Хепатоцити во метаболизмот на лекови и испорака на лекови siRNA: Евалуација на моделски системи низ видовите

Клучни зборови: хепатоцити, примарни хепатоцити, плочести хепатоцити, суспензивни хепатоцити, метаболичка стабилност на хепатоцитите, хепатотоксичност, индукција на ензимот CYP450, примарни човечки хепатоцити (PHH), примарен Cynomolgus Ankey Hepatocytes Човечки хепатоцити, хепатоцити од мајмун од циномолгус, хепатоцити од мајмун што се варат, хепатоцити од мајмуни резус, хепатоцити на кучиња, хепатоцити на бигл што може да се обработат, хепатоцити на стаорци од Даули, хепатоцити на стаорци од Доли, ICR/CD-1 хепатоцити на глувци Златни, хепатоцити од сириски хрчак, хепатоцити од мачки што може да се обработат, хепатоцити од минипиг, хепатоцити од бел зајак што може да се подготват, хепатоцити од пилешко, суспензија Човечки хепатоцити, суспензија Cynomolgus Monkey Hepatocytessionspatocytes, Хепатоцити, суспензија Бигл хепатоцити Хепатоцити, суспензија Спраг-Давли стаорец хепатоцити, суспензија Вистар стаорец хепатоцити,суспензија Вистар хан хепатоцити од стаорци, суспензија ICR/CD-1 хепатоцити на глушец, златна суспензија, златна суспензија5 Хепатоцити на хрчак, суспензија хепатоцити од мачки, суспензија Minipig хепатоцити, суспензија Новозеландски хепатоцити од бел зајак, суспензија на пилешки хепатоцити;ASGPR, GalNAC-siRNA, Примарна хепатоцитна siRNA Трансфекција siRNA Испорака со галнак хепатоцити,Целно породување со црниот дроб.

Забелешка: суспензијата на хепатоцитите треба да се користат со медиум за одмрзнување и медиум за инкубација; Платливите хепатоцити треба да се користат со медиум за топење, Медиум што може да се чини, медиум за одржување и плоча обложена со колаген. Индукцијата на CYP бара и комплет за анализа за индукција на mRNA.

Хепатоцити

Хепатоцитисе примарни функционални клетки на црниот дроб, кои играат централна улога во метаболизмот, детоксикацијата, производството на жолчката и синтезата на протеините. Тие ја формираат структурната и биохемиската основа на функцијата на црниот дроб, дејствувајќи како главни посредници во конверзијата на различни ендогени и егзогени соединенија во помалку штетни материи и го олеснуваат метаболизмот на лекови и токсини. Оваа внатрешна способност на хепатоцитите да обработуваат хемикалии ги направи неопходни и во клиничките и во истражувачките услови, особено кога се истражуваат патиштата вклучени во метаболизмот на лековите и токсичноста на црниот дроб.

Примарни хепатоцити

Примарните хепатоцити се однесуваат на оние клетки кои биле свежо изолирани од ткивото на црниот дроб - без разлика дали се човечки или животински - без продолжено ин витро размножување. Бидејќи овие клетки задржуваат голем дел од ензимската активност и физиолошките функции кои се карактеристични за црниот дроб, тие често се сметаат за златен стандард во студиите што ги испитуваат специфичните активности на црниот дроб. Нивната употреба во истражувањето е клучна за разбирање и на метаболичката стабилност и на внатрешниот капацитет на лековите или да претрпат трансформација или да опстојуваат во нивната оригинална форма откако ќе се воведат во биолошкиот систем.

Платливи хепатоцити и суспензија хепатоцити

Во експериментални рамки, хепатоцитите може дополнително да се категоризираат врз основа на нивните услови за одгледување. Хепатоцитите кои се обложуваат се оние кои се прилепуваат на подлогата за култура, што овозможува стабилна приврзаност и морфологија која тесно ја имитира in vivo околината. Оваа приврзаност не само што ја поддржува поларизираната структура на овие клетки, туку и одржува долгорочни студии на биохемиските патишта како што сеИндукција на ензимот CYP450. Спротивно на тоа, суспензивните хепатоцити се одржуваат во не-адхерентна состојба, обично се користат во краткорочни анализи каде што се неопходни промени во клеточната средина и брзи метаболички проценки. Културите на суспензија го олеснуваат подеднаквото изложување на клетките на тест соединенија, што ги прави идеални за брза проценка на метаболичката стабилност и акутни хепатотоксични реакции.

