In Vitro Drug Transporter හි Vitro ඇගයීම: ABC Vesicles සහ SLC Transporter Cells හි භූමිකාවන් ගවේෂණය කිරීම

මූල පද: ATP-බන්ධන කැසට්පට(ABC), ABC Transporter, SLC Transporter, Membrane Vesicle, MDR1(P-gp), BSEP, BCRP, MATE1, MATE2-K, OAT1, OATP1B1, MDCK II, Caco-2, Transporter උපසිරැසි, ICH1 ප්‍රවාහනය සීමා කිරීම ඖෂධ අන්තර්ක්‍රියා අධ්‍යයනය පිළිබඳ, HEK293 MOCK, MOCK SLC Transporter.

IPHASE නිෂ්පාදන

පසුබිම

සායනික යෙදුම් වලදී රෝගීන් බොහෝ විට එකවර ඖෂධ කිහිපයක් භාවිතා කරන අතර, මෙම ඖෂධ බරපතල අහිතකර ප්‍රතික්‍රියා ඇති කිරීමට හෝ ප්‍රතිකාරයේ සඵලතාවය වෙනස් කිරීමට හැකියාව ඇති ඖෂධ-ඖෂධ අන්තර්ක්‍රියා (DDI) නිපදවිය හැක. ඩීඩීඅයි තක්සේරුව සාමාන්‍යයෙන් ආරම්භ වන්නේ විභව ඩීඩීඅයි යාන්ත්‍රණයන් පැහැදිලි කිරීමට සහ වැඩිදුර අධ්‍යයනය සඳහා චාලක පරාමිතීන් ලබා ගැනීමට මත්ද්‍රව්‍ය බැහැර කිරීමට බලපෑ හැකි සාධක හඳුනා ගැනීම සඳහා වීට්‍රෝ පරීක්ෂාවෙනි. ඖෂධ පරිවෘත්තීය එන්සයිම දිගු කලක් DDI පර්යේෂණවල අවධානය යොමු කර ඇත. මෑත වසරවලදී, අණුක ජීව විද්‍යා තාක්‍ෂණයේ දියුණුවත් සමඟ, අභ්‍යන්තර මත්ද්‍රව්‍ය ප්‍රවාහකයන් පිළිබඳ අධ්‍යයනයේ සැලකිය යුතු ප්‍රගතියක් ලබා ඇති අතර, ප්‍රවාහනය පදනම් කරගත් DDIs in vitro ඇගයීමේ වැදගත්කම වැඩි අවධානයක් යොමු කර ඇත.

ප්රවාහකයන් සහ ඔවුන්ගේ කාර්යභාරය

ට්‍රාන්ස්පෝටර් යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ විවිධ පටක වල සෛල පටලය පුරා ඇති ට්‍රාන්ස්මෙම්බ්‍රේන් ප්‍රෝටීන වලට වන අතර එය ජීව විද්‍යාත්මක පටල වලට සහ ඉන් පිටතට ආවේණික හෝ බාහිර ද්‍රව්‍ය ඇතුළුවීමට සහ පිටවීමට මැදිහත් වේ. In vitro Drug Transporter යනු ඖෂධ උපස්ථර ලෙස ගන්නා ප්‍රෝටීන සඳහා වන සාමාන්‍ය යෙදුමකි, පටකවල හෝ අවයවවල සෛල පටල මතුපිට පවතින අතර ප්‍රධාන වශයෙන් පවුල් දෙකක් ඇතුළුව ට්‍රාන්ස්මෙම්බ්‍රේන් ඖෂධ ප්‍රවාහනයේ කාර්යය භාර ගනී: ATP-බන්ධන කැසට් පටය(ABC)transmembrane ඖෂධ ප්‍රවාහන ක්‍රියාවලියේ ආධිපත්‍යය දරන superfamily සහ solute carrier superfamily (SLC ප්‍රවාහනය).

