In vitro ravimite transporteri in vitro hindamine: ABC vesiikulite ja SLC transporteri rakkude rollide uurimine

Märksõnad: ATP - Sidumiskassett (ABC), ABC transporter, SLC transporter, membraanvesiikul, MDR1 (P - GP), BSEP, BCRP, MATE1, MATE2, MATE2 - K, OAT1, OAT1, OATP1B1, MDCK II, CACO - 2, TRAMIPROTER, ISTRATION, ISTRATEN, IICRATE, IIRATSIOON, INSHITSIOON, INSHITSIOON ISTRATIION ISTRATIION IICRATION, INSHITSIOON ISTRATIIVID, IIHITIIVIDE IICRATIION HEK293 Mock, Mock SLC Transporter.

Ifaasitooted

Taust

Kliinilistes rakendustes kasutavad patsiendid sageli samaaegselt mitut ravimit ja need ravimid võivad põhjustada ravimi - ravimite koostoimeid (DDI), millel on potentsiaal põhjustada tõsiseid kõrvaltoimeid või muuta ravi tõhusust. DDI hindamine algab tavaliselt in vitro testimisega, et selgitada välja tegurid, mis võivad mõjutada ravimite käitumist võimalike DDI mehhanismide selgitamiseks ja kineetiliste parameetrite saamiseks edasiseks uurimiseks. DDI -uuringute keskmes on pikka aega olnud ravimite metaboliseerivad ensüümid. Viimastel aastatel on molekulaarbioloogia tehnoloogia väljatöötamisel tehtud in vitro ravimite transportijate uurimisel märkimisväärseid edusamme ning transporterpõhiste DDI -de in vitro hindamise olulisus on pälvinud suurenevat tähelepanu.

Transportijad ja nende rollid

Transporter viitab transmembraansetele valkudele kogu erinevate kudede rakumembraanis, mis vahendavad endogeensete või eksogeensete ainete sisenemist ja väljumist bioloogilistesse membraanidesse ja välja. In vitro ravimite transporter on üldine valkude termin, mis võtab ravimeid substraatidena, eksisteerib kudede või elundite rakumembraani pinnal ja võtab kasutusele transmembraanse ravimite transpordi funktsiooni, sealhulgas peamiselt kahe perega: ATP - Sidumiskassett (ABC)Superpere- ja lahustunud kandja superperekond (SLC Transport), mis domineerivad transmembraanse ravimi transpordiprotsessis.

ABC transporteridon ATP - Sõltuvad transporterid, kes liigutavad aktiivselt erinevaid substraate (nt ioonid, lipiidid ja ravimid) rakumembraanide vahel, sageli kontsentratsiooni gradientide vastu. Nad mängivad võtmerollid ravimiresistentsuse, ainevahetuse ja raku võõrutamise alal.SLC transporteridon enamasti sekundaarsed aktiivsed või hõlbustatud transporterid, mis vahendavad selliste lahustunud ainete liikumist nagu glükoos, aminohapped ja neurotransmitterid. Erinevalt ABC transportijatest ei vaja nad ATP -d otseselt, vaid tuginevad ioonide gradientidele.

Transporterid, kes vahendavad ravimi väljavoolu, hõlmavad peamiselt p - glükoproteiini (P - GP) või multi - ravimiresistentsus 1 valk (MDR1), rinnavähiresistentsuse valk (BCRP). Nad on ATP - siduva kasseti (ABC) transporteri perekonna liikmed, kes kasutavad hüdrolüüsitud ATP energiat ravimite ja endogeensete ainete transportimiseks. Transportijad, kes vahendavad ravimite sisenemist rakku, võivad substraadid sihtkohta viia, et avaldada farmakoloogilisi toimeid ja kuuluda lahustunud transporteri pereliikmetele, hõlmates peamiselt orgaanilise aniooni transportimist polüpeptiidi (kaerde), orgaaniliste anioonide transporter (kaer), multiraudteede ja toksiini ekstsiooni valkude (OCTS), OCTS.

Võtmevedrujad ja nende rollid:

• -Bsep(Sapi soola ekspordipump):Kriitiline sapphappe sekretsiooni jaoks maksas on BSEP düsfunktsioon seotud kolestaatilise maksahaigusega. Ravim - indutseeritud -- BSEP inhibeerimine võib põhjustada hepatotoksilisust.
• -Bcrp(Rinnavähi resistentsuse valk):BCRP mõjutab kemoterapeutikumide ja viirusevastaste ravimite biosaadavust, rakkudest substraate eksportides ning mõjutades platsenta ja verd - ajubarjääri läbitungimist.
• -Mate1/mate2 - k(MultIdrug ja Toksiini ekstrusioonvalgud):Neeru- ja maksakudedes asuv Mate1 ja Mate2 - K erituvad katioonsed ravimid, töötades sünergistlikult oktoobrikuuga, et vahendada neerude sekretsiooni.
• -OATP1B1(Slco1b1):Maksa omastamise transporter statiini kliirensi jaoks kriitiline. OATP1B1 mängib üliolulist rolli endogeensete ühendite omastamise vahendamisel nagu bilirubiinhape, bilirubiin, steroidid - ühendatud ühendid ja kilpnäärmehormoonid, samuti paljude kliiniliste ravimite, näiteks statistika, antibiootikumide, antikantivastaste ja antikantravimite maksavaliku maksa kliirens.
• -Kaer1(SLC22A6):Vahendab anioonide neerude omastamist, sealhulgas viirusevastaseid ja MSPVA -sid, mõjutades nefrotoksilisuse riski.