Пластички хепатоцити

Пластливи хепатоцитисе изолирани клетки на црниот дроб кои се одгледуваат на обложени или специјализирани садови за култура. Оваа приврзаност им овозможува на клетките да се шират, поларизираат и да воспостават меѓуклеточни контакти, зачувувајќи многу функции слични на in vivo во текот на неколку дена или дури недели. Бидејќи овие клетки се прилепуваат, тие може да се користат за следење на хроничните реакции, индукција на ензимот CYP450 со текот на времето и повеќедневни анализи на токсичност. Хепатоцитите што може да се покријат, исто така, одржуваат поцврста комуникација од клетка до клетка и екстрацелуларната матрикс интеракции, кои се клучни за задржување на специфичната функционалност на црниот дроб. Секој вид - без разлика дали е човек, не-човек примат, глодар или друг - може да бара оптимизирани услови за обложување (како што се специфични облоги или додатоци за медиум) за најдобро да се реплицираат физиолошките услови.

Суспензија Хепатоцити

Спротивно на тоа,Суспензија хепатоцитисе култивираат во не-адхерентна состојба, одржувајќи кружна морфологија додека остануваат одржливи за пократки периоди. Суспензијата на хепатоцитите се идеални за краткорочни експерименти, како што се првичните студии за метаболизмот на лековите или брзите проценки на кинетиката на ензимите. Бидејќи клетките не се ограничени со приклучоци на матрица, тие можат брзо да се подготват и да се користат за функционални тестови без доцнење потребно за прилепување на клетките. Културите на суспензија се особено корисни кога се споредуваат разликите во видовите, бидејќи овозможуваат стандардизирани брзи анализи на суспензивните хепатоцити од луѓе, не-човечки примати, глодари и други видови.

Метаболичка стабилност и хепатотоксичност

Метаболичка стабилноство контекст на истражувањето на хепатоцитите се однесува на способноста на молекулата, честопати кандидат за лек, да се спротивстави на биохемиската трансформација од ензимите на црниот дроб. Истражувањето на метаболичката стабилност со хепатоцитите им овозможува на истражувачите да го предвидат полуживотот и потенцијалните производи на распаѓање на овие супстанции, што е критично во развојот на лекови. Метаболичкиот профил на соединението може да ја одреди не само неговата ефикасност, туку и безбедноста, бидејќи метаболитите понекогаш може да покажат токсични ефекти кои не се забележани во матичната соединение.

Хепатотоксичност, од друга страна, ги опфаќа штетните ефекти на хемиските супстанции врз клетките на црниот дроб. Употребата на примарни и култивирани хепатоцити во студиите за токсичност помага во разјаснувањето на механизмите што водат до повреда на црниот дроб. Ова е од клучно значење бидејќи црниот дроб, како централен метаболички орган, е многу подложен на токсични навреди и од хемикалии од околината и од фармацевтски агенси. Студиите што ги користат овие клетки можат да детектираат модели на оштетување или дисфункција на клетките, обезбедувајќи увид во раните настани на повреда на црниот дроб и помагајќи да се предвидат негативните исходи во клинички услови.

Ензимската индукција е уште еден важен аспект поврзан со функцијата на хепатоцитите, што се однесува на процесот со кој одредени супстанции ја зголемуваат синтезата на ензимите кои метаболизираат лекови. Овој феномен е особено значаен бидејќи може да доведе до зголемен метаболизам на лековите кои истовремено се администрираат, потенцијално намалувајќи ја нивната ефикасност или зголемување на производството на штетни метаболити. Истражувањата кои користат хепатоцити кои се плочкаат често се насочени кон испитување на регулаторните патишта кои управуваат со ензимската индукција, а со тоа фрлаат светлина врз сложените интеракции помеѓу различните ксенобиотици и метаболичкиот капацитет на црниот дроб.

