Ocena in vitro transportera leku in vitro: badanie roli pęcherzyków ABC i komórek transportera SLC

Słowa kluczowe: kasetę wiążącą ATP - wiążącą (ABC), transporter ABC, transporter SLC, pęcherzyk błony, MDR1 (P - GP), BSEP, BCRP, MATE1, MATE2 - K, OAT1, OATP1B1, MDCK II, CACO - 2, Inhibicja Transportera, identyfikacja substratu transportera, ICh M12 Draft On Interaction Studia, MDCK II HEK293 MOCK, MOCK SLC TRANSPORTER.

Produkty iPhase

Tło

W zastosowaniach klinicznych pacjenci często stosują wiele leków jednocześnie, a leki te mogą wywoływać interakcje leku - lek (DDI), które mogą powodować poważne reakcje niepożądane lub zmienić skuteczność leczenia. Ocena DDI zwykle zaczyna się od testów in vitro w celu zidentyfikowania czynników, które mogą wpływać na usposobienie leku w celu wyjaśnienia potencjalnych mechanizmów DDI i uzyskania parametrów kinetycznych do dalszych badań. Enzymy metabolizujące leki od dawna są przedmiotem badań DDI. W ostatnich latach, wraz z rozwojem technologii biologii molekularnej, w badaniu transporterów leków in vitro poczyniono znaczne postępy, a znaczenie oceny DDI opartej na transporterach in vitro przyciągnęło coraz większą uwagę.

Transporterzy i ich role

Transporter odnosi się do białek transbłonowych w całej błonie komórkowej różnych tkanek, które pośredniczą w wejściu i wyjściu substancji endogennych lub egzogennych do błon biologicznych. Transporter leków in vitro jest ogólnym terminem dla białek, które przyjmują leki jako substraty, istnieją na powierzchni błony komórkowej tkanek lub narządów i podejmuje funkcję transmembryjnego transportu leku, głównie w tym dwóch rodzin: The the Dwie rodziny: The the Dwie rodziny: ATP - Kaseta wiążąca (ABC)Nadrodzina i rozpuszczona nośnik nadrodziny (Transport SLC), który dominuje w procesie transportu transbłonowego.

Transportery ABCsą transporterami zależnymi od ATP -, które aktywnie poruszają różne podłoża (np. Jony, lipidy i leki) między błonami komórkowymi, często przeciwko gradientom stężenia. Odgrywają kluczową rolę w oporności na leki, metabolizm i detoksykację komórkową.Transportery SLCsą w większości wtórnymi aktywnymi lub ułatwionymi transporterami, które pośredniczą w ruchu substancji rozpuszczonych, takich jak glukoza, aminokwasy i neuroprzekaźniki. W przeciwieństwie do transporterów ABC, nie wymagają bezpośrednio ATP, ale polegają na gradientach jonów.

Transportery, które pośredniczą w wypływu leku, obejmują głównie p - glikoproteinę (p - gp) lub białko oporności na multi - leku (MDR1), białko oporności na raka piersi (BCRP). Są członkami rodziny transporterów ATP - Binding (ABC), która wykorzystuje energię zhydrolizowanego ATP do transportu leków i substancji endogennych. Transportery, które pośredniczą w wejściu leków do komórki, mogą przyjmować substraty do miejsca docelowego w celu wywierania efektów farmakologicznych i należą do członków rodziny transportera rozpuszczonego, w tym głównie organiczne polipeptyd transportowy (OATPS), organiczny transporter anionowy (owies), wieloletnie i wytłaczanie toksynowe (manewki).

Kluczowi transportery i ich role:

• -BSEP(Pompa eksportowa soli żółciowej):Krytyczne dla wydzielania kwasu żółciowego w wątrobie, dysfunkcja BSEP jest powiązana z cholestatyczną chorobą wątroby. Indukowany lek - hamowanie BSEP może powodować hepatotoksyczność.
• -BCRP(Białko oporności na raka piersi):BCRP wpływa na biodostępność chemioterapeutyków i leków przeciwwirusowych, eksport podłoża z komórek i wpływając na penetrację bariery łożyska i krwi.
• -Mate1/mate2 - k(Białka wytłaczające wielolek i toksyny):Położone w tkankach nerkowych i wątrobowych, MATE1 i MATE2 - K Wydłużaczowe leki kationowe, działające synergistycznie z OCT2 w celu pośredniczenia w wydzielaniu nerek.
• -OATP1B1(SLCO1B1):Transporter pobierania wątroby krytyczny dla prześwitu statyny. OATP1B1 odgrywa kluczową rolę w pośredniczeniu w pobieraniu związków endogennych, takich jak kwas bilirubowy, bilirubina, związki steroidowe - sprzężone i hormony tarczycy, a także luz wątrobowy szerokiego zakresu leków klinicznych, leków, antybiotyków, antywirusowych i leków przeciwkanszowych.
• -OAT1(SLC22A6):Pośredniczy w nerkowym pobieraniu anionów, w tym przeciwwirusów i NLPZ, wpływając na ryzyko nefrotoksyczności.