ABC ප්රවාහකයන්ATP යනු සෛල පටල හරහා විවිධ උපස්ථර (උදා: අයන, ලිපිඩ සහ ඖෂධ) සක්‍රියව චලනය කරන යැපෙන ප්‍රවාහකයන් වේ, බොහෝ විට සාන්ද්‍රණ අනුක්‍රමයට එරෙහිව. ඖෂධ ප්‍රතිරෝධය, පරිවෘත්තීය ක්‍රියාවලිය සහ සෛලීය විෂ ඉවත් කිරීම සඳහා ඔවුන් ප්‍රධාන භූමිකාවන් ඉටු කරයි.SLC ප්රවාහකයන්ග්ලූකෝස්, ඇමයිනෝ අම්ල සහ ස්නායු සම්ප්‍රේෂක වැනි ද්‍රාව්‍ය චලනයට මැදිහත් වන ද්විතියික ක්‍රියාකාරී හෝ පහසු ප්‍රවාහකයන් වේ. ABC ප්‍රවාහකයන් මෙන් නොව, ඒවාට සෘජුවම ATP අවශ්‍ය නොවන නමුත් අයන අනුක්‍රමික මත රඳා පවතී.

මත්ද්‍රව්‍ය ප්‍රවාහයට මැදිහත් වන ප්‍රවාහකයන්ට ප්‍රධාන වශයෙන් P-glycoprotein (P-gp) හෝ බහු-ඖෂධ ප්‍රතිරෝධක 1 ප්‍රෝටීන් (MDR1), පියයුරු පිළිකා ප්‍රතිරෝධී ප්‍රෝටීන් (BCRP) ඇතුළත් වේ. ඔවුන් ඖෂධ සහ ආවේණික ද්‍රව්‍ය ප්‍රවාහනය සඳහා ජල විච්ඡේදනය කරන ලද ATP හි ශක්තිය භාවිතා කරන ATP-බන්ධන කැසට් (ABC) ප්‍රවාහක පවුලේ සාමාජිකයන් වේ. සෛල තුළට ඖෂධ ඇතුළු කිරීමට මැදිහත් වන ප්‍රවාහකයන්ට ඖෂධීය බලපෑම් ඇති කිරීම සඳහා ඉලක්ක අඩවියට උපස්ථර ලබා ගත හැකි අතර, ප්‍රධාන වශයෙන් කාබනික ඇනායන ප්‍රවාහනය කරන පොලිපෙප්ටයිඩ (OATPs), කාබනික ඇනායන ප්‍රවාහනය (OATs), බහු ඖෂධ සහ විෂ නිස්සාරණ ප්‍රවාහනය (OATs), ප්‍රෝටීන (OCTs ප්‍රවාහනය) ඇතුළු ද්‍රාව්‍ය ප්‍රවාහක පවුලේ සාමාජිකයන්ට අයත් වේ.

ප්රධාන ප්රවාහකයන් සහ ඔවුන්ගේ කාර්යභාරය:

• -BSEP(පිත ලුණු අපනයන පොම්පය):අක්මාව තුළ බයිල් අම්ල ස්‍රාවය සඳහා තීරණාත්මක, BSEP අක්‍රියතාව කොලෙස්ටික් අක්මා රෝගයට සම්බන්ධ වේ. Drug-induced --BSEP නිෂේධනය හෙපටොටොක්සිසිටි ඇති කළ හැක.
• -BCRP(පියයුරු පිළිකා ප්‍රතිරෝධක ප්‍රෝටීන්):BCRP රසායනික චිකිත්සක සහ ප්‍රතිවෛරස් වල ජෛව උපයෝගීතාවයට බලපායි, සෛල වලින් උපස්ථර අපනයනය කරයි සහ වැදෑමහ සහ රුධිරය-මොළයේ බාධක විනිවිද යාමට බලපෑම් කරයි.
• -MATE1/MATE2-කේ(බහු ඖෂධ සහ විෂ නිස්සාරණ ප්‍රෝටීන):වකුගඩු සහ රක්තපාත පටක වල පිහිටා ඇති MATE1 සහ MATE2-K කැටායන ඖෂධ බැහැර කරයි, වකුගඩු ස්‍රාවය කිරීම සඳහා OCT2 සමඟ ඒකාබද්ධව ක්‍රියා කරයි.
• -OATP1B1(SLCO1B1):ස්ටැටින් නිෂ්කාශනය සඳහා තීරනාත්මක රක්තපාත අවශෝෂණය ප්රවාහකයකි. OATP1B1 bilirubic acid, bilirubin, steroid-coupled compounds, සහ thyroid හෝමෝන වැනි අන්තරාසර්ග සංයෝග අවශෝෂණයට මැදිහත් වීමේදී මෙන්ම statins, antibiotics, antivirals, and anticancer drugs වැනි පුළුල් පරාසයක සායනික ඖෂධවල රක්තපාත නිෂ්කාශනය සඳහා තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.
• -OAT1(SLC22A6):නෙෆ්‍රොටොක්සිසිටි අවදානමට බලපෑම් කරමින් ප්‍රතිවෛරස් සහ එන්එස්ඒඅයිඩී ඇතුළු ඇනායන වකුගඩු අවශෝෂණයට මැදිහත් වේ.

ප්‍රවාහන නිෂේධනය සහ DDI

ප්‍රවාහනය අවහිර කිරීමඖෂධ නිෂ්පාදනයේ අත්යවශ්ය අංගයකි. ප්‍රවාහක නිෂේධනය ඖෂධ-මත්ද්‍රව්‍ය අන්තර්ක්‍රියා (DDI) හි ප්‍රධාන කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි, සම-පරිපාලනය කරන ලද ඖෂධවල අවශෝෂණය, බෙදා හැරීම, පරිවෘත්තීය සහ බැහැර කිරීම කෙරෙහි බලපායි. MDR1(P-gp) සහ BCRP වැනි ප්‍රවාහ ප්‍රවාහකයන් නිෂේධනය කිරීමෙන් ඖෂධවල සෛලීය නිස්සාරණය අඩු කළ හැකි අතර, අන්තර් සෛලීය හා පද්ධතිමය සාන්ද්‍රණය ඉහළ යාමට හේතු විය හැක. ඒ හා සමානව, OATP1B1 වැනි අධිග්‍රහණ ප්‍රවාහක නිෂේධනය කිරීම අක්මාව ඖෂධ නිෂ්කාශනය අඩු කළ හැකි අතර, BSEP නිෂේධනය බයිල් අම්ල ප්‍රවාහනයට බාධා කළ හැකි අතර, කොලෙස්ටැසිස් අවදානම වැඩි කරයි. මීට අමතරව, වකුගඩු ඖෂධ ඉවත් කිරීම සඳහා තීරණාත්මක වන MATE1, MATE2-K, සහ OAT1 වැනි ප්‍රවාහකයන්ට, බාධා කළ විට, වකුගඩු බැහැර කිරීම වෙනස් කර ඖෂධ සමුච්චය වීමට දායක විය හැක. ඇතුළුව in vitro මාදිලිMDCK IIසහකැකෝ-2සෛල රේඛා, මෙම ප්‍රවාහක අන්තර්ක්‍රියා ඇගයීම සඳහා බහුලව භාවිතා වන අතර, මත්ද්‍රව්‍ය සංවර්ධනයේදී DDI විභවයන් පිළිබඳ අත්‍යවශ්‍ය අවබෝධයක් ලබා දේ.

ප්‍රවාහන අධ්‍යයනය සඳහා Vitro ආකෘති තුළ

ප්‍රවාහක ක්‍රියාකාරීත්වය අවබෝධ කර ගැනීම සහ ප්‍රවාහකය අනාවැකි පළ කිරීම-මැදිහත් DDIs විශේෂිත සෛල ආකෘති මත රඳා පවතී. පර්යේෂකයන් භාවිතා කරයිHEK293 MOCKසෛල සෘණ පාලනයක් ලෙස, කිසියම් නිරීක්ෂිත ප්‍රවාහනයක් නිශ්චිත ප්‍රවාහකයා නිසා සිදුවන බව සහතික කරයි. HEK293 MOCK ස්ථාවර පසුබිමක් සපයන අතර HEK293 MOCK පර්යේෂණාත්මක නිශ්චිතභාවය වලංගු කිරීමට කේන්ද්‍රීය වේ. එක් ක්රමයක් භාවිතා කරයිmembrane vesiclesබොහෝ විට HEK293 MOCK සෛල වලින් හුදකලා වන සෛල අධික ලෙස ප්‍රකාශ කරන ප්‍රවාහක වලින්. ඒ හා සමානව,MOCK SLC ප්‍රවාහනය කරන්නානිශ්චිත ප්‍රවාහක ක්‍රියාකාරකම් නිශ්චිත නොවන අවශෝෂණයෙන් වෙන්කර හඳුනා ගැනීම සඳහා ආකෘති ඉතා වැදගත් වේ. නිරීක්ෂණය කරන ලද උපස්ථර චලනය ප්‍රවාහකය - රඳා පවතින බව MOCK SLC Transporter විශ්ලේෂණයන් තහවුරු කරයි, සහ MOCK SLC Transporter අත්හදා බැලීම් මඟින් ආකෘතියේ විශ්වසනීයත්වය ශක්තිමත් කරයි. HEK293 MOCK සහ MOCK SLC Transporter භාවිතා කරන මෙම ද්විත්ව ප්‍රවේශය සෛලීය පරිවෘත්තීය බාධාවකින් තොරව ATP- යැපෙන ප්‍රවාහනය අධ්‍යයනය කිරීමේ අපගේ හැකියාව වැඩි දියුණු කරයි.

Caco-2 සෛල රේඛාව, මානව මහා බඩවැලේ පිළිකා වලින් ව්‍යුත්පන්න වී ඇති අතර, එය බඩවැල් ඖෂධ අවශෝෂණය අනුකරණය කිරීමට භාවිතා කරන තවත් සම්මත ආකෘතියකි. P-gp සහ BCRP වැනි විවිධ ප්‍රවාහකයන් ප්‍රකාශ කරන සෛල වැනි enterocyte ලෙස වෙනස් කිරීමට එහි ඇති හැකියාව, ඖෂධ පාරගම්යතාව සහ විභව අන්තර්ක්‍රියා යන දෙකම තක්සේරු කිරීම සඳහා එය අගනා කරයි.

එපමනක් නොව, ප්‍රවාහක- මානව BCRP ප්‍රකාශන සෛල වැනි විශේෂිත මාදිලි උපස්ථර නිශ්චිතභාවය, ඖෂධ ප්‍රවාහනයේ චාලක හැසිරීම සහ නිෂේධකයන්ට ප්‍රවාහක ක්‍රියාකාරකම් මොඩියුලේට් කළ හැකි ප්‍රමාණය විමර්ශනය කිරීමට හැකියාව ලැබේ. වෙසිකියුලර් විශ්ලේෂණයන්හි දත්ත සමඟ සංකලනය වූ විට, මෙම සෛලීය පද්ධති ප්‍රවාහක-මධ්‍යකරණය කරන ලද ඖෂධ බැහැර කිරීමේ ගතිකතාවයන් පිළිබඳ සවිස්තරාත්මක අවබෝධයක් ලබා දෙයි.

නිගමනය

සාරාංශයක් ලෙස, මත්ද්‍රව්‍ය ආරක්ෂාව සහ කාර්යක්ෂමතාව ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා ප්‍රවාහක අන්තර්ක්‍රියා අවබෝධ කර ගැනීම ඉතා වැදගත් වේ. MDR1(P-gp), BCRP, සහ BSEP වැනි ප්‍රවාහකයන් OATP 1B1 සහ OAT1 slc Transporter වැනි ප්‍රවාහනය කරන ප්‍රවාහකයන් සමඟ ඖෂධ ඖෂධවේදය තුළ තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. MDCK II, Caco-2, Human BCRP Expressing cell සහ Human MDR1 Knockin MDCK II Cells ඇතුළු in vitro මාදිලි භාවිතය ප්‍රවාහක නිෂේධනය මත්ද්‍රව්‍ය-මත්ද්‍රව්‍ය අන්තර්ක්‍රියාවලට සහ සමස්ත මත්ද්‍රව්‍ය බැහැර කිරීමට බලපාන ආකාරය අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා ශක්තිමත් රාමුවක් සපයයි. සායනික සැකසුම් තුළ ඖෂධවල කාර්යක්ෂමතාව සහ ආරක්ෂාව ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා මෙම තීක්ෂ්ණ බුද්ධිය ඉතා අගනේය.