Applikazzjoni taċ-ċitokromu P450 (CYP450) u UDP - Enżimi Glucuronosyltransferase (UGT) fil-mediċina - Studji dwar l-Interazzjoni tad-Droga rigward il-fenotip metaboliku u l-inibizzjoni tal-enzimi

Kliem Ewlenin: Droga - Interazzjoni tad-Droga (DDI), Cytochrome P450 (enzima CYP450), UDP - Glucuronosyltransferase (UGT), Inibizzjoni tal-Enżimi, Studju tal-Phenotiping Metaboliku CYP450 Enżima, CYP2C8, CYP2C8, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP3A4 / 5, CYP2A6, CYP2E1, UGT1A1, UGT1A3, UGT1A4, UGT1A6, UGT1A7, UGT1A8, UGT1A9, UGT1A9, UGT1A9, UGT1A10, UGT2B7, UGT2B15, UGT2B17.

• Iphase tipproduċi

Nota: L-enzimi CYP ġeneralment jintużaw magħhomSistema ta 'riġenerazzjoni NADPH/ NADPHuPBS
Enzimi UGT ġeneralment jintużaw magħhomSistema ta 'inkubazzjoni UGTu PBS.

Il-metaboliżmu għandu rwol kruċjali fid-destin tal-mediċini, li jaffettwa r-rimi tagħhom madwar il-ġisem u b'hekk jolqot l-esponiment u l-impatt tas-sit fil-mira. Dan iseħħ prinċipalment fil-fwied, iżda jista 'jseħħ ukoll f'organi extrahepatic. Studji riċenti żvelaw l-eżistenza u s-sinifikat funzjonali tal-enzimi metabolizzanti tal-mediċina (DME) fil-moħħ.Enżima Cytochrome P450 (CYP)uUDP - Glucuronosyltransferase (UGT) huma wkoll parteċipanti ewlenin fil-bijotrasformazzjoni tad-droga fis-sistema nervuża ċentrali (CNS).

• Cytochrome P450 (CYP)

Cytochrome P450 jiddomina l-metaboliżmu tal-fażi I (ossidazzjoni, tnaqqis, idroliżi), li jammonta għal aktar minn 75% tal-metaboliżmu tad-droga. Is-sottotipi ewlenin jinkludu CYP3A4 (50% metaboliżmu tad-droga) u CYP2D6 (20% metaboliżmu tad-droga). Is-CYP jikkonverti l-mediċini lipofiliċi f'metaboliti polari, u jippromwovu l-eskrezzjoni.

Epatokiti primarji huma epatokiti iżolati direttament mill-fwied uman jew tal-annimali, u saru l-mudell preferut għar-riċerka tal-metaboliżmu tad-droga minħabba l-preservazzjoni tagħhom ta 'attività ta' enzimi CYP intatta u rilevanza fiżjoloġika. Il-mudell primarju tal-epatokiti huwa l-aktar mudell ta 'evalwazzjoni aċċettat b'mod wiesa' għall-induzzjoni tal-enzima CYP fl-industrija, l-akkademja, u l-aġenziji regolatorji. Bħala sistema ċellulari, l-epatokiti umani huma komposti minn riċetturi nukleari, attivaturi tal-CO u inibituri, ġeni mmirati u promoturi, kif ukoll enzima metabolizzata tad-droga li kapaċi għal dawk tal-fwied u tista 'tissimula b'mod effettiv l-induzzjoni tal-mediċini kandidati u l-metaboliti tagħhom.

• UDP - Glucuronosyltransferase (UGT)

UDP - glucuronosyltransferases hija enzima ta 'fażi primarja ⅱ li tuża l-aċidu glukuroniku bħala donatur taz-zokkor biex tikkatalizza l-irbit ta' l-aċidu glukuroniku ma 'sustanzi eżoġeni u gruppi polari, li tippromwovi t-tneħħija tagħha. UGT uman huwa mqassam b'mod wiesa 'u espress f'tessuti bħall-fwied, l-imsaren żgħir, il-kliewi, l-istonku, u l-pulmuni. Il-fwied huwa l-organu ewlieni fil-ġisem tal-bniedem li jgħaddi minn reazzjonijiet li jorbtu l-aċidu glukuroniku, u l-biċċa l-kbira tas-sottotipi UGT huma espressi fil-fwied. UGT1A7, UGT1A8, UGT1A10, u UGT2A1 huma mqassma fit-tessuti extrahepatic, u r-reazzjoni li torbot l-aċidu glukuroniku li sseħħ fit-tessuti extrahepatic hija prinċipalment relatata mal-assorbiment u l-eskrezzjoni tad-drogi.

