Vlerësimi in vitro i transportuesit të drogës in vitro: Eksplorimi i roleve të vezikulave ABC dhe qelizave të transportuesit SLC

Fjalë kyçe: ATP - kasetë lidhëse (ABC), transportues ABC, transportues SLC, vezika e membranës, MDR1 (P - GP), BSEP, BCRP, MATE1, MATE2 - K, OAT1, OATP1B1, MDCK II, CACO - 2, Transportues i Transportit, Identifikimi i Nënshtrimit të Transportit, Identifikimi M12 M12 Draft, MDCK II, CACO - HEK293 Mock, Mock SLC Transporter.

Produkte iPhase

Sfond

Në aplikimet klinike pacientët shpesh përdorin ilaçe të shumta njëkohësisht, dhe këto ilaçe mund të prodhojnë ilaçe - ndërveprime të drogës (DDI) që kanë potencialin për të shkaktuar reagime serioze negative ose të ndryshojnë efektivitetin e trajtimit. Vlerësimi i DDI zakonisht fillon me testimin in vitro për të identifikuar faktorët që mund të ndikojnë në disponimin e ilaçeve për të sqaruar mekanizmat e mundshëm DDI dhe për të marrë parametra kinetikë për studim të mëtutjeshëm. Enzimat metabolizuese të drogës kanë qenë prej kohësh në fokus të hulumtimit DDI. Vitet e fundit, me zhvillimin e teknologjisë së biologjisë molekulare, është bërë përparim i rëndësishëm në studimin e transportuesve të ilaçeve in vitro, dhe rëndësia e vlerësimit in vitro të DDIS me bazë transportuesi ka tërhequr vëmendjen në rritje.

Transportuesit dhe rolet e tyre

Transportuesi i referohet proteinave transmembrane në të gjithë membranën qelizore të indeve të ndryshme që ndërmjetësojnë hyrjen dhe daljen e substancave endogjