In vitro შეფასება in vitro ნარკომანიის გადამზიდავი: ABC ვეზიკების და SLC გადამზიდავი უჯრედების როლების შესწავლა

საკვანძო სიტყვები: ATP - სავალდებულო კასეტა (ABC), ABC გადამზიდავი, SLC გადამზიდავი, მემბრანის ვეზიკი, MDR1 (P - GP), BSEP, BCRP, MATE1, MATE2 - K, OAT1, OATP1B1, MDCK II, CACO - 2, ტრანსპორტირების ინჰიბიციის შესახებ კვლევები, HEK293 იმიტირებული, დამცინავი SLC გადამზიდავი.

IPhase პროდუქტები

ფონი

კლინიკურ განაცხადებში პაციენტები ხშირად იყენებენ მრავალჯერადი პრეპარატს ერთდროულად, და ამ წამლებმა შეიძლება წარმოქმნან წამლების ურთიერთქმედება (DDI), რომელთაც აქვთ პოტენციალი სერიოზული უარყოფითი რეაქციების გამო, ან შეცვალონ მკურნალობის ეფექტურობა. DDI შეფასება, ჩვეულებრივ, იწყება ინ ვიტრო ტესტირებით, რათა დაადგინონ ფაქტორები, რომლებიც შეიძლება გავლენა იქონიონ ნარკომანიის განაწილებაზე, პოტენციური DDI მექანიზმების გასაზრდელად და კინეტიკური პარამეტრების მისაღებად შემდგომი შესწავლისთვის. ნარკოტიკების მეტაბოლიზებული ფერმენტები დიდი ხანია DDI კვლევის ყურადღების ცენტრშია. ბოლო წლების განმავლობაში, მოლეკულური ბიოლოგიის ტექნოლოგიის შემუშავებით, მნიშვნელოვანი პროგრესი იქნა მიღწეული ინ ვიტრო ნარკოტიკების გადამზიდავების შესწავლაში, ხოლო გადამზიდველზე დაფუძნებული DDIS– ის ინ ვიტრო შეფასების მნიშვნელობამ უფრო მეტი ყურადღება მიიპყრო.

გადამზიდავები და მათი როლები

გადამზიდავი ეხება ტრანსმემბრანული ცილების სხვადასხვა ქსოვილების უჯრედულ მემბრანაში, რომლებიც შუამავლობენ ენდოგენური ან ეგზოგენური ნივთიერებების შესვლას და გასასვლელს ბიოლოგიურ გარსებში და მის გარეთ. ინ ვიტრო წამლის გადამზიდავი არის ზოგადი ტერმინი ცილებისათვის, რომლებიც იღებენ წამლებს, როგორც სუბსტრატებს, არსებობს ქსოვილების ან ორგანოების უჯრედის მემბრანის ზედაპირზე და იღებს ტრანსმემბრანული წამლის ტრანსპორტირების ფუნქციას, ძირითადად ორი ოჯახის ჩათვლით: ATP - სავალდებულო კასეტა (ABC)Superfamily და Solute Carrier Superfamily (SLC ტრანსპორტი), რომელიც დომინირებს ტრანსმემბრანული წამლის ტრანსპორტის პროცესში.

ABC გადამზიდავებიATP - დამოკიდებული გადამზიდავები, რომლებიც აქტიურად მოძრაობენ სხვადასხვა სუბსტრატებს (მაგ., იონებს, ლიპიდებს და წამლებს) უჯრედის მემბრანებს, ხშირად კონცენტრაციის გრადიენტის საწინააღმდეგოდ. ისინი მნიშვნელოვან როლებს ასრულებენ წამლის წინააღმდეგობის, მეტაბოლიზმისა და უჯრედული დეტოქსიკაციის პროცესში.SLC გადამზიდავებიძირითადად მეორეხარისხოვანი აქტიური ან ხელშემწყობი გადამზიდავები არიან, რომლებიც შუამავლობენ ისეთი გამხსნელების გადაადგილებას, როგორიცაა გლუკოზა, ამინომჟავები და ნეიროტრანსმიტერები. ABC ტრანსპორტირებისგან განსხვავებით, ისინი პირდაპირ არ საჭიროებენ ATP- ს, მაგრამ ეყრდნობიან იონის გრადიენტებს.

