In vitro in vitro zāļu transportētāja novērtējums: ABC pūslīšu un SLC transportētāja šūnu lomu izpēte

Keywords: ATP-binding cassette(ABC), ABC Transporter, SLC Transporter, Membrane Vesicle, MDR1(P-gp), BSEP, BCRP, MATE1, MATE2-K, OAT1, OATP1B1, MDCK II, Caco-2, Transporter Inhibition, Transporter Substrate Identification, ICH M12 Draft Guidance on Drug Interaction Studies, HEK293 izspēles, izspēles SLC transportētājs.

IPhase produkti

Izcelšanās

Klīniskajā lietojumā pacienti bieži vien vienlaikus lieto vairākas zāles, un šīs zāles var izraisīt zāļu mijiedarbību (DDI), kas var izraisīt nopietnas blakusparādības vai mainīt ārstēšanas efektivitāti. DDI novērtējums parasti sākas ar in vitro testēšanu, lai identificētu faktorus, kas var ietekmēt zāļu izvietojumu, lai noskaidrotu iespējamos DDI mehānismus un iegūtu kinētiskos parametrus turpmākai izpētei. Narkotiku metabolizējošie enzīmi jau sen ir bijuši DDI pētījumu uzmanības centrā. Pēdējos gados, attīstot molekulāro bioloģijas tehnoloģiju, in vitro narkotiku pārvadātāju pētījumā ir panākts ievērojams progress, un transportētāja bāzes DDI in vitro novērtēšanas nozīme ir piesaistījusi arvien lielāku uzmanību.

Pārvadātāji un viņu lomas

Transportētājs attiecas uz transmembranālajiem proteīniem visā dažādu audu šūnu membrānā, kas ir starpnieks endogēno vai eksogēno vielu iekļūšanai un izejai no bioloģiskajām membrānām un no tām. In vitro zāļu transportētājs ir vispārējs termins olbaltumvielām, kuras lieto narkotikas kā substrātus, pastāv uz audu vai orgānu šūnu membrānas virsmas, kā arī veic transmembranālo zāļu transporta darbību, galvenokārt iekļaujot divas ģimenes: ATP - saistošā kasete (ABC)Superfamily un izšķīdušais pārvadātājs Superfamily (SLC transports), kas dominē transmembranālajā zāļu transporta procesā.

ABC pārvadātājiir ATP - atkarīgi pārvadātāji, kas aktīvi pārvieto dažādus substrātus (piemēram, jonus, lipīdus un narkotikas) pa šūnu membrānām, bieži pret koncentrācijas gradientiem. Viņiem ir galvenā loma zāļu rezistencē, metabolismā un šūnu detoksikācijā.SLC transportētājigalvenokārt ir sekundārie aktīvie vai atvieglotie transportētāji, kas mediē tādu šķīstošo vielu kā glikozes, aminoskābju un neirotransmiteru kustību. Atšķirībā no ABC pārvadātājiem, tiem nav nepieciešams ATP tieši, bet paļaujas uz jonu slīpumiem.

Pārvadātāji, kas mediē zāļu izplūdes, galvenokārt ietver p - glikoproteīnu (P - GP) vai vairāku - zāļu rezistenci 1 olbaltumvielas (MDR1), krūts vēža rezistences olbaltumvielas (BCRP). Viņi ir ATP - saistošās kasetes (ABC) transportētāju saimes locekļi, kuri izmanto hidrolizēta ATP enerģiju zāļu un endogēno vielu pārvadāšanai. Transporters that mediate the entry of drugs into the cell can take up substrates to the target site to exert pharmacological effects, and belong to the solute transporter family members, mainly including Organic anion transporting polypeptide (OATPs), Organic anion transporter (OATs), Multidrug and toxin extrusion proteins (MATEs), Organic cation transporter (OCTs), etc.

Galvenie pārvadātāji un viņu lomas:

• -BSEP(Žults sāls eksporta sūknis):Kritiski žultsskābes sekrēcijai aknās, BSEP disfunkcija ir saistīta ar holestātisku aknu slimību. Narkotikas - inducēta -- BSEP inhibīcija var izraisīt hepatotoksicitāti.
• -BCRP(Krūts vēža rezistences olbaltumvielas):BCRP ietekmē ķīmijterapijas un pretvīrusu biopieejamību, eksportējot substrātus no šūnām un ietekmējot placentas un asinis - smadzeņu barjeras iespiešanās.
• -Mate1/Mate2 - K(Multirez un toksīnu ekstrūzijas proteīni):Atrodas nieru un aknu audos, Mate1 un Mate2 - K izdalās katjonu narkotikas, strādājot sinerģiski ar OCT2, lai starpinātu nieru sekrēciju.
• -OATP1B1(SLCO1B1):Aknu uzņemšanas pārvadātājs, kas ir kritisks statīnu klīrensam. OATP1B1 ir izšķiroša loma, starpniecībā starp endogēno savienojumu uzņemšanu, piemēram, bilirubskābi, bilirubīnu, steroīdu - savienotiem savienojumiem un vairogdziedzera hormoniem, kā arī plašu klīnisko zāļu, piemēram, statīnu, antibiotiku, pretvīriešu un pretvirāļu un pretvēņu un pretvīru un antivīriešu un pretvirāļu klīrensu klīrensu.
• -Auza1(SLC22A6):Starpina anjonu nieru uzņemšanu, ieskaitot pretvīrusu un NPL, ietekmējot nefrotoksicitātes risku.