Transporteri inhibeerimine ja DDI

Transporteri inhibeerimineon ravimite väljatöötamise oluline aspekt. Transporteri inhibeerimisel on pöördeline roll ravimi - ravimite interaktsioonides (DDI), mõjutades CO -ga manustatud ravimite imendumist, jaotust, metabolismi ja eritumist. Väljavoolu transporterite nagu MDR1 (P - GP) ja BCRP pärssimine võib vähendada ravimite rakulist ekstrusiooni, põhjustades potentsiaalselt rakusiseseid ja süsteemseid kontsentratsioone. Sarnaselt võib selliste omastamisülekannete pärssimine nagu OATP1B1 vähendada maksa ravimite kliirensit, samas kui BSEP -i pärssimine võib häirida sapphappe transporti, suurendades kolestaasi riski. Lisaks võivad transportijad nagu Mate1, MATE2 - K ja OAT1, mis on neeruravimite elimineerimiseks üliolulised, kui see on pärsitud, neerude eritumist ja aidata kaasa ravimite kogunemisele. In vitro mudeleid, sealhulgasMdck iijaCaco - 2Rakuliinid kasutatakse nende transporteri interaktsioonide hindamiseks laialdaselt, pakkudes olulist teavet DDI potentsiaali kohta ravimite väljatöötamisel.

In vitro mudelid transporteri uuringute jaoks

Transporteri funktsiooni mõistmine ja transporteri ennustamine - Vahendatud DDI -d tuginevad spetsiaalsetele rakumudelitele. Teadlased kasutavadHEK293 pilkRakud kui negatiivne kontroll, tagades, et täheldatud transport on tingitud konkreetsest transporterist. HEK293 Mock pakub järjepidevat tausta, samas kui HEK293 Mock on endiselt eksperimentaalse spetsiifilisuse valideerimisel keskne. Üks meetod kasutabmembraanvesiikulidTransporterite üleekspresseerivatest rakkudest, mis on sageli eraldatud HEK293 pilkerakkudest. SamamoodiPilkamine SLC transportijaMudelid on kriitilised spetsiifilise transporteri aktiivsuse eristamiseks mittespetsiifilisest omastamisest. Mock SLC transporteri testid kinnitavad, et vaadeldud substraadi liikumine on transporter - sõltuv ja mõnitavad SLC transporteri katsed tugevdavad mudeli usaldusväärsust. See kahekordne lähenemisviis, kasutades HEK293 Mock ja Mock SLC transporterit, suurendab meie võimet uurida ATP -d - sõltuvat transporti ilma raku metabolismi häireteta.

CACO - 2 rakuliin, mis on saadud inimese käärsoole kartsinoomist, on veel üks standardmudel, mida kasutatakse soolestiku ravimite imendumise simuleerimiseks. Selle võime eristuda enterotsüütideks - nagu rakud, mis ekspresseerivad erinevaid transportereid - näiteks P - GP ja BCRP - muudab selle hindamatuks nii ravimite läbilaskvuse kui ka võimalike koostoimete hindamisel.

Lisaks võimaldavad transporter - spetsiifilised mudelid nagu inimese BCRP ekspresseerivad rakud uurida substraadi spetsiifilisust, ravimi transpordi kineetilist käitumist ja seda, mil määral inhibiitorid saavad transporteri aktiivsust moduleerida. Kombineerituna vesikulaarsete testide andmetega annavad need rakulised süsteemid põhjaliku ülevaate transporteri dünaamikast - vahendatud ravimite dispositsiooni.

Järeldus

Kokkuvõtlikult on transporteri interaktsioonide mõistmine ravimite ohutuse ja tõhususe optimeerimiseks ülioluline. Sellised transportijad nagu MDR1 (P - GP), BCRP ja BSEP koos omastamisvedude kõrval nagu OATP 1B1 ja OAT1 SLC transporter, mängivad ravimi farmakokineetika kriitilisi rolle. In vitro mudelite, sealhulgas MDCK II, CACO - 2, inimese BCRP ekspresseerivate rakkude ja inimese MDR1 Knockin MDCK II rakkude kasutamine loob kindla raamistiku, et mõista, kuidas transporter inhibeerimine võib mõjutada ravimite ja ravimite interaktsioone ja üldist ravimi dispositsiooni. Need teadmised on hindamatuid ravimite tõhususe ja ohutuse optimeerimisel kliinilistes oludes.