Avaliação in vitro do transportador de drogas in vitro: explorando os papéis das vesículas ABC e células transportadoras SLC

Palavras -chave: ATP - Cassete de ligação (ABC), transportador ABC, transportador de SLC, vesícula de membrana, MDR1 (p - gp), BSEP, BCRP, Mate1, Mate2 - K, OATP1B1B1, MDCK II, Caco - 2, Incorter Inibition, Transporter Subsports Subslor, MDCK II, Caco - 2, Incorter Inibition, Transporter Subsport HEK293 Mock, Mock SLC Transportador.

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Fundo

Em aplicações clínicas, os pacientes geralmente usam vários medicamentos simultaneamente, e esses medicamentos podem produzir interações medicamentosas (DDI) que têm o potencial de causar reações adversas graves ou alterar a eficácia do tratamento. A avaliação do DDI geralmente começa com testes in vitro para identificar fatores que podem afetar a disposição de medicamentos para elucidar potenciais mecanismos de DDI e obter parâmetros cinéticos para estudos adicionais. As enzimas metabolizadoras de drogas têm sido o foco da pesquisa de DDI. Nos últimos anos, com o desenvolvimento da tecnologia de biologia molecular, foi feito um progresso significativo no estudo de transportadores de medicamentos in vitro e a importância da avaliação in vitro de DDIs baseados em transportadores atraiu crescente atenção.

Transportadores e seus papéis

O transportador refere -se a proteínas transmembranares em toda a membrana celular de vários tecidos que mediam a entrada e a saída de substâncias endógenas ou exógenas dentro e fora das membranas biológicas. O transportador de drogas in vitro é um termo geral para proteínas que tomam medicamentos como substratos, existem na superfície da membrana celular de tecidos ou órgãos e assumem a função do transporte de medicamentos transmembranares, principalmente incluindo duas famílias: o ATP - Cassete de ligação (ABC)Superfamília e superfamília da transportadora de soluto (transporte SLC), que domina o processo de transporte de medicamentos transmembranares.

Transportadores ABCsão transportadores dependentes de ATP que movem ativamente vários substratos (por exemplo, íons, lipídios e medicamentos) entre membranas celulares, geralmente contra gradientes de concentração. Eles desempenham papéis -chave na resistência a medicamentos, metabolismo e desintoxicação celular.Transportadores SLCsão principalmente transportadores ativos ou facilitados secundários que mediam o movimento de solutos como glicose, aminoácidos e neurotransmissores. Ao contrário dos transportadores da ABC, eles não exigem ATP diretamente, mas dependem de gradientes de íons.

Os transportadores que mediam o efluxo de drogas incluem principalmente a proteína 1 da p. Eles são membros da família transportadora ATP - Cassete de ligação (ABC), que usam a energia do ATP hidrolisado para o transporte de medicamentos e substâncias endógenas. Transportadores que mediam a entrada de medicamentos na célula podem levar substratos ao local -alvo para exercer efeitos farmacológicos e pertencer aos membros da família transportadores de soluto, incluindo principalmente polipeptídeos de ânions orgânicos (OATPs), transportador de ânions, transportador de ânio (transportador orgânico), transportador de ângulos e extrusão de toxina (MATES), cções orgânicas, cções, cções e extrusão de toxinas (MATES), MATIC,

Transportadores -chave e seus papéis:

• -BSEP(Bomba de exportação de sal biliar):Crítico para a secreção de ácido biliar no fígado, a disfunção da BSEP está ligada à doença hepática colestática. Droga - induzida -- A inibição da BSEP pode causar hepatotoxicidade.
• -BCRP(Proteína de resistência ao câncer de mama):O BCRP afeta a biodisponibilidade de quimioterapêuticos e antivirais, exportando substratos de células e influenciando a penetração da placenta e da barreira cerebral.
• -Mate1/mate2 - k(Proteínas de extrusão multidrug e toxina):Localizado nos tecidos renais e hepáticos, Mate1 e Mate2 -
• -OATP1B1(SLCO1B1):Um transportador de captação hepática crítico para a liberação de estatinas. OATP1B1 desempenha um papel crucial na mediação da captação de compostos endógenos, como ácido bilirúbico, bilirrubina, compostos esteróides - acoplados e hormônios da tireóide, bem como a depuração hepática de uma ampla gama de medicamentos clínicos como estatinas, antibióticos, antiviáveis ​​e anti -fatos e anti -fatos.
• -OAT1(SLC22A6):Media a captação renal de ânions, incluindo antivirais e AINEs, influenciando o risco de nefrotoxicidade.