Transportētāja inhibīcija un DDI

Pārvadātāja inhibīcijair būtisks narkotiku izstrādes aspekts. Transportu inhibīcijai ir galvenā loma zāļu mijiedarbībā (DDI), ietekmējot CO - ievadīto zāļu absorbciju, izplatību, metabolismu un izdalīšanos. Izplūdes transportētāju, piemēram, MDR1 (P - GP) un BCRP, kavēšana var samazināt zāļu šūnu ekstrūziju, potenciāli izraisot augstāku intracelulāru un sistēmisku koncentrāciju. Līdzīgi, kavējot uzņemšanas pārvadātājus, piemēram, OATP1B1, var samazināt aknu zāļu klīrensu, savukārt BSEP inhibīcija var traucēt žultsskābes transportēšanu, palielinot holestāzes risku. Turklāt transportētāji, piemēram, Mate1, Mate2 - K un OAT1, kas ir būtiski nieru zāļu izvadīšanai, kad tiek kavēti, var mainīt nieru izdalīšanos un veicināt zāļu uzkrāšanos. In vitro modeļi, ieskaitotMDCK IIunKako - 2Šūnu līnijas tiek plaši izmantotas, lai novērtētu šo transportētāju mijiedarbību, sniedzot būtisku ieskatu DDI potenciālā zāļu izstrādes laikā.

In vitro modeļi pārvadātāju pētījumiem

Izpratne par transportētāja funkciju un prognozēšanas pārvadātāja - Mediētie DDI paļaujas uz specializētiem šūnu modeļiem. Pētnieki izmantoHek293 izspēlesŠūnas kā negatīva kontrole, nodrošinot, ka jebkurš novērotais transports ir saistīts ar specifisko transportētāju. HEK293 Mock nodrošina konsekventu fonu, savukārt HEK293 izspēles joprojām ir galvenā, lai apstiprinātu eksperimentālo specifiku. Viena metode izmantomembrānas pūslīšino šūnām, kas pārmērīgi ekspresē transportētājus, bieži izolētas no HEK293 izspēles šūnām. Līdzīgi,Izspēlēt SLC transportētājsModeļi ir kritiski svarīgi, lai atšķirtu īpašu pārvadātāja aktivitāti no nespecifiskas uzņemšanas. Mock SLC transportētāja testi apstiprina, ka novērotā substrāta kustība ir transportētāja - atkarīga, un izspēles SLC transportētāja eksperimenti pastiprina modeļa ticamību. Šī divkāršā pieeja, izmantojot HEK293 izspēles un izspēles SLC transportētāju, uzlabo mūsu spēju izpētīt ATP - atkarīgu transportu bez šūnu metabolisma traucējumiem.

Caco - 2 šūnu līnija, kas iegūta no cilvēka resnās zarnas karcinomas, ir vēl viens standarta modelis, ko izmanto zarnu zarnu absorbcijas modelēšanai. Tās spēja diferencēties enterocītos līdzīgi šūnās, kas izsaka dažādus transportētājus - piemēram, P - GP un BCRP - padara to nenovērtējamu, lai novērtētu gan zāļu caurlaidību, gan iespējamo mijiedarbību.

Turklāt transportētājs - specifiski modeļi, piemēram, cilvēka BCRP ekspresējošās šūnas, ļauj izpētīt substrāta specifiskumu, narkotiku transportēšanas kinētisko izturēšanos un to, cik lielā mērā inhibitori var modulēt transportētāja aktivitāti. Apvienojot ar vezikulāro testu datiem, šīs šūnu sistēmas sniedz visaptverošu ieskatu pārvadātāja dinamikā.

Secinājums

Rezumējot, izpratne par pārvadātāja mijiedarbību ir būtiska, lai optimizētu zāļu drošību un efektivitāti. Tādiem pārvadātājiem kā MDR1 (P - GP), BCRP un BSEP līdzās uzņemšanas pārvadātājiem, piemēram, OATP 1B1 un OAT1 SLC transportētājam, ir kritiska loma zāļu farmakokinētikā. In vitro modeļu izmantošana, ieskaitot MDCK II, CACO - 2, cilvēka BCRP ekspresējošās šūnas, un cilvēka MDR1 Knockin MDCK II šūnas nodrošina stabilu sistēmu, lai izprastu, kā transportētāja inhibīcija var ietekmēt zāļu un zāļu mijiedarbību un vispārēju zāļu izvietošanu. Šīs atziņas ir nenovērtējamas, lai optimizētu zāļu efektivitāti un drošību klīniskajā vidē.