In vitro эмийн тээвэрлэгчийн үнэлгээ: ABC vesicles болон SLC тээвэрлэгч эсийн үүргийг судлах

Түлхүүр үг: ATP-холбогч кассет(ABC), ABC тээвэрлэгч, SLC зөөвөрлөгч, мембраны цэврүүт, MDR1(P-gp), BSEP, BCRP, MATE1, MATE2-K, OAT1, OATP1B1, MDCK II, Caco-2, тээвэрлэгчийг дарангуйлах, тээвэрлэгч субстратыг таних D1, Identification D12 Судалгаа, HEK293 MOCK, MOCK SLC Transporter.

IPHASE бүтээгдэхүүн

Суурь

Эмнэлзүйн хэрэглээнд өвчтөнүүд ихэвчлэн хэд хэдэн эмийг нэгэн зэрэг хэрэглэдэг бөгөөд эдгээр эмүүд нь эмийн харилцан үйлчлэлийг (DDI) үүсгэдэг бөгөөд энэ нь ноцтой гаж нөлөө үүсгэх эсвэл эмчилгээний үр нөлөөг өөрчлөх чадвартай байдаг. DDI-ийн үнэлгээ нь ихэвчлэн DDI-ийн боломжит механизмуудыг тодруулах, цаашдын судалгаанд зориулж кинетик параметрүүдийг олж авахын тулд эмийн задралд нөлөөлж болох хүчин зүйлсийг тодорхойлох in vitro туршилтаас эхэлдэг. Эмийн бодисын солилцооны ферментүүд нь удаан хугацааны туршид DDI судалгааны анхаарлын төвд байсаар ирсэн. Сүүлийн жилүүдэд молекул биологийн технологи хөгжихийн хэрээр in vitro эм тээвэрлэгчийг судлахад ихээхэн ахиц дэвшил гарч, тээвэрлэгчид суурилсан DDI-ийн in vitro үнэлгээний ач холбогдол улам бүр анхаарал татаж байна.

Тээвэрчид ба тэдгээрийн үүрэг

Тээвэрлэгч гэдэг нь биологийн мембран руу эндоген эсвэл экзоген бодисыг нэвтрүүлэх, гадагшлуулахад зуучлагч янз бүрийн эд эсийн мембраныг хамарсан мембраны уурагуудыг хэлдэг. In vitro эм зөөвөрлөгч гэдэг нь эмийг субстрат болгон авдаг, эд, эрхтнүүдийн эсийн мембраны гадаргуу дээр байрладаг, трансмембранаар эм зөөвөрлөх үүргийг гүйцэтгэдэг уургийн ерөнхий нэр томъёо бөгөөд үүнд хоёр гэр бүл орно: ATP-холбох кассет (ABC)Трансмембранаар мансууруулах бодис тээвэрлэх үйл явцад давамгайлдаг superfamily ба ууссан зөөвөрлөгч суперфамили (SLC transport).

ABC тээвэрлэгчидЭдгээр нь эсийн мембранаар янз бүрийн субстратуудыг (жишээлбэл, ион, липид, эм) идэвхтэй хөдөлгөдөг ATP-аас хамааралтай тээвэрлэгчид бөгөөд ихэвчлэн концентрацийн градиентийн эсрэг байдаг. Тэд эмэнд тэсвэртэй, бодисын солилцоо, эсийн хоргүйжүүлэх гол үүрэг гүйцэтгэдэг.SLC тээвэрлэгчидЭдгээр нь ихэвчлэн глюкоз, амин хүчил, нейротрансмиттер зэрэг ууссан бодисын хөдөлгөөнийг зуучлах хоёрдогч идэвхтэй буюу хөнгөвчлөх тээвэрлэгчид юм. ABC зөөвөрлөгчөөс ялгаатай нь тэд ATP-ийг шууд шаарддаггүй, харин ионы градиент дээр тулгуурладаг.