ტრანსპორტიორები, რომლებიც შუამავლობენ წამლის ეფექტს, ძირითადად მოიცავს p - გლიკოპროტეინს (p - GP), ან მრავალ - წამლის წინააღმდეგობას 1 ცილა (MDR1), ძუძუს კიბოს წინააღმდეგობის ცილა (BCRP). ისინი არიან ATP - სავალდებულო კასეტის (ABC) გადამზიდავი ოჯახის წევრები, რომლებიც იყენებენ ჰიდროლიზირებული ATP- ს ენერგიას წამლებისა და ენდოგენური ნივთიერებების ტრანსპორტირებისთვის. ტრანსპორტირებს, რომლებიც შუამავლობენ ნარკოტიკების უჯრედში შესვლას, შეუძლიათ მიიღონ სუბსტრატები სამიზნე ადგილზე, ფარმაკოლოგიური ეფექტების განსახორციელებლად, და მიეკუთვნებიან მყარი გადამზიდავი ოჯახის წევრებს, ძირითადად, მათ შორის ორგანულ ანიონს, რომლებიც ტრანსპორტირებენ პოლიპეპტიდს (OATPs), ორგანულ ანიონურ გადამზიდველს (OATS), მულტიპირული და ტოქსინის ექსტრუზიის პროტეინებს (Mates), ორგანული კურსის ტრანსპორტს (ოქტომბრის) და ა.შ.

ძირითადი გადამზიდავები და მათი როლები:

• -BSEP(ნაღვლის მარილის ექსპორტის ტუმბო):ღვიძლში ნაღვლის მჟავას სეკრეციისთვის კრიტიკული, BSEP დისფუნქცია უკავშირდება ღვიძლის ქოლესტატიკურ დაავადებას. პრეპარატი - გამოწვეული -- BSEP ინჰიბიციამ შეიძლება გამოიწვიოს ჰეპატოტოქსიურობა.
• -BCRP(ძუძუს კიბოს წინააღმდეგობის ცილა):BCRP გავლენას ახდენს ქიმიოთერაპიისა და ანტივირუსული საშუალებების ბიოშეღწევადობაზე, უჯრედებიდან სუბსტრატების ექსპორტზე და პლაცენტალურ და სისხლში - ტვინის ბარიერის შეღწევაზე.
• -Mate1/mate2 - k(Multidrug და ტოქსინის ექსტრუზიის ცილები):მდებარეობს თირკმლისა და ღვიძლის ქსოვილებში, Mate1 და Mate2 - k ექსკრეციური კატიური მედიკამენტები, რომლებიც სინერგიულად მუშაობენ OCT2- ით თირკმლის სეკრეციის შუამავლობით.
• -OATP1B1(SLCO1B1):ღვიძლის მოხმარების გადამზიდავი, რომელიც გადამწყვეტია სტატინის კლირენსიზე. OATP1B1 მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ენდოგენური ნაერთების მოპოვების შუამავლობით, როგორიცაა ბილირუბური მჟავა, ბილირუბინი, სტეროიდული - თანდართული ნაერთები და ფარისებრი ჯირკვლის ჰორმონები, ისევე როგორც ღვიძლის კლირენსი, როგორიცაა სტატინები, ანტიბურები, ანტივირუსული საშუალებები და ანტივირკამერი.
• -შვრია 1(SLC22A6):შუამავლობს თირკმლების მიღებას ანიონების, მათ შორის ანტივირუსული და არასტეროიდული მდგომარეობის ჩათვლით, რაც გავლენას ახდენს ნეფროტოქსიკურობის რისკზე.

გადამზიდავი ინჰიბიცია და DDI

გადამზიდავის ინჰიბიციანარკოტიკების განვითარების მნიშვნელოვანი ასპექტია. გადამზიდავი ინჰიბიცია მნიშვნელოვან როლს ასრულებს წამლის - ნარკოტიკების ურთიერთქმედებებში (DDI), გავლენის მოხდენაზე, განაწილებაზე, მეტაბოლიზმზე და CO - ადმინისტრირებულ მედიკამენტებზე. Efflux გადამზიდავების ინჰიბირებამ, როგორიცაა MDR1 (p - GP) და BCRP, შეიძლება შეამციროს წამლების უჯრედული ექსტრუზია, რაც გამოიწვევს უფრო მაღალი უჯრედშორისი და სისტემური კონცენტრაციებს. ანალოგიურად, OATP1B1- ის მსგავსად, შეყვანის ტრანსპორტირების ინჰიბირებამ შეიძლება შეამციროს ღვიძლის წამლის კლირენსი, ხოლო BSEP ინჰიბიციამ შეიძლება ხელი შეუშალოს ნაღვლის მჟავას ტრანსპორტირებას, რაც ზრდის ქოლესტაზის რისკს. გარდა ამისა, ტრანსპორტირებს, როგორიცაა Mate1, Mate2 - K და OAT1, რომლებიც გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვთ თირკმლის წამლების აღმოფხვრისთვის, როდესაც ინჰიბირებენ, შეუძლიათ შეცვალონ თირკმლის ექსკრეცია და ხელი შეუწყონ წამლების დაგროვებას. In vitro მოდელები, მათ შორისMDCK IIდაკაკო - 2უჯრედული ხაზები, ფართოდ გამოიყენება ამ გადამზიდავი ურთიერთქმედებების შესაფასებლად, რაც უზრუნველყოფს DDI პოტენციალის მნიშვნელოვან წარმოდგენებს წამლების განვითარების დროს.

