In vitro gyógyszer -transzporter in vitro értékelése: Az ABC vezikulák és az SLC transzporter sejtek szerepének feltárása

Kulcsszavak: ATP - kötő kazetta (ABC), ABC transzporter, SLC transzporter, membrán vezikulum, MDR1 (P - GP), BSEP, BCRP, MATE1, MATE2 - K, OAT1, OATP1B1, MDCK II, CACO - 2, Transporter Inhibition, Transporter alsó részét, ICH M12 Draft. HEK293 MOCK, MOCK SLC Transporter.

Iphase termékek

Háttér

Klinikai alkalmazásokban a betegek gyakran több gyógyszert használnak egyszerre, és ezek a gyógyszerek gyógyszer - gyógyszerkölcsönhatásokat (DDI) okozhatnak, amelyek súlyos káros reakciókat okozhatnak vagy megváltoztathatják a kezelés hatékonyságát. A DDI értékelése általában in vitro teszteléssel kezdődik, hogy azonosítsa azokat a tényezőket, amelyek befolyásolhatják a gyógyszer hajlamát a potenciális DDI mechanizmusok tisztázására és kinetikai paraméterek elérésére a további vizsgálathoz. A DDI kutatásának középpontjában a gyógyszer -metabolizáló enzimek már régóta összpontosítanak. Az utóbbi években, a molekuláris biológiai technológia fejlesztésével, jelentős előrelépés történt az in vitro gyógyszer -transzporterek tanulmányozása során, és a transzporter alapú DDI -k in vitro értékelésének fontossága egyre növekvő figyelmet keltett.

Transzporterek és szerepük

A transzporter a transzmembránfehérjékre utal a különféle szövetek sejtmembránjában, amelyek közvetítik az endogén vagy exogén anyagok bejutását és kilépését a biológiai membránokba és ki. Az in vitro gyógyszer -transzporter az a fehérjék általános kifejezése, amely szubsztrátként szedi a gyógyszereket, létezik a szövetek vagy szervek sejtmembrán felületén, és vállalja a transzmembrán gyógyszer transzport funkcióját, főleg két családot is: ATP - kötő kazetta (ABC)Szupercsalád és oldott hordozó szupercsalád (SLC transzport), amelyek uralják a transzmembrán gyógyszer szállítási folyamatot.

ABC transzporterekaz ATP - függő transzporterek, amelyek aktívan mozgatják a különféle szubsztrátokat (például ionokat, lipideket és gyógyszereket) a sejtmembránokon, gyakran a koncentráció -gradiensek ellen. Kulcsszerepet játszanak a gyógyszerrezisztencia, az anyagcsere és a sejtek méregtelenítésében.SLC transzporterektöbbnyire másodlagos aktív vagy megkönnyített transzporterek, amelyek közvetítik az oldott anyagok, például glükóz, aminosavak és neurotranszmitterek mozgását. Az ABC transzporterekkel ellentétben nem igényelnek közvetlenül az ATP -t, hanem az iongradiensekre támaszkodnak.

A gyógyszer -effluxot közvetítő transzporterek elsősorban a P - glikoproteint (P - GP) vagy a multi - gyógyszerrezisztencia 1 fehérjét (MDR1), az emlőrák -rezisztencia protein (BCRP). Az ATP - kötő kazetta (ABC) transzporter család tagjai, amelyek a hidrolizált ATP energiáját felhasználják a gyógyszerek és az endogén anyagok szállításához. A gyógyszerek belépését közvetítő transzporterek szubsztrátokat vehetnek fel a célhelyre, hogy farmakológiai hatásokat fejezzenek ki, és az oldott transzporter családtagjaihoz tartoznak, elsősorban a szerves anion transzportidot (OATP -k), a szerves anion transzporter (zab), a multidrug és a toxin extrudálási fehérjék (Mates),

Kulcsszállók és szerepük:

• -BSEP(Epe só -exportszivattyú):Az epesavszekréció szempontjából kritikus a májban a BSEP diszfunkció a kolesztatikus májbetegséghez kapcsolódik. Gyógyszer - indukált -- A BSEP gátlás hepatotoxicitást okozhat.
• -BCRP(Mellrák -rezisztencia fehérje):A BCRP befolyásolja a kemoterápiák és az antivirálisok biohasznosulását, a szubsztrátok exportálását a sejtekből, és befolyásolja a placentális és a vér - agyi gát penetrációját.
• -Mate1/Mate2 - K(Multidrug és toxin extrudálási fehérjék):A vese- és májszövetekben található, a Mate1 és a Mate2 - K Kivon kationos gyógyszerek, szinergetikusan működve az OCT2 -vel a vese szekréciójának közvetítésére.
• -OATP1B1(SLCO1B1):A sztatin clearance szempontjából kritikus májfelvételi transzporter. Az OATP1B1 döntő szerepet játszik az endogén vegyületek, például a bilirubinsav, a bilirubin, a szteroid - kapcsolt vegyületek és a pajzsmirigyhormonok, valamint a klinikai gyógyszerek, például sztatinok, antibiotikumok, antivirálisok és anti -anti -anti -gyógyszerek clearance közvetítésében.
• -Zab1(SLC22A6):Közvetíti az anionok vesefelvétáját, ideértve az antivirálisok és az NSAID -eket, amelyek befolyásolják a nephrotoxicitási kockázatot.