Эмийн гадагшлах урсгалыг зуучлагч тээвэрлэгчид нь голчлон P-glycoprotein (P-gp) эсвэл олон-эмэнд тэсвэртэй 1 уураг (MDR1), хөхний хорт хавдарт тэсвэртэй уураг (BCRP) агуулдаг. Эдгээр нь эм болон эндоген бодисыг тээвэрлэхэд гидролизийн ATP-ийн энергийг ашигладаг ATP-binding cassette (ABC) зөөвөрлөгчийн гэр бүлийн гишүүд юм. Эмийн эсэд ороход зуучлагч тээвэрлэгчид фармакологийн нөлөө үзүүлэхийн тулд зорилтот хэсэгт субстратыг авч, ууссан бодис зөөвөрлөгч гэр бүлийн гишүүдэд багтдаг бөгөөд үүнд органик анионы тээвэрлэгч полипептид (OATPs), органик анионы тээвэрлэгч (OATs), олон эм ба токсиныг шахах уураг (MATE), органик катион тээвэрлэгч (OCT) гэх мэт.

Гол тээвэрлэгчид ба тэдгээрийн үүрэг:

• -BSEP(Цөсний давсны экспортын насос):Элэг дэх цөсний хүчлийн шүүрэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг BSEP-ийн үйл ажиллагааны алдагдал нь элэгний холестатик өвчинтэй холбоотой байдаг. Мансууруулах бодисоос үүдэлтэй --BSEP дарангуйлал нь элэгний хордлого үүсгэдэг.
• -BCRP(Хөхний хорт хавдрыг эсэргүүцэх уураг):BCRP нь хими эмчилгээ, вирусын эсрэг эмийн биологийн хүртээмжид нөлөөлж, эсээс субстратыг гадагшлуулж, ихэс болон цусны тархины саадыг нэвтрүүлэхэд нөлөөлдөг.
• -MATE1/MATE2-K(Олон эмийн болон токсиныг шахах уураг):Бөөр ба элэгний эдэд байрлах MATE1 ба MATE2-K нь катион эмийг ялгаруулж, OCT2-тэй синергетик байдлаар ажиллаж бөөрний шүүрлийг зуучилдаг.
• -OATP1B1(SLCO1B1):Статиныг цэвэрлэхэд чухал ач холбогдолтой элэгний шингээлтийн тээвэрлэгч. OATP1B1 нь билирубин хүчил, билирубин, стероид-холбогдох нэгдлүүд, бамбай булчирхайн даавар зэрэг эндоген нэгдлүүдийг шингээхэд зуучлах, түүнчлэн статин, антибиотик, вирусын эсрэг болон хорт хавдрын эсрэг эм зэрэг эмнэлзүйн өргөн хүрээний эмүүдийг элэгний цэвэршүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
• -OAT1(SLC22A6):Вирусын эсрэг болон NSAID зэрэг анионуудыг бөөрөнд шингээхэд зуучилж, нефротоксикийн эрсдэлд нөлөөлдөг.

Тээвэрлэгчийн дарангуйлал ба DDI

Тээвэрлэгчийг саатуулахэмийн хөгжлийн чухал хэсэг юм. Тээвэрлэгчийг дарангуйлах нь эм бэлдмэлийн харилцан үйлчлэлд (DDI) чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд хамт хэрэглэсэн эмийн шингээлт, тархалт, бодисын солилцоо, ялгаралтанд нөлөөлдөг. MDR1(P-gp) болон BCRP зэрэг гадагшлуулах дамжуулагчийг дарангуйлах нь эмийн эсийн шахалтыг бууруулж, эсийн доторх болон системийн концентрацийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Үүний нэгэн адил, OATP1B1 гэх мэт шингээлтийн тээвэрлэгчийг дарангуйлах нь элэгний эмийн клиренсийг бууруулж, BSEP дарангуйлах нь цөсний хүчлийн тээвэрлэлтийг саатуулж, холестазын эрсдлийг нэмэгдүүлдэг. Нэмж дурдахад, бөөрөөр эмийг устгахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг MATE1, MATE2-K, OAT1 зэрэг тээвэрлэгчид бөөрний ялгаралтыг өөрчилж, эмийн хуримтлалд хувь нэмэр оруулдаг. In vitro загварууд, үүндMDCK IIболонКако-2Эдгээр зөөвөрлөгчдийн харилцан үйлчлэлийг үнэлэхэд эсийн шугамыг өргөн ашигладаг бөгөөд эм боловсруулах явцад DDI-ийн боломжийн талаар чухал ойлголтыг өгдөг.

