In vitro -arviointi in vitro lääkkeen kuljettajan: ABC -rakkuloiden ja SLC -kuljetussolujen roolien tutkiminen

Avainsanat: ATP - sitova kasetti (ABC), ABC -kuljettaja, SLC -kuljettaja, membraanirakko, MDR1 (P - GP), BSEP, BCRP, MATE1, MATE2 - K, OAT1, OATP1B1, MDCK II, Caco - 2, Transporterin esto, Transporter Substraatin vastaavuus HEK293 Mock, Mock SLC -kuljettaja.

Iphase -tuotteet

Tausta

Kliinisissä sovelluksissa potilaat käyttävät usein useita lääkkeitä samanaikaisesti, ja nämä lääkkeet voivat tuottaa lääkkeitä - lääkkeiden vuorovaikutuksia (DDI), joilla on potentiaalia aiheuttaa vakavia haittavaikutuksia tai muuttaa hoidon tehokkuutta. DDI -arviointi alkaa yleensä in vitro -testeillä tunnistamaan tekijät, jotka voivat vaikuttaa lääkkeen jakautumiseen potentiaalisten DDI -mekanismien selvittämiseksi ja kineettisten parametrien saamiseksi jatkotutkimusta varten. Lääkkeiden metaboloivat entsyymit ovat jo pitkään olleet DDI -tutkimuksen painopiste. Viime vuosina molekyylibiologiateknologian kehittyessä in vitro lääkkeen kuljettajien tutkimuksessa on edistytty merkittävästi, ja kuljetuspohjaisten DDI: ien in vitro -arvioinnin merkitys on herättänyt kasvavaa huomiota.

Kuljettajat ja heidän roolinsa

Transporter viittaa fembraaniproteiineihin eri kudosten solukalvossa, jotka välittävät endogeenisten tai eksogeenisten aineiden pääsyä ja poistumista biologisiin kalvoihin ja ulos. In vitro -lääkkeen kuljettaja on yleinen termi proteiineille, jotka käyttävät lääkkeitä substraattina, on olemassa kudosten tai elimien solukalvon pinnalla ja ryhdytään kalvon läpäisevän lääkkeen kuljetuksen toimintaan, mukaan lukien kaksi perhettä: The The the the ATP - sitova kasetti (ABC)Superperhe ja liuenneen kantaja -superperhe (SLC Transport), joka hallitsee fembraanisen lääkkeen kuljetusprosessia.

ABC -kuljettajatovat ATP - riippuvaisia ​​kuljettajia, jotka liikkuvat aktiivisesti erilaisia ​​substraatteja (esim. Ionit, lipidit ja lääkkeet) solukalvojen välillä, usein pitoisuusgradientteja vastaan. Niillä on avainroolit lääkeresistenssissä, aineenvaihdunnassa ja solujen vieroitus.SLC -kuljettajatovat enimmäkseen sekundaarisia aktiivisia tai helpotettuja kuljettajia, jotka välittävät liuenneiden aineiden, kuten glukoosin, aminohappojen ja välittäjäaineiden, liikkumista. Toisin kuin ABC -kuljettajat, ne eivät vaadi ATP: tä suoraan, mutta luottavat ionin gradienteihin.

Lääkkeen effluxia välittäviä kuljettajia sisältävät pääasiassa p - glykoproteiinia (p - gp) tai multi - lääkeaineresistenssiä 1 proteiini (MDR1), rintasyövän resistenssiproteiini (BCRP). He ovat ATP - -kasetin (ABC) kuljetusperheen jäseniä, jotka käyttävät hydrolysoidun ATP: n energiaa lääkkeiden ja endogeenisten aineiden kuljettamiseen. Lääkkeiden pääsyn välittäviä kuljettajia soluihin voivat viedä substraatit kohdepaikkaan farmakologisten vaikutusten toteuttamiseksi ja kuulua liuenneen kuljettajaperheen jäseniin, mukaan lukien pääasiassa orgaaniset anionin, joka kuljettaa polypeptidiä (OATPS), orgaanisia anionin kuljettajia (Oats), MulTrug- ja toksiini -suulakepuristusproteiineja (Mates), Orgic Cation Transporter (OCTS), jne.

Tärkeimmät kuljettajat ja heidän roolinsa:

• -Bsep(Sappisuolan vientipumppu):BSEP -toimintahäiriöt ovat kriittisiä sappihapon eritykselle maksassa, kolestaattiseen maksasairaukseen. Lääke - indusoitu -- BSEP -esto voi aiheuttaa maksatoksisuutta.
• -Bcrp(Rintasyövän resistenssiproteiini):BCRP vaikuttaa kemoterapeuttisten ja viruslääkkeiden hyötyosuuteen, substraattien vientiin soluista ja vaikuttavat istukan ja veren - aivojen esteen tunkeutumiseen.
• -Mate1/mate2 - k(Monilääke- ja toksiinien suulakepuristusproteiinit):Munuaisten ja maksan kudoksissa sijaitsevat Mate1 ja Mate2 - K eristävät kationiset lääkkeet työskentelevät synergistisesti Oct2: n kanssa välittääkseen munuaisten eritystä.
• -OATP1B1(SLCO1B1):Maksan imeytymiskuljettaja, joka on kriittinen statiinien puhdistulle. OATP1B1: llä on ratkaiseva rooli välittäessään endogeenisten yhdisteiden, kuten bilirubiinihappoa, bilirubiinia, steroidia
• -Kaura(SLC22A6):Välittää anionien, mukaan lukien viruslääkkeiden ja tulehduskipulääkkeiden munuaisten imeytyminen, vaikuttaen munuaistoksisuusriskiin.