• Applikazzjonijiet ewlenin fl-iżvilupp tad-droga

Mudell ta 'skrining in vitro: enzimi CYP jew UGT bħal mikrosomi tal-fwied / epatokiti primarji jintużaw għal esperimenti ta' inkubazzjoni ta 'mikrosoma / epatokiti tal-fwied biex tevalwa r-rata metabolika u nofs - ħajja ta' mediċini kandidati, u mbagħad tevalwa l-istabbiltà metabolika ta 'mediċini kandidati (bħalma huma l-esperimenti ta' inibizzjoni ta 'CYP3A4). Uża ċelloli editjati tal-ġeni biex tbassar differenzi metaboliċi kliniċi.

Droga - Interazzjoni tad-Droga (DDI)Studju: Wettaq esperimenti ta 'inibizzjoni ta' CYP biex tiskopri jekk mediċini kandidati jinibixxu l-enzimi CYP ewlenin (bħal CYP3A4, CYP2C9) u jbassru r-riskju kliniku ta 'DDI. Wettaq esperimenti ta 'inibizzjoni ta' l-UGT biex tevalwa l-effett tal-mediċini fuq l-attività ta 'l-UGT. Tiskopri l-effett ta 'induzzjoni ta' mediċini fuq CYP / UGT permezz ta 'analiżi primarja ta' epatokiti.

Żvilupp ta 'metodi ta' analiżi bijoloġika: L-istudju ta 'enzimi CYP u UGT għandu rwol kritiku fl-iżvilupp u l-validazzjoni tal-metodu bijoanalitiku għall-metaboliżmu tad-droga u studji farmakokinetiċi (DMPK). Uża matriċi bijoloġiċi li fihom metaboliti CYP / UGT (bħal bili u plażma) għall-evalwazzjoni tal-effett tal-matriċi, jottimizzaw il-metodi LC - MS / MS, u jevitaw effetti ta 'inibizzjoni / titjib tal-joni.

Riċerka ġenetika tal-polimorfiżmu: UGT1A1 u ġeni oħra li jikkontrollaw l-espressjoni tal-enzima UGT huma ġeni importanti involuti fiċ-ċikli metaboliċi tal-bniedem. Bl-iżvilupp ta 'farmakoġenomika, instab li l-polimorfiżmu ġenetiku tagħhom huwa relatat ma' ċerti livelli ta 'metaboliżmu ta' mediċini, li min-naħa tiegħu jaffettwa l-okkorrenza, l-iżvilupp, u t-trattament tal-mard u ħafna aspetti oħra.

Studju dwar id-differenzi tal-ispeċi: Qabbel id-differenzi fl-attività tal-enzimi CYP ta 'epatokiti primarji bħal bnedmin, firien, u klieb, u ottimizza l-istrateġija ta' transizzjoni minn użu prekliniku għal użu kliniku.