Стратегии за испорака и таргетирање на хепатална siRNA

Неодамнешниот напредок во терапевтиката за интерференција на РНК (РНКи) воведе нови стратегии захепатално насочено породувањекористејќи мали интерферентни РНК (siRNA). Клучниот пристап вклучува конјугирање на молекулите на siRNA со N-ацетилгалактозамин (GalNAc), кој го олеснува селективното навлегување од хепатоцитите преку рецепторот на азијалогликопротеин (ASGPR). ASGPR е високо изразен на површината на хепатоцитите и игра централна улога во ендоцитната интернализација наGalNAc-siRNAконјугати, што го прави витален пат за црниот дроб-специфична испорака на лекови.

Вообичаено се користат ин витро студииПримарна хепатоцитна siRNA трансфекцијатехники за проценка на ефикасноста и специфичноста наsiRNA GalNAc Хепатоцитна испорака. Овие методи им овозможуваат на истражувачите да ги проучат ефектите на генетско исклучување во физиолошки релевантен контекст и да ги оптимизираат формулациите за испорака за максимално интрацелуларно навлегување и ефикасност на замолчувањето на гените.

Севкупно, хепаталното таргетирано доставување на РНК терапевти кои користат ASGPR-посредувани GalNAc-siRNA системи претставува високо специфичен и не-вирусен пристап за лекување на генетски заболувања на црниот дроб и метаболички нарушувања, дополнително зајакнување на употребливоста на примарните модели на хепатоцити и во преведувачкото истражување и во развојот на лекови.

Вид-Специфични детали за хепатоцитите

Човечки хепатоцити

Човечки хепатоцити што може да се обработат се од суштинско значење за предвидување на метаболизмот и токсичноста на лековите кај луѓето, нудејќи висока функционална важност. Нивната адхезија на специјализирани плочи овозможува проучување на индукцијата на метаболичките ензими, метаболизмот во фаза I/II и активноста на транспортерот.

Во не-адхерентен формат,Суспензија човечки хепатоцити брзо реагираат на ксенобиотиците, што ги прави идеални за брзи проценки на метаболизмот, студии за клиренс и краткорочни токсиколошки тестови.

Хепатоцити без човечки примати

Физиолошката сличност со луѓето правиЦиномолгус мајмуни хепатоцити кои се варатиРезус-мајмунски хепатоцити што може да се подготват вредни за премостување на претклиничките студии со човечки резултати. Тие се користат за оценување на метаболизмот на лековите, индукцијата на ензимот и специфичните безбедносни профили.

Суспензија Cynomolgus Хепатоцити на мајмуниСуспензија Резус мајмунски хепатоцити овозможуваат брзи, компаративни проценки на метаболичките функции и акутните одговори, корисни кога се потребни краткорочни податоци пред подолготрајни студии за Plateable формати.

Кучешки хепатоцити

Користени првенствено во ветеринарното и преведувачкото истражување,Кучешки хепатоцити што може да се пловатиБигл хепатоцити што може да се обработатимитира in vivo физиологија на црниот дроб за проучување на повреда на црниот дроб индуцирана од лекот и метаболизмот на ветеринарните фармацевтски производи.

Тие обезбедуваат брзи студии за метаболизмот и се користат во скрининг анализи во рана фаза, кои имаат корист од брзиот промет во моделот на суспензија.

Sprague-Dawley Rat Хепатоцити

ОвиеХепатоцити на стаорци од Даули што може да се чинисе изолирани од стаорци Sprague-Dawley и се култивирани во адхерентен или Plateable формат. Во методот Plateable, клетките се прикачуваат на садот за култура, што им овозможува да формираат стабилни меѓуклеточни интеракции и да одржуваат специфични функции на црниот дроб долги периоди. Овој формат е особено погоден за проучување на долгорочни метаболички процеси, ензимска индукција и хронични токсиколошки проценки со користење на клетките на црниот дроб на стаорци Sprague-Dawley.

Кога се одржува во не-адхерентна состојба,Суспензија Sprague-Dawley стаорци хепатоцитисе користат првенствено за краткорочни експерименти. Форматот на суспензија ги олеснува брзите анализи, како што се акутните студии за метаболизмот на лековите и проценките на кинетиката на ензимите, каде што се потребни непосредни функционални одговори. Овој режим е корисен кога се споредуваат акутните метаболички реакции помеѓу различни видови или состојби.

