Avaliación in vitro do transportador de drogas in vitro: Explorando os roles das vesículas ABC e as células do transportador SLC

Palabras clave: ATP - Cassette vinculante (ABC), ABC Transporter, Transportador SLC, Vesícula de membrana, MDR1 (P - GP), BSEP, BCRP, Mate1, Mate2 - K, OAT1, OATP1B1, MDCK II, CACO M12 2, Dropiente de drogas, ich M12 M12 M12 Estudos, HEK293 Mock, Mock SLC Transporter.

Produtos IPHase

Fondo

En aplicacións clínicas, os pacientes adoitan usar múltiples fármacos simultaneamente e estes fármacos poden producir interaccións de drogas (DDI) que teñen o potencial de causar reaccións adversas graves ou alterar a eficacia do tratamento. A avaliación de DDI normalmente comeza con probas in vitro para identificar factores que poden afectar á disposición de medicamentos para dilucidar mecanismos potenciais de DDI e obter parámetros cinéticos para un estudo adicional. As enzimas metabolizadoras de drogas foron desde hai tempo o foco da investigación DDI. Nos últimos anos, co desenvolvemento da tecnoloxía de bioloxía molecular, avanzáronse significativamente no estudo de transportadores de drogas in vitro e a importancia da avaliación in vitro de DDIs baseados en transportadores chamou a atención crecente.

Transportistas e os seus papeis

O transportador refírese a proteínas transmembrana en toda a membrana celular de varios tecidos que median a entrada e saída de substancias endóxenas ou exóxenas dentro e fóra das membranas biolóxicas. O transportador de drogas in vitro é un termo xeral para as proteínas que toman drogas como substratos, existen na superficie da membrana celular de tecidos ou órganos e toma a función do transporte de drogas transmembrana, incluíndo principalmente dúas familias: as ATP - Cassette vinculante (ABC)Superfamilia e Solute Carrier Superfamily (SLC Transport), que dominan o proceso de transporte de drogas transmembrana.

Transportistas ABCson transportadores dependentes ATP - que moven activamente varios substratos (por exemplo, ións, lípidos e drogas) a través das membranas celulares, a miúdo contra os gradientes de concentración. Desempeñan un papel clave na resistencia ás drogas, o metabolismo e a desintoxicación celular.Transportadores SLCson principalmente transportadores secundarios ou facilitados secundarios que median o movemento de solutos como glicosa, aminoácidos e neurotransmisores. A diferenza dos transportadores ABC, non precisan ATP directamente senón que dependen de gradientes iónicos.

Os transportistas que median o eflujo de drogas inclúen principalmente a p - glicoproteína (P - GP) ou a proteína 1 de resistencia a drogas (MDR1), proteína de resistencia ao cancro de mama (BCRP). Son membros da familia transportadora de casete ATP - Binding (ABC), que usan a enerxía do ATP hidrolizado para o transporte de drogas e substancias endóxenas. Os transportadores que median a entrada de medicamentos na célula poden levar substratos ao sitio de destino para exercer efectos farmacolóxicos e pertencer aos membros da familia Transporter Solute, incluíndo principalmente anión orgánico que transportan polipéptido (OATPS), transportadores de anión orgánico (OATs), multidrug, etc. proteíns de extrusión de toxina (Mates), Cation Organic Transports (OCTS), etc., etc.

Transportes clave e os seus papeis:

• -BSEP(Bomba de exportación de sal biliares):Crítico para a secreción de ácido biliar no fígado, a disfunción BSEP está ligada á enfermidade hepática colestática. Droga - inducido -- A inhibición de BSEP pode causar hepatotoxicidade.
• -Bcrp(Proteína de resistencia ao cancro de mama):O BCRP afecta á biodisponibilidade de quimioterapéuticos e antivirais, exportando substratos de células e influenciando a penetración placentaria e de sangue.
• -Mate1/mate2 - k(Proteínas de extrusión de multidrogas e toxinas):Situado en tecidos renales e hepáticos, MATE1 e MATE2 - K Drogas catiónicas excretas, traballando sinerxicamente con OCT2 para mediar a secreción renal.
• -OATP1B1(SLCO1B1):Un transportador de captación hepática crítico para a depuración de estatinas. OATP1B1 xoga un papel crucial na mediación da absorción de compostos endóxenos como o ácido bilirúbico, a bilirrubina, os esteroides - compostos acoplados e as hormonas tiroides, así como o depuración hepática dun amplo rango de drogas clínicas como estatinas, antibióticas, antivirais e anticancos.
• -OAT1(SLC22A6):Media a captación renal de anións, incluídos antivirais e AINE, influíndo no risco de nefrotoxicidade.