Hamowanie transportera i DDI

Zahamowanie transporterajest istotnym aspektem rozwoju leków. Hamowanie transportera odgrywa kluczową rolę w interakcjach leku - leku (DDI) poprzez wpływ na absorpcję, dystrybucję, metabolizm i wydalanie leków podawanych CO - Hamowanie transporterów wypływu, takich jak MDR1 (P - GP) i BCRP może zmniejszyć wytłaczanie komórkowe leków, potencjalnie prowadząc do wyższych stężeń wewnątrzkomórkowych i ogólnoustrojowych. Podobnie, hamowanie transporterów pobierania, takich jak OATP1B1, może zmniejszyć klirens leku w wątrobie, podczas gdy hamowanie BSEP może zakłócać transport kwasu żółciowego, zwiększając ryzyko cholestazy. Ponadto transportery, takie jak MATE1, MATE2 - K, i OAT1, które są kluczowe dla eliminacji leku nerek, po zahamowaniu, mogą zmienić wydalanie nerek i przyczyniać się do akumulacji leku. Modele in vitro, w tymMDCK IIICaco - 2Linie komórkowe są szeroko stosowane do oceny tych interakcji transporterowych, zapewniając niezbędny wgląd w potencjał DDI podczas opracowywania leków.

Modele in vitro do badań transporterowych

Zrozumienie funkcji transportera i przewidywanie Transportera - Za pośrednictwem DDI opierają się na wyspecjalizowanych modelach komórek. Badacze używająHEK293 MOCKKomórki jako kontrola negatywna, zapewniając, że każdy obserwowany transport jest spowodowany specyficznym transporterem. HEK293 MOCK zapewnia spójne pochodzenie, podczas gdy HEK293 MOCK pozostaje kluczowe dla walidacji specyficzności eksperymentalnej. Jedna metoda stosujePęcherzyki błonyod komórek przeglądających transportery, często izolowane z próbnych komórek HEK293. Podobnie,Mock SLC TransporterModele mają kluczowe znaczenie dla odróżnienia specyficznej aktywności transportera od niespecyficznego wychwytu. Testy transportera SLC SLC potwierdzają, że zaobserwowany ruch substratu jest zależny od transportera -, a próbne eksperymenty transportera SLC wzmacniają niezawodność modelu. To podwójne podejście przy użyciu próbnego transportera HEK293 i próbnego transportera SLC zwiększa naszą zdolność do badania transportu zależnego od ATP - bez zakłóceń metabolizmu komórkowego.

Linia komórkowa CACO - 2, pochodząca z ludzkiego raka okrężnicy, jest kolejnym standardowym modelem stosowanym do symulacji wchłaniania leków jelitowych. Jego zdolność do różnicowania się w enterocyt - jak komórki, które wyrażają różne transportery - takie jak P - GP i BCRP - nieocenione jest do oceny przepuszczalności leku, jak i potencjalnych interakcji.

Ponadto, specyficzne modele transportera -, takie jak ludzkie komórki wyrażające BCRP, umożliwiają badanie specyficzności substratu, zachowanie kinetyczne transportu leku oraz zakres, w jakim inhibitory mogą modulować aktywność transportera. W połączeniu z danymi z testów pęcherzykowych te systemy komórkowe zapewniają kompleksowy wgląd w dynamikę dyspozycji leku za pośrednictwem transportera.

Wniosek

Podsumowując, zrozumienie interakcji transportera jest niezbędne do optymalizacji bezpieczeństwa i skuteczności leków. Transportery, takie jak MDR1 (P - GP), BCRP i BSEP wraz z transporterami pobierania, takimi jak OATP 1B1 i OAT1 SLC Transporter, odgrywają krytyczną rolę w farmakokinetyce leków. Zastosowanie modeli in vitro, w tym MDCK II, CACO - 2, ludzkich komórek ekspresyjnych BCRP i ludzkich komórek MDR1 Knockin MDCK II zapewnia solidne ramy dla zrozumienia, w jaki sposób hamowanie transportera może wpływać na interakcje leku -letnie i ogólne usposobienie leku. Te spostrzeżenia są nieocenione w celu optymalizacji skuteczności i bezpieczeństwa leków w warunkach klinicznych.