.

Niðurstöður ritgerðarinnar veita mikilvæga innsýn í meinalífeðlisfræði APRT-skorts og sýna fram á samverkandi gagnsemi mæliaðferðanna tveggja við greiningu sjúkdómsins og eftirlits með lyfjameðferð sjúklinga.

Abstract

Adenine phosphoribosyltransferase (APRT) deficiency is a rare, hereditary disorder of purine metabolism, characterized by renal excretion of the poorly soluble 2,8-dihydroxyadenine (DHA) in large amounts, leading to kidney stone formation and chronic kidney disease (CKD). Treatment with a xanthine oxidoreductase (XOR) inhibitor, allopurinol or febuxostat, reduces urinary DHA excretion, new kidney stone formation and slows CKD progression. There is a need for more reliable quantitative methods for both diagnosis of APRT deficiency and TDM.

The aims of this thesis were to develop, optimize, and validate assays based on ultra-performance liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS) for quantification of DHA and adenine in urine and DHA, adenine allopurinol, oxypurinol (active metabolite of allopurinol) and febuxostat in plasma.

Two UPLC-MS/MS assays were successfully developed and validated according to published guidelines, demonstrating adequate accuracy, precision, and stability across the concentration ranges of the analytes.

The clinical application of the assays revealed significant correlations between plasma DHA concentration, estimated glomerular filtration rate (eGFR), and age in patients who were not receiving XOR inhibitor therapy, supporting the value of using plasma DHA as a biomarker for systemic DHA load in APRT deficiency patients with a broad range of kidney function. XOR inhibitor therapy significantly reduced urinary DHA excretion and plasma levels in a dose-dependent manner.

The findings in this thesis provide important insights into the pathophysiology of APRT deficiency and highlight the complementary role of the two assays in diagnosis and pharmacotherapy monitoring.

Together, the plasma and urine assays will facilitate individualized care of patients with APRT deficiency, likely resulting in improved outcomes of this serious disease.

Um doktorsefnið

Unnur Arna Þorsteinsdóttir er fædd árið 1989 í Kaupmannahöfn. Hún útskrifaðist af náttúrufræðibraut Menntaskólans við Hamrahlíð árið 2008. Hún lauk B.Sc. prófi í líffræði við Háskólann í Kaupmannahöfn árið 2012 og meistaranámi í frumulíffræði frá sama háskóla árið 2015. Unnur hóf doktorsnám sitt við Háskóla Íslands árið 2016. Rannsóknarverkefnið hlaut styrk úr Rannsóknarsjóði íslands og Eimskipasjóði Háskóla Íslands. Samhliða doktorsnámi hefur Unnur sinnt kennslu við Lyfjafræðideild Háskóla Íslands. Foreldrar Unnar eru Jónína Steingrímsdóttir og Þorsteinn Helgason. Eiginmaður Unnar er Gunnar Geir Hinriksson og eiga þau saman börnin Karólínu Eddu og Harald Stein.