ICR/CD-1 Хепатоцити на глушец

Изолирани од ICR/CD-1 глувци, овие ICR/CD-1 хепатоцити на глушец што може да се подготватсе придржуваат до садот за култура, овозможувајќи им да ги одржуваат клучните функции на црниот дроб на подолго време. Истражувачите го фаворизираат методот Plateable за ICR/CD-1 хепатоцитите на глувчето кога е неопходен стабилен, продолжен период на култура за експериментални набљудувања.

Спротивно на тоа, суспензијата ICR/CD-1 хепатоцитите на глувчето се одгледуваат без прилепување, со што се задржува заоблената морфологија погодна за краткорочни студии.Суспензија ICR/CD-1 Хепатоцити на глушецовозможува брза проценка на метаболичките реакции и е особено корисен при прелиминарните скрининг или кога е потребно тестирање со висока пропусност. Употребата на суспензивни хепатоцити кај ICR/CD-1 глувци помага брзо да се воспостават основните метаболички профили и да се споредат со други видови или различни експериментални услови.

Хепатоцити на мачки

Форматот Plateable е особено корисен за долгорочни студии кои бараат постојани специфични функции на црниот дроб, како што се проценки на хронична токсичност и експерименти за индукција на ензими. Во студиите фокусирани на заболувања на црниот дроб кај мачки, повреда на црниот дроб предизвикана од лекови и метаболички нарушувања специфични за мачките,Хепатоцити на мачки што може да се подготватнудат робустен модел. Нивното придржување, исто така, ја подобрува репродуктивноста на морфолошките и функционалните крајни точки, што ги прави претпочитан модел во ветеринарната фармакологија и хепатолошките истражувања.

Форматот на суспензија го олеснува мерењето на непосредните клеточни одговори на ксенобиотиците, каде што недостатокот на приврзаност го минимизира доцнењето во одговорот забележано во подолгорочни култури.Суспензија Хепатоцити на мачки затоа се клучни за идентификување на раните биохемиски промени и потенцијалните несакани реакции по изложување на нови соединенија.

Хепатоцити на пилешко

Како претставници на птичји модели,Хепатоцити на пилешко кои се готватсе користат во компаративни студии за да се разберат еволутивните разлики во функциите на црниот дроб, особено во проценките на ендокрините нарушувања.

Суспензија Пилешки хепатоцитиовозможува брзи, акутни-фазни студии на метаболизмот на црниот дроб кај птиците и може директно да се споредат со колегите од цицачи.

Други видови

За други видови, Хепатоцити на Minipig кои може да се подготват, Суспензија Minipig Хепатоцити, Погодни хепатоцити на бел зајак од Нов Зеланд, Суспензија Хепатоцити од бел зајак од Нов Зеланд, Суспензија Хепатоцити од стаорец Вистар, Суспензија Хепатоцити од стаорец Вистар Хан сите се исто така вообичаени модели за предвидување и објаснување на интеракциите со лекови и лекови и проучување на цитотоксичноста на лековите.

Заклучок

Хепатоцитите играат клучна улога во одржувањето на функцијата на црниот дроб преку метаболизам, детоксикација, производство на жолчката и синтеза на протеини. Статијата ги нагласува разликите помеѓу примарните хепатоцити и нивните култивирани форми - хепатоцити кои се пловат и суспендирани - секоја оптимизирана за различни експериментални цели. Хепатоцитите кои можат да се обложуваат, со нивното прилепување и продолжена одржливост, се клучни за проучување на хроничните ефекти, ензимската индукција и долгорочните метаболички процеси, додека суспензивните хепатоцити нудат брзи и униформни услови за тестирање за акутни анализи. Дополнително, анализата се протега на видови-специфични апликации, одразувајќи како различните модели на хепатоцити - од човечки до животински системи - помагаат во предвидување на метаболизмот на лековите, проценка на хепатотоксичноста и дизајнирање на целни терапии како што се интервенции базирани на РНК, користејќи конјугација GalNAc. Овој сеопфатен преглед ја демонстрира интегралната улога на хепатоцитите и во клиничкото истражување и во фармаколошкиот развој, обезбедувајќи суштински увид во физиологијата на црниот дроб и механизмите кои се во основата на безбедноста и ефикасноста на лекот.