Тээвэрлэгч судлалын In Vitro загварууд

Тээвэрлэгчийн функцийг ойлгох, тээвэрлэгч-зуучлагдсан DDI-ийг урьдчилан таамаглах нь эсийн тусгай загварт тулгуурладаг. Судлаачид ашигладагHEK293 MOCKэсүүд нь сөрөг хяналт болж, ажиглагдсан тээвэрлэлт нь тодорхой тээвэрлэгчээс шалтгаална. HEK293 MOCK нь тууштай суурь мэдээллийг өгдөг бол HEK293 MOCK нь туршилтын өвөрмөц байдлыг баталгаажуулах гол төв хэвээр байна. Нэг аргыг ашигладагмембраны цэврүүтүүдИхэнхдээ HEK293 MOCK эсүүдээс тусгаарлагдсан тээвэрлэгчийг хэт их илэрхийлдэг эсүүдээс. Үүний нэгэн адил,MOCK SLC тээвэрлэгчзагварууд нь тодорхой тээвэрлэгчийн үйл ажиллагааг өвөрмөц бус шингээлтээс ялгахад чухал ач холбогдолтой. MOCK SLC Transporter-ийн шинжилгээ нь ажиглагдсан субстратын хөдөлгөөн нь тээвэрлэгчээс хамааралтай болохыг баталж, MOCK SLC Transporter-ийн туршилтууд нь загварын найдвартай байдлыг бэхжүүлдэг. HEK293 MOCK болон MOCK SLC Transporter-ийг ашигладаг энэхүү хос арга нь эсийн бодисын солилцоонд хөндлөнгөөс оролцохгүйгээр ATP- хамааралтай тээвэрлэлтийг судлах чадварыг сайжруулдаг.

Хүний бүдүүн гэдэсний хорт хавдраас гаралтай Caco-2 эсийн шугам нь гэдэсний эмийн шингээлтийг загварчлахад ашигладаг өөр нэг стандарт загвар юм. P-gp ба BCRP гэх мэт янз бүрийн тээвэрлэгчийг илэрхийлдэг энтероцит шиг эсүүдэд ялгах чадвар нь эмийн нэвчилт болон боломжит харилцан үйлчлэлийн аль алиныг үнэлэхэд үнэлж баршгүй болгодог.

Түүгээр ч зогсохгүй Хүний BCRP-ийг илэрхийлэх эсүүд гэх мэт тээвэрлэгч-тодорхой загварууд нь субстратын өвөрмөц байдал, эмийн тээвэрлэлтийн кинетик шинж чанар, дарангуйлагчид тээвэрлэгчийн үйл ажиллагааг хэр зэрэг зохицуулж чадахыг судлах боломжийг олгодог. Эдгээр үүрэн системүүд нь весикуляр шинжилгээний өгөгдөлтэй хослуулан эм зөөвөрлөх динамикийн талаар иж бүрэн ойлголтыг өгдөг.

Дүгнэлт

Дүгнэж хэлэхэд, тээвэрлэгчдийн харилцан үйлчлэлийг ойлгох нь эмийн аюулгүй байдал, үр нөлөөг оновчтой болгоход амин чухал юм. MDR1(P-gp), BCRP, BSEP зэрэг зөөвөрлөгчид нь OATP 1B1, OAT1 slc тээвэрлэгчдийн хамт эмийн фармакокинетикт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. MDCK II, Caco-2, Хүний BCRP Экспресс эсүүд, Хүний MDR1 Knockin MDCK II эсүүд зэрэг in vitro загваруудыг ашиглах нь тээвэрлэгчийг дарангуйлах нь эм, эмийн харилцан үйлчлэл болон эмийн нийт задралд хэрхэн нөлөөлж болохыг ойлгох бат бөх суурь болж өгдөг. Эдгээр ойлголт нь эмнэлзүйн орчинд эмийн үр нөлөө, аюулгүй байдлыг оновчтой болгоход үнэлж баршгүй чухал юм.