Inibição do transportador e DDI

Inibição do transportadoré um aspecto essencial do desenvolvimento de medicamentos. A inibição do transportador desempenha um papel fundamental nas interações medicamentosas (DDI), afetando a absorção, distribuição, metabolismo e excreção de medicamentos administrados. A inibição de transportadores de efluxo como MDR1 (P - GP) e BCRP pode reduzir a extrusão celular de medicamentos, potencialmente levando a maiores concentrações intracelulares e sistêmicas. Da mesma forma, inibir transportadores de captação como OATP1B1 pode diminuir a depuração hepática do medicamento, enquanto a inibição da BSEP pode interferir no transporte de ácidos biliares, aumentando o risco de colestase. Além disso, transportadores como Mate1, Mate2 - K e OAT1, que são cruciais para a eliminação de medicamentos renais, quando inibidos, podem alterar a excreção renal e contribuir para o acúmulo de medicamentos. Modelos in vitro, incluindoMDCK IIeCaco - 2As linhas celulares são amplamente utilizadas para avaliar essas interações transportadoras, fornecendo informações essenciais sobre o potencial de DDI durante o desenvolvimento de medicamentos.

Modelos in vitro para estudos transportadores

Compreender a função do transportador e prever o transportador - DDIs mediados dependem de modelos de células especializadas. Os pesquisadores usamHEK293 MockAs células como controle negativo, garantindo que qualquer transporte observado seja devido ao transportador específico. O HEK293 Mock fornece um histórico consistente, enquanto o HEK293 Mock permanece central para validar a especificidade experimental. Um método empregaVesículas de membranade células que superexpressam transportadores, geralmente isolados das células simuladas HEK293. De forma similar,Mock SLC TransportadorOs modelos são críticos para distinguir a atividade do transportador específico da captação não específica. Os ensaios de transportador de SLC simulados confirmam que o movimento observado do substrato é transportador - dependente e as experiências de transportador SLC simuladas reforçam a confiabilidade do modelo. Essa abordagem dupla usando o transportador SLC simulado e simulado HEK293 aumenta nossa capacidade de estudar o transporte dependente de ATP - sem interferência do metabolismo celular.

A linha celular Caco - 2, derivada do carcinoma do cólon humano, é outro modelo padrão usado para simular a absorção de drogas intestinais. Sua capacidade de se diferenciar em células de enterócitos - como expressam vários transportadores - como P - GP e BCRP - o torna inestimável para avaliar a permeabilidade do medicamento e as interações potenciais.

Além disso, modelos transportadores - específicos, como células que expressam BCRP humano, permitem a investigação da especificidade do substrato, o comportamento cinético do transporte de medicamentos e a extensão em que os inibidores podem modular a atividade do transportador. Quando combinados com dados de ensaios vesiculares, esses sistemas celulares fornecem informações abrangentes sobre a dinâmica da disposição do medicamento transportador -

Conclusão

Em resumo, o entendimento das interações transportadoras é vital para otimizar a segurança e a eficácia dos medicamentos. Transportadores como MDR1 (P - GP), BCRP e BSEP, juntamente com transportadores de captação como OATP 1B1 e OAT1 SLC transportadores desempenham papéis críticos na farmacocinética de medicamentos. O uso de modelos in vitro, incluindo MDCK II, CACO - 2, células que expressam BCRP humano e células MDR1 humanas MDR1 MDCK II fornece uma estrutura robusta para entender como a inibição do transportador pode afetar as interações medicamento -drogas e a disposição geral de medicamentos. Essas idéias são inestimáveis ​​para otimizar a eficácia e a segurança do medicamento em ambientes clínicos.