Transzporter gátlás és DDI

Transzporter gátlása gyógyszerfejlesztés alapvető szempontja. A transzporter gátlása kulcsszerepet játszik a gyógyszer - gyógyszerkölcsönhatásokban (DDI) azáltal, hogy befolyásolja a Co - beadott gyógyszerek abszorpcióját, eloszlását, anyagcseréjét és kiválasztását. Az efflux transzporterek, például az MDR1 (P - GP) és a BCRP gátlása csökkentheti a gyógyszerek sejtek extrudálását, potenciálisan magasabb intracelluláris és szisztémás koncentrációkhoz vezethet. Hasonlóképpen, a felvételi transzporterek, mint például az OATP1B1 gátlása csökkentheti a máj gyógyszer clearance -t, míg a BSEP gátlása zavarhatja az epesav transzportját, növelve a kolestázis kockázatát. Ezenkívül a transzporterek, mint például a MATE1, a MATE2 - K és az OAT1, amelyek kulcsfontosságúak a vese gyógyszerek eliminációja szempontjából, megváltoztathatják a vese kiválasztását és hozzájárulhatnak a gyógyszer felhalmozódásához. In vitro modellek, beleértveMDCK IIésCaCO - 2A sejtvonalakat széles körben használják ezen transzporter kölcsönhatások értékelésére, alapvető betekintést nyújtva a DDI potenciálba a gyógyszerfejlesztés során.

In vitro modellek a transzporter vizsgálatokhoz

A transzporter funkciójának megértése és a transzporter előrejelzése - A DDI -k közvetett speciális sejtmodelleire támaszkodnak. A kutatók használjákHEK293 MOCKA sejtek negatív kontrollként, biztosítva, hogy a megfigyelt transzport a specifikus transzporternek köszönhető. A HEK293 MOCK következetes hátteret biztosít, míg a HEK293 MOCK továbbra is központi szerepet játszik a kísérleti specifitás validálásában. Az egyik módszer alkalmazzamembrán vezikulákA transzportereket túltermelő sejtekből, amelyeket gyakran izolálnak a HEK293 MOCK sejtekből. Hasonlóképpen,Mock SLC transzporterA modellek kritikusak a specifikus transzporter aktivitás megkülönböztetéséhez a nem specifikus felvételtől. A MOCK SLC transzporter vizsgálatok megerősítik, hogy a megfigyelt szubsztrátmozgás transzporter - függő, és a MOCK SLC transzporter kísérletek megerősítik a modell megbízhatóságát. Ez a kettős megközelítés a HEK293 MOCK és MOCK SLC transzporter alkalmazásával javítja az ATP - függő transzport tanulmányozásának képességét a sejtes anyagcseréből való interferencia nélkül.

A humán vastagbél karcinómából származó CaCo - 2 sejtvonal egy másik standard modell, amelyet a bél gyógyszer felszívódásának szimulálására használnak. Az a képessége, hogy enterocitákká alakuljon, mint például a különféle transzporterek - például P - GP és BCRP - kifejező sejtek, felbecsülhetetlen értékűek mind a gyógyszer -permeabilitás, mind a potenciális kölcsönhatások értékeléséhez.

Ezenkívül a transzporter - olyan specifikus modellek, mint az emberi BCRP expresszáló sejtek, lehetővé teszik a szubsztrát -specifitás, a gyógyszer transzport kinetikus viselkedésének vizsgálatát és azt, hogy az inhibitorok milyen mértékben képesek modulálni a transzporter aktivitását. A vezikuláris vizsgálatokból származó adatokkal kombinálva ezek a sejtrendszerek átfogó betekintést nyújtanak a transzporter dinamikájába -

Következtetés

Összefoglalva: a transzporter interakcióinak megértése elengedhetetlen a gyógyszerbiztonság és a hatékonyság optimalizálásához. Az olyan transzporterek, mint az MDR1 (P - GP), a BCRP és a BSEP, a felvételi transzporterekkel, mint például az OATP 1B1 és az OAT1 SLC transzporter, kritikus szerepet játszanak a gyógyszer -farmakokinetikában. Az in vitro modellek, beleértve az MDCK II, a CaCO - 2, a humán BCRP expresszáló sejteket és a humán Mdr1 Knockin MDCK II sejteket, akkor robusztus keretet biztosítanak annak megértéséhez, hogy a transzporter gátlása hogyan befolyásolhatja a gyógyszer -gyermekek kölcsönhatásait és az általános gyógyszer -hajlamot. Ezek a betekintések felbecsülhetetlen értékűek a gyógyszer hatékonyságának és biztonságának a klinikai körülmények között történő optimalizálására.