מודל חדשני של חילוף החומרים של הפטוציטים במבחנה מאפשר מחקרים פרמקוקינטיים איטיים בחילוף חומרים

מכיוון שפעילות האנזים המטבולית של התרופה פוחתת בהדרגה עם הארכת זמן הדגירה במבחנה, למודלים המסורתיים של חילוף החומרים במבחנה יש מגבלות כגון זמן דגירה קצר, המרה מטבולית נמוכה וגבול תחתון גבוה של זיהוי (הגבול התחתון הכמותי של בדיקת CLint הוא 2.5 μL /(מינימום·106 תאים) אשר אינם יכולים לחזות במדויק תרופות שעברו חילוף חומרים איטי.^[1]. בינתיים,הפטוציטיש יותר אנזימים הנדרשים לתגובות חמצון, הפחתה, הידרוליזה ודימריזציה בהשוואה למיקרוזומים של הכבד, ובמערכות במבחנה, מודלים חדשים רבים נוטים להיות אופטימליים על סמך ההפטוציט מערכת ועוד לחקות את הסביבה in vivo כדי להאריך את שימור פעילות האנזים בהפטוציטs, והארכת זמן הדגירה מספקת את האפשרות לפקח על טרנספורמציה מטבולית מספקת של תרופות המטבולות איטיות^[1,2].

לאור זאת, IPHASE, כמובילה בריאגנטים ביולוגיים למחקר במבחנה, הייתה חלוצה של מערכת HepatoMax™ ו-HepatoCon™ Media System המבוססת על מחקר של הפטוציטים ראשוניים ותאי סטרומה של סוגים שונים, כולל אדם, קוף, כלב, חולדה ועכבר וכו'.הפטוציטs כדוגמה, ושתי המערכות הוקמו לקביעת הפעילות והיציבות המטבולית של סוגי אנזימים ספציפיים ועליית ערך התגובה של מטבוליטים של התרופה tolbutamide לאחר 10 ימים ו-7 ימים כדי לאמת את המערכות. מטבוליטים מעלים את ערך התגובה לאחר 10 ימים ופעילות ויציבות מטבולית של סוגי אנזימים ספציפיים לאחר 7 ימים נקבעו כדי לאמת את המערכות.

• (1) שני התהליכים השיטתיים של אימות תרופות הם כדלקמן:

  IPHASE-HepatoMax™היא מערכת תרבות משותפת של הפטוציטים ותאי סטרומה אנושיים ראשוניים קפואים. הפטוציטים אנושיים ראשוניים בוצעו החייאה והודגרו עם תאי סטרומה במדיום HepatoP™ במשך 3 ימים כדי להתחיל את מבחן מתן התרופה, וחילוף החומרים של התרופה בוצע במדיום HepatoDo™ ללא נסיוב, אשר התמלא רק בתרופה מבלי לשנות את המדיום. בסך הכל 4, 72, 168 ו-240 שעות לאחר מתן התרופה, הערך המוסף של מטבוליטים של התרופה נקבע לצורך ניתוח.

 

  IPHASE-HepatoCon™, לעומת זאת, היא מערכת לגידול צהובים אנושיים ראשוניים דביקים קפואים במדיום HepatoCon™. לאחר החייאה של האדם העיקריהפטוציטבדיקת מתן התרופה בוצעה לאחר 3 ימים של תרבית במדיום HepatoCon™ בלבד, וזמן הניהול שלאחר מכן, מערכת התרבית ומתודולוגיית הבדיקה היו זהים לאלה של מערכת HepatoMax™.

 

בינתיים, כדי להבטיח את הדיוק והקפדנות של התוצאות, IPHASE ביצע בקרת בינונית (ללא תאים) ובקרת תאי סטרומה בו זמנית, עם שלושה שכפולים, והתוצאות הראו כיIPHASE-HepatoMax™ וIPHASE-HepatoCon™ מערכות יצרו תגובת שיא מטבוליטים חזקה מיום 3 ואילך, וששתיהן הראו קצב חילוף מטבולי חזק.

 

 

• (2) חילוף החומרים של התרופה תלוי בעיקר בהפטוציטCYP450מערכת האנזים, וניתן למדוד את פעילותה כדי לבחון טוב יותר.

הIPHASE-HepatoMax™ וIPHASE-HepatoCon™ למערכות יש יישום טוב.

IPHASE הגדיר ארבע קטגוריות של שליטה בינונית (ללא תאים), HepatoMax™, HepatoCon™ ותאי סטרומה. שימוש בבני אדם ראשוני נצמד לקירהפטוציטs כדוגמה, המטבוליט להגדיל את ערכיCYP1A2, CYP2B6וCYP3A4אומתו ביום 0, 3 ו-7 לאחר מכןהפטוציטהתאוששות למשך 3 ימים באמצעות פינסטריד, בופרופיון ומידאזולם כמצעים, בהתאמה. ערכי העלייה במטבוליטים הראו ששניהםIPHASE-HepatoMax™ וIPHASE-HepatoCon™ מערכות הראו פעילות אנזים פעילה עד היום השביעי, מה שמקדם באופן עקבי חילוף חומרים תקין של התרופה.

 

• (3) בנוסף לאימות פעילות האנזים, יציבות מטבולית טובה היא גם צעד חשוב והכרחי באימות התועלת של מודלים במבחנה.

IPHASE הקימה שלוש קטגוריות של HepatoMax™, HepatoCon™ ותאי סטרומה כדי לקבוע את היציבות המטבולית של Tolbutimide על פני תקופה של 80 שעות תוך שימוש בהפטוציטים אנושיים ראשוניים נצמדים כדוגמה, אשר ניתנו 3 ימים לאחר החייאה ראשונית.הפטוציטs, והתוצאות הראו כי הןIPHASE-HepatoMax™ וIPHASE-HepatoCon™ שתי המערכות הראו פעילות פינוי מטבולית חזקה בתוך הערך הארוך ביותר של זמן הבדיקה.

 

לסיכום, IPHASE, כמובילה בתחום הביו-ריאגנטים במבחנה, התפתחהIPHASE HepatoMax™ וIPHASE HepatoCon™ מודלים במבחנה המבוססים על קיר-מיושמת אדם ראשוני, קוף, כלב, חולדה ועכברהפטוציטs ותאי סטרומה מסוגים שונים, עם תחלופה מטבולית מעולה, פעילות אנזימים אקטיבית ופעילויות פינוי מטבולי רב עוצמה, המציעות אפשרויות חדשות ללקוחותינו לפיתוח תרופות נמוכות-פינוי, ומהווים שותף הכרחי למימוש גילוי תרופות! הIPHASE HepatoMax™ וIPHASE HepatoCon™ מודלים במבחנה מציעים שיעורי חילוף חומרים מעולים, פעילות אנזימים אקטיבית ופעילויות פינוי מטבולי חזקות, המספקים אפשרויות חדשות ללקוחות לפיתוח תרופות נמוכות-סיקול, ומהווים שותף חשוב בגילוי תרופות!

 

הפניה:

[1]阮婷婷,鞠武建,熊海伟,等.低清除率药物的代谢稳定性预测模型研究进展[J].中国药科大学学报, 2019(2):152-160.

[2] Di L, Trapa P, Obach R S, et al. שיטת ממסר חדשה לקביעת ערכי מיון נמוכים[J]. מטבוליזם ונטייה של תרופות, 2012, 40(9): 1860-1865.