In vitro მოდელები გადამზიდავი კვლევებისთვის

ტრანსპორტირების ფუნქციის გაგება და გადამზიდავი პროგნოზირება - შუამავლობით DDIS ეყრდნობა სპეციალიზირებულ უჯრედების მოდელებს. მკვლევარები იყენებენHek293 იმიტირებულიუჯრედები, როგორც უარყოფითი კონტროლი, იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ნებისმიერი დაფიქსირებული ტრანსპორტი განპირობებულია სპეციფიკური გადამზიდველით. HEK293 Mock უზრუნველყოფს თანმიმდევრულ ფონს, ხოლო HEK293 Mock რჩება მთავარი ექსპერიმენტული სპეციფიკის შესასრულებლად. ერთი მეთოდი მუშაობსმემბრანის ვეზიკულებიუჯრედებიდან გადაჭარბებული ტრანსპორტირებისგან, ხშირად იზოლირებულია HEK293 იმიტირებული უჯრედებიდან. ანალოგიურად,იმიტირებული SLC გადამზიდავიმოდელები გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს სპეციფიკური გადამზიდავი მოქმედების განასხვავებლად არასპეციფიკური მიღებისგან. იმიტირებული SLC გადამზიდავი გამოკვლევები დაადასტურა, რომ დაფიქსირებული სუბსტრატის მოძრაობა არის გადამზიდავი - დამოკიდებულია, ხოლო დამცინავი SLC გადამზიდავი ექსპერიმენტები აძლიერებს მოდელის საიმედოობას. ეს ორმაგი მიდგომა Hek293 იმიტირებისა და იმიტირებული SLC გადამზიდავი გამოყენებით აძლიერებს ATP- ს შესწავლის უნარს - დამოკიდებული ტრანსპორტი ფიჭური მეტაბოლიზმის ჩარევის გარეშე.

Caco - 2 უჯრედის ხაზი, რომელიც გამომდინარეობს ადამიანის მსხვილი ნაწლავის კარცინომადან, არის კიდევ ერთი სტანდარტული მოდელი, რომელიც გამოიყენება ნაწლავის წამლების შეწოვის სიმულაციისთვის. მისი უნარი დიფერენცირებული ენტეროციტების მიმართ - ისეთი უჯრედების მსგავსად, რომლებიც გამოხატავენ სხვადასხვა გადამზიდავებს - მაგალითად, როგორც P - GP და BCRP - ეს ფასდაუდებელია როგორც ნარკოტიკების გამტარიანობის, ასევე პოტენციური ურთიერთქმედებების შეფასებისთვის.

უფრო მეტიც, გადამზიდავი - სპეციფიკური მოდელები, როგორიცაა ადამიანის BCRP, რომელიც გამოხატავს უჯრედებს, საშუალებას იძლევა სუბსტრატის სპეციფიკის, წამლის ტრანსპორტის კინეტიკური ქცევის გამოკვლევა და ის, თუ რამდენად ინჰიბიტორებს შეუძლიათ მოდულირება გადამზიდავი მოქმედების. ვეზიკულური გამოკვლევების მონაცემებთან ერთად, ეს ფიჭური სისტემები იძლევა ყოვლისმომცველ წარმოდგენებს გადამზიდავის დინამიკაში - შუამავლობით წამლის განწყობა.

დასკვნა

მოკლედ რომ ვთქვათ, გადამზიდავი ურთიერთქმედებების გაგება სასიცოცხლო მნიშვნელობისაა წამლის უსაფრთხოებისა და ეფექტურობის ოპტიმიზაციისთვის. გადამზიდავები, როგორიცაა MDR1 (P - GP), BCRP და BSEP ერთად, OATP 1B1 და OAT1 SLC გადამზიდავი, კრიტიკულ როლებს ასრულებენ წამლის ფარმაკოკინეტიკაში. ინ ვიტრო მოდელების გამოყენება MDCK II, CACO - 2, ადამიანის BCRP გამოხატული უჯრედების და ადამიანის MDR1 Knockin MDCK II უჯრედების ჩათვლით, ძლიერ ჩარჩოებს იძლევა იმის გასაგებად, თუ როგორ შეიძლება გავლენა მოახდინოს გადამზიდავმა ინჰიბირებამ წამალ -წამლის ურთიერთქმედებებზე და ნარკოტიკების საერთო განაწილებაზე. ეს შეხედულებები ფასდაუდებელია კლინიკურ გარემოში წამლის ეფექტურობისა და უსაფრთხოების ოპტიმიზაციისთვის.