Forskare från University of B.C. och BC Provincial Toxicology Center (BCPTC) har utvecklat ett mer effektivt sätt att ta reda på vilka nya "designerdroger" som cirkulerar i samhället.
I en studie publicerad i Analytical Chemistry , visade de hur högupplöst masspektrometri kan användas för att analysera urinprover i stor skala och avslöja molekyler från framväxande designerdroger som har missats av konventionella tester.
Tillvägagångssättet kan stödja folkhälsa och säkerhet genom att möjliggöra snabb identifiering av nya ämnen, potentiellt rädda liv och vägleda snabba kliniska svar på läkemedelsrelaterade nödsituationer.
"Vi kunde upptäcka ett antal läkemedel som cirkulerade i B.C. som inte upptäcktes av befintliga tester. Varje gång sådana läkemedel dyker upp lokalt är det viktig information för läkare och folkhälsotjänstemän att ha", säger Dr. Michael Skinnider, studiens läkare. huvudförfattare som utförde forskningen som MD/Ph.D. student vid UBC och är nu biträdande professor vid Princeton University.
Designerdroger har spridit sig under de senaste två decennierna på den oreglerade marknaden. De tenderar att vara modifierade versioner av andra droger, med liknande effekter men precis tillräckligt med strukturella förändringar för att komma runt droglagarna. Läkemedlen genomgår inte korrekt testning eller reglering. Vissa kan förgifta eller till och med döda användare.
BCPTC vid BC Center for Disease Control (BCCDC) har identifierat över 20 olika droger som ger anledning att övervaka dem sedan 2020.
För att bekräfta om ett läkemedel finns i ett prov måste ett labb först veta vad de letar efter och skaffa det läkemedlet i syntetisk form. Detta blir deras "referensstandard" och den används för att utveckla ett repeterbart laboratorietest som inte lämnar några tvivel om ämnets närvaro.
Referensstandarder kan dock vara svåra att få tag på. Ibland är läkemedlen så nya att det helt enkelt inte finns någon referensstandard. Att köpa hundratals referensstandarder för läkemedel som kanske eller inte dyker upp i samhället är dyrt och opraktiskt, så laboratorier gör istället välgrundade gissningar om vilka de ska skaffa.
Målet med UBC/BCPTC-studien var att hitta ett bättre sätt att prioritera förvärv av referensstandarder.
För att göra detta använde forskarna högupplöst masspektrometri för att analysera mer än 12 000 urinprover som samlats in i B.C. från 2019 till 2022. Om du föreställer dig ett urinprov som ett pussel med alla dess bitar utspridda i form av molekyler, kan masspektrometri exakt bestämma vikten och formen på varje pusselbit, vilket hjälper forskare att ta reda på vilka som passar ihop i kombinationer som är typiska för illegala droger.
Om ett laboratorium någonstans i världen har publicerat data om nya läkemedelsmolekyler som hittats i deras prover, kan ett labb i B.C. kan jämföra sina data med deras och avgöra vilka droger som mest sannolikt dyker upp lokalt.
Det är inte en definitiv bekräftelse, men det räcker för att peka labbet mot rätt referensstandarder för mer grundliga tester.
Den retrospektiva analysen av B.C. prover vid BCPTC visade nya syntetiska opioider, bensodiazepiner och stimulantia som hade undgått identifiering under den första screeningen. En av dem, fluorfentanyl, är en modifierad version av fentanyl som saknades i prover före mitten av 2022 och som sedan ökade under de sista månaderna av studien. Detta tyder på att det introducerades till den lokala drogförsörjningen ganska plötsligt.
Några av de andra läkemedlen hade också tydliga toppar under den tvååriga studieperioden.
"Att tillämpa denna process på en regelbunden basis kommer att göra det möjligt för oss att reagera mycket snabbare på uppkomsten av nya droger och avsevärt minska tiden mellan ett läkemedels introduktion i samhället och vår förmåga att testa för det på ett rigoröst sätt", säger Dr. Aaron Shapiro, studiens seniorförfattare som är klinisk biträdande professor vid UBC:s avdelning för patologi och laboratoriemedicin, och biträdande vetenskaplig chef för PTC.
BCCDC håller på att implementera detta nya verktyg i sin kliniska urinläkemedelsscreening och hoppas kunna tillämpa det på andra datauppsättningar i framtiden.
Forskare från chefsläkarens kontor i San Francisco och St. Paul's Hospital i Vancouver bidrog också till studien.
Mer information: Identifiering av nya psykoaktiva substanser genom retrospektiv analys av masspektrometridatauppsättningar i populationsskala, Analytical Chemistry (2023). DOI:10.1021/acs.analchem.3c03451
Journalinformation: Analytisk kemi
Tillhandahålls av University of British Columbia