• Inibizzjoni tal-enżima

CYP enzima medjataInibizzjoni tal-enżimaJirreferi għall-fenomenu fejn ċerti komposti jistgħu jinibixxu l-attività ta 'ċerti enzimi metaboliċi CYP450, li jirriżultaw f'metaboliżmu mnaqqas, rati ta' approvazzjoni mnaqqsa, u żieda fl-esponiment ta 'ċerti mediċini meta jintużaw flimkien, u b'hekk jippreżentaw periklu ta' sigurtà. Skond il-mekkaniżmi differenti ta 'inibizzjoni, l-effett inibitorju tal-mediċini fuq l-enzimi CYP450 jista' jinqasam f'inibizzjoni riversibbli u l-ħin - inibizzjoni dipendenti (TDI). Inibizzjoni li tiddependi mill-ħin, magħrufa wkoll bħala inibizzjoni irreversibbli, ġeneralment tirreferi għall-formazzjoni ta 'kumpless bejn mediċina kandidata u enzima CYP permezz ta' bonds kovalenti, li tirriżulta f'intattivazzjoni irreversibbli ta 'enzimi. L-effett inibitorju tal-inibitur fuq l-enzima ma jisparixxix immedjatament wara li l-inibitur jitneħħa, iżda juri l-ħin - karatteristiċi dipendenti.

• Studju tal-fenotipar metaboliku tal-enzima CYP450

Fil-preżent, hemm tliet metodi ewlenin għall-identifikazzjoni tal-fenotip metaboliku ta 'l-enzimi ta' CYP450: metodu ta 'inibizzjoni selettiva, metodu ta' isoenzima CYP450 uman rikombinanti, u metodu ta 'analiżi ta' korrelazzjoni. Metodu ta 'inibizzjoni selettiva jista' jinqasam f'metodu ta 'inibizzjoni kimika u metodu ta' inibizzjoni ta 'antikorpi. Tinvolvi l-kejl tal-attività metabolika ta 'mikrosomi tal-fwied uman fuq mediċini bi u mingħajr iż-żieda ta' serje ta 'inibituri jew antikorpi kimiċi selettivi ta' enzima CYP450, sabiex tiġi investigata jekk il-metaboliżmu tal-mediċini huwiex affettwat mill-inibizzjoni selettiva ta 'l-enzimi ta' CYP450 fil-mikrosomi tal-fwied uman, ikkalkula l-impriżi ta 'l-inibizzjoni ta' l-inibizzjoni ta 'l-inibizzjoni ta' l-inibizzjoni ta 'l-inibizzjoni ta' l-inattiva Fenotip metaboliku tal-enzima CYP450. Fost dawn, il-metodu ta 'inibizzjoni kimika ntuża ħafna minħabba t-tħaddim sempliċi u l-prezz baxx tiegħu.

• Konklużjoni

Enżimi CYP u enzimi UGT, bħala s-sistemi tal-enzimi ewlenin tal-metaboliżmu tal-mediċina, rispettivament jiddominaw reazzjonijiet tal-fażi I (ossidazzjoni, tnaqqis) u reazzjonijiet tal-fażi II (glukuronidazzjoni), li jaffettwaw profondament l-effikaċja, it-tossiċità, u l-użu personalizzat ta 'mediċini. Sottotipi bħal CYP3A4 u CYP2D6, flimkien ma 'enzimi bħal UGT1A1 u UGT2B7, jiffurmaw netwerk metaboliku kumpless. Id-differenzi fl-attività tagħhom (bħall-polimorfiżmu tal-ġeni u l-ispeċifiċità tal-ispeċi) jistgħu jiġu analizzati b'mod preċiż permezz ta 'mudelli ta' epatokiti primarji u teknoloġija LC - MS / MS, li jipprovdu appoġġ ewlieni tad-dejta għall-iżvilupp tad-droga.

Referenza

Zhang, M., Rottschäfer, V., & Cm de Lange, E. (2024). L-impatt potenzjali tal-mediċina CYP u UGT - metabolizzazzjoni tal-enzimi fuq esponiment għall-mediċina fil-mira tal-moħħ. Reviżjonijiet tal-metaboliżmu tad-droga, 56(1), 1 - 30.

Ghosal, A., Ramanathan, R., Kishnani, N. S., Chowdhury, S. K., & Alton, K. B. (2005). Cytochrome P450 (CYP) u UDP - enzimi glucuronosyltransferase (UGT): rwol fil-metaboliżmu tad-droga, polimorfiżmu, u identifikazzjoni tal-involviment tagħhom fil-metaboliżmu tad-droga. Fi Progress fl-analiżi farmaċewtika u bijomedika (Vol. 6, pp. 295 - 336). Elsevier.