Transporterin esto ja DDI

Kuljettajan estoon olennainen osa huumeiden kehittämistä. Transporterin esto on keskeinen rooli lääkeaineiden vuorovaikutuksissa (DDI) vaikuttamalla CO -: n annettavien lääkkeiden imeytymiseen, jakautumiseen, aineenvaihduntaan ja erittymiseen. Efflux -kuljettajien, kuten MDR1 (P - GP) ja BCRP, estäminen voi vähentää lääkkeiden solujen ekstruusiota, mikä mahdollisesti johtaa korkeampiin solunsisäisiin ja systeemisiin pitoisuuksiin. Samoin estävät imeytymiskuljettajat, kuten OATP1B1, voi vähentää maksan lääkkeen puhdistumaa, kun taas BSEP -esto voi häiritä sappihappojen kuljetusta, mikä nostaa kolestaasin riskiä. Lisäksi kuljettajat, kuten Mate1, Mate2 - K ja OAT1, jotka ovat tärkeitä munuaislääkkeiden eliminoinnin kannalta, voivat estää munuaisten erittymistä ja edistää lääkkeen kertymistä. In vitro -mallit, mukaan lukienMDCK IIjaCaco - 2Solulinjoja käytetään laajasti näiden kuljettajan vuorovaikutusten arviointiin tarjoamalla välttämättömiä näkemyksiä DDI -potentiaalista lääkkeen kehityksen aikana.

In vitro -mallit kuljettajatutkimuksiin

Kuljettajan toiminnan ymmärtäminen ja kuljettajan ennustaminen Tutkijat käyttävätHEK293 MockSolut negatiivisena kontrollina varmistaen, että havaittu kuljetus johtuu spesifisestä kuljettajasta. HEK293 -malli tarjoaa yhdenmukaisen taustan, kun taas HEK293 Mock pysyy keskeisenä kokeellisen spesifisyyden validoimiseksi. Yksi menetelmä käytetäänkalvovesikkelitSoluista, jotka yliekspressoivat kuljettajia, usein eristettyjä HEK293 -pilkkoluista. SamoinSLC -kuljettajaMallit ovat kriittisiä spesifisen kuljettajan aktiivisuuden erottamiseksi epäspesifisestä imeytymisestä. SLC -kuljettajamääritykset vahvistavat, että havaittu substraatin liike on kuljettajaa - riippuvainen, ja pilkkaa SLC -kuljetuskokeet vahvistavat mallin luotettavuutta. Tämä kaksoislähestymistapa, joka käyttää HEK293: n pilkkaa ja pilkkaa SLC -kuljettajaa, parantaa kykyämme tutkia ATP - riippuvaa kuljetusta ilman solujen aineenvaihdunnan häiriöitä.

Caco - 2 -solulinja, joka on johdettu ihmisen paksusuolen karsinoomasta, on toinen standardi malli, jota käytetään simuloimaan suoliston lääkkeen imeytymistä. Sen kyky erottua enterosyytteiksi - kuten solut, jotka ekspressoivat erilaisia ​​kuljettajia - kuten p - gp ja bcrp - tekevät siitä korvaamatonta sekä lääkkeen läpäisevyyden että mahdollisten vuorovaikutusten arvioimiseksi.

Lisäksi kuljettaja - spesifiset mallit, kuten ihmisen BCRP, ekspressoivat soluja, mahdollistavat substraattispesifisyyden, lääkkeen kuljetuksen kineettisen käyttäytymisen ja sen, missä määrin estäjät voivat moduloida kuljettajan aktiivisuutta. Yhdistettynä vesikulaaristen määritysten tietoihin nämä solujärjestelmät tarjoavat kattavia käsityksiä kuljettajan välittämän lääkkeen dynamiikasta.

Johtopäätös

Yhteenvetona voidaan todeta, että kuljetusvuorovaikutusten ymmärtäminen on elintärkeää lääketurvallisuuden ja tehokkuuden optimoimiseksi. Kuljettajat, kuten MDR1 (P - GP), BCRP ja BSEP, ottokuljettajien, kuten OATP 1B1 ja OAT1 SLC -kuljettajan, rinnalla on kriittisiä rooleja lääkeainekauppia. In vitro -mallien käyttö, mukaan lukien MDCK II, Caco - 2, ihmisen BCRP -ekspressoivat solut ja ihmisen MDR1 -Knockin MDCK II -solut, tarjoaa vankan kehyksen ymmärtääksesi, kuinka kuljettajan estäminen voi vaikuttaa lääkkeen ja huumeiden vuorovaikutuksiin ja yleiseen lääkkeen leviämiseen. Nämä oivallukset ovat korvaamattomia lääkkeen tehokkuuden ja turvallisuuden optimoimiseksi kliinisissä olosuhteissa.