Inhibición do transportista e DDI

Inhibición do transportistaé un aspecto esencial do desenvolvemento de drogas. A inhibición do transportista xoga un papel fundamental nas interaccións fármacas - medicamentos (DDI) ao afectar a absorción, distribución, metabolismo e excreción de medicamentos administrados. A inhibición de transportadores de eflujo como MDR1 (P - GP) e BCRP pode reducir a extrusión celular de fármacos, o que pode levar a concentracións intracelulares e sistémicas máis altas. Do mesmo xeito, inhibir os transportadores de captación como OATP1B1 pode diminuír a depuración de drogas hepática, mentres que a inhibición do BSEP pode interferir no transporte de ácido biliar, aumentando o risco de colestase. Ademais, transportadores como Mate1, Mate2 - K e OAT1, que son cruciais para a eliminación de drogas renales, cando se inhiben, poden alterar a excreción renal e contribuír á acumulación de drogas. Modelos in vitro, incluídoMDCK IIeCaco - 2As liñas celulares, son amplamente utilizadas para avaliar estas interaccións transportadoras, proporcionando ideas esenciais sobre o potencial de DDI durante o desenvolvemento de fármacos.

Modelos in vitro para estudos transportadores

Comprender a función do transportador e predicir o transportador - DDIs mediado dependen de modelos de células especializadas. Uso dos investigadoresHEK293 MOCKAs células como control negativo, garantindo que calquera transporte observado se debe ao transportador específico. HEK293 MOCK proporciona un fondo consistente, mentres que HEK293 MOCK segue sendo central para validar a especificidade experimental. Un método empregaVesículas de membranaA partir de células que sobreexpresan os transportadores, a miúdo illados das células simuladas de HEK293. Do mesmo xeito,Transportador Mock SLCOs modelos son críticos para distinguir a actividade transportadora específica da captación inespecífica. Os ensaios de transportadores SLC Mock confirman que o movemento do substrato observado é transportador - dependente e os experimentos de transportadores SLC Mock reforzan a fiabilidade do modelo. Este dobre enfoque usando HEK293 MOCK e MOCK SLC Transporter aumenta a nosa capacidade de estudar o transporte dependente ATP - sen interferencias do metabolismo celular.

A liña celular Caco - 2, derivada do carcinoma de colon humano, é outro modelo estándar usado para simular a absorción de fármacos intestinais. A súa capacidade para diferenciarse en células de enterocito - como expresan varios transportadores, como P - GP e BCRP, fai que sexa inestimable para avaliar tanto a permeabilidade dos fármacos como as interaccións potenciais.

Ademais, os modelos específicos como as células que expresan BCRP humanas permiten a investigación da especificidade do substrato, o comportamento cinético do transporte de drogas e a medida en que os inhibidores poden modular a actividade transportadora. Cando se combinan con datos de ensaios vesiculares, estes sistemas celulares proporcionan información completa sobre a dinámica do transportador - disposición mediada por drogas.

Conclusión

En resumo, a comprensión das interaccións transportador é vital para optimizar a seguridade e eficacia dos fármacos. Transportadores como MDR1 (P - GP), BCRP e BSEP xunto a transportadores de captación como OATP 1B1 e OAT1 SLC Transports xogan papeis críticos na farmacocinética de drogas. O uso de modelos in vitro incluíndo MDCK II, CACO - 2, células que expresan BCRP humanas e células MDCK Knockin MDCK II humanas proporciona un marco robusto para comprender como a inhibición do transportador pode afectar ás interaccións fármacos e os fármacos e a disposición global dos fármacos. Estas informacións son inestimables para optimizar a eficacia e a seguridade dos medicamentos nos ámbitos clínicos.