Avaluació in vitro del transportador de fàrmacs in vitro: explorar els rols de les vesícules ABC i les cèl·lules transportadores SLC

Paraules clau: ATP - Cassette d’unió (ABC), Transportador ABC, Transportador SLC, Vesicle de membrana, MDR1 (P - GP), BSEP, BCRP, MATE1, MATE2 - K, OAT1, OATP1B1, MDCK II, CACO - 2, Inhibició del transportador, Identificació de substrat del transportista, DRAFT M12 DRETADA DRETADA II DRAUTICIÓ D’ALTACIÓ DROUTADA en interacció entre droga Interacció de drogues d’interacció del droga Interacció de droga Estudis, HEK293 Mock, Transportador Mock SLC.

Productes iPhase

Fons

En aplicacions clíniques, els pacients sovint utilitzen múltiples medicaments simultàniament, i aquests fàrmacs poden produir interaccions medicinals (DDI) que tenen el potencial de causar reaccions adverses greus o alterar l’efectivitat del tractament. L’avaluació de l’ADD sol començar amb proves in vitro per identificar factors que poden afectar la disposició de fàrmacs a dilucidar els mecanismes DDI potencials i obtenir paràmetres cinètics per a un estudi posterior. Els enzims metabolitzadors de fàrmacs han estat el focus de la investigació en DDI. En els darrers anys, amb el desenvolupament de la tecnologia de biologia molecular, s’han avançat significatius en l’estudi dels transportadors de medicaments in vitro, i la importància de l’avaluació in vitro dels DDI basats en transportadors ha cridat l’atenció creixent.

Els transportistes i els seus papers

El transportador es refereix a proteïnes transmembranes al llarg de la membrana cel·lular de diversos teixits que medien l’entrada i la sortida de substàncies endògenes o exògens cap a les membranes biològiques i fora de les membranes biològiques. El transportador de fàrmacs in vitro és un terme general per a proteïnes que prenen fàrmacs com a substrats, existeixen a la superfície de la membrana cel·lular de teixits o òrgans, i assumeixen la funció del transport de medicaments transmembrana, inclosos principalment dues famílies: la ATP - Cassette vinculant (ABC)Superfamília i Solut Superfamily (Transport SLC), que dominen el procés de transport de medicaments transmembrana.

Transportadors ABCsón transportadors dependents ATP que mouen activament diversos substrats (per exemple, ions, lípids i fàrmacs) a través de les membranes cel·lulars, sovint contra els gradients de concentració. Tenen un paper clau en la resistència als fàrmacs, el metabolisme i la desintoxicació cel·lular.Transportadors SLCsón transportadors actius o facilitats majoritàriament secundaris que medien el moviment de soluts com la glucosa, els aminoàcids i els neurotransmissors. A diferència dels transportadors ABC, no requereixen ATP directament, sinó que es basen en gradients iònics.

Els transportadors que medien l’eflux de fàrmacs inclouen principalment la proteïna P - glicoproteïna (P - GP), o proteïna de resistència multifuncional 1 (MDR1), proteïna de resistència al càncer de mama (BCRP). Són membres de la família transportadora de cassets ATP - Binding Cassette (ABC), que utilitzen l’energia de l’ATP hidrolitzat per al transport de fàrmacs i substàncies endògenes. Els transportadors que medien l’entrada de fàrmacs a la cèl·lula poden adoptar substrats al lloc objectiu per exercir efectes farmacològics i pertanyen als membres de la família del transportista de soluts, que inclouen principalment anions orgànics que transporten polipèptids (OATPs), transportador d’anions orgànics (OATs), proteïnes d’extrusió multidrug i toxina (MATES), transportador de catiònics orgànics (OCTS), etc.

Transportadors clau i els seus papers:

• -Desfasament(Bomba d’exportació de sal bilis):Critical per a la secreció d’àcid biliar al fetge, la disfunció BSEP està relacionada amb la malaltia hepàtica colestàtica. Drug - Induïda -- La inhibició de BSEP pot causar hepatotoxicitat.
• -Bcrp(Proteïna de resistència al càncer de mama):BCRP afecta la biodisponibilitat de quimioterapèutiques i antivirals, exportant substrats de cèl·lules i influint en la penetració de la barrera del cervell i la sang.
• -Mate1/Mate2 - K(Proteïnes d'extrusió de múltiples i toxines):Situat en teixits renals i hepàtics, fàrmacs catiònics Mate1 i Mate2 - K, treballant sinèrgicament amb OCT2 per mediar la secreció renal.
• -Oatp1b1(SLCO1B1):Un transportador d’absorció hepàtica crítica per a l’autorització d’estatina. OATP1B1 té un paper crucial en la mediació de la captació de compostos endògens com l’àcid bilirubic, la bilirubina, els compostos acoblats d’esteroides i les hormones de la tiroides, així com la depuració hepàtica d’una àmplia gamma de fàrmacs clínics com ara estatines, antibiòtics, anivirals i anticancerosos.
• -Civada(SLC22A6):Media la captació renal d’anions, incloent antivirals i AINE, influint en el risc de nefrotoxicitat.

Inhibició del transportista i DDI

Inhibició del transportistaés un aspecte essencial del desenvolupament de drogues. La inhibició del transportador té un paper fonamental en les interaccions de fàrmacs (DDI) afectant l’absorció, la distribució, el metabolisme i l’excreció de fàrmacs administrats. La inhibició dels transportadors d'eflux com MDR1 (P - GP) i BCRP pot reduir l'extrusió cel·lular de fàrmacs, cosa que pot provocar concentracions intracel·lulars i sistèmiques més elevades. De la mateixa manera, inhibir els transportadors d’absorció com OATP1B1 pot disminuir la depuració hepàtica, mentre que la inhibició de BSEP pot interferir en el transport d’àcids biliars, augmentant el risc de colestàsia. A més, transportadors com Mate1, Mate2 - K i Oat1, que són crucials per a l’eliminació de fàrmacs renals, quan s’inhibeixen, poden alterar l’excreció renal i contribuir a l’acumulació de fàrmacs. Models in vitro, inclososMDCK IIiCaco - 2Les línies cel·lulars, s’utilitzen àmpliament per avaluar aquestes interaccions transportadores, proporcionant una visió essencial del potencial de DDI durant el desenvolupament de fàrmacs.

Models in vitro per a estudis transportadors

Comprendre la funció del transportista i predir el transportista - Els DDI mediats es basen en models de cèl·lules especialitzades. Els investigadors utilitzenHEK293 burlaLes cèl·lules com a control negatiu, garantint que qualsevol transport observat es deu al transportador específic. HEK293 Mock proporciona un fons consistent, mentre que HEK293 Mock continua sent central per validar l'especificitat experimental. Utilitza un mètodevesícules de membranaDe les cèl·lules que sobreexpressen els transportadors, sovint aïllats de les cèl·lules simulades HEK293. De la mateixa manera,Transportador SLC MockEls models són crítics per distingir l’activitat del transportador específic de la captació inespecífica. Els assajos de transportador SLC Mock confirmen que el moviment del substrat observat és transportador - dependent, i els experiments de transportador SLC Mock reforcen la fiabilitat del model. Aquest doble enfocament que utilitza HEK293 Mock i Mock Transporter SLC millora la nostra capacitat d’estudiar el transport dependent ATP sense interferències del metabolisme cel·lular.

La línia cel·lular Caco - 2, derivada del carcinoma del còlon humà, és un altre model estàndard que s’utilitza per simular l’absorció de fàrmacs intestinals. La seva capacitat de diferenciar -se en enteròcits com les cèl·lules que expressen diversos transportadors, com ara P - GP i BCRP, la fa inestimable per avaluar tant la permeabilitat al fàrmac com les interaccions potencials.

A més, els models específics del transportista com les cèl·lules que expressen BCRP humanes permeten la investigació de l’especificitat del substrat, el comportament cinètic del transport de fàrmacs i fins a quin punt els inhibidors poden modular l’activitat del transportista. Quan es combinen amb dades de assaigs vesiculars, aquests sistemes cel·lulars proporcionen una visió completa de la dinàmica de la disposició mediada per medicaments.

Conclusió

En resum, la comprensió de les interaccions transportadores és vital per optimitzar la seguretat i l'eficàcia dels medicaments. Transportadors com MDR1 (P - GP), BCRP i BSEP al costat de transportadors d’absorció com OATP 1B1 i OAT1 Transportador SLC tenen un paper crític en la farmacocinètica de fàrmacs. L’ús de models in vitro incloent MDCK II, Caco - 2, cèl·lules expressadores de BCRP humanes i cèl·lules MDCK II de MDCK II humanes proporciona un marc robust per comprendre com la inhibició del transportador pot afectar les interaccions fàrmac -fàrmacs i la disposició global de fàrmacs. Aquests coneixements són inestimables per optimitzar l'eficàcia i la seguretat dels medicaments en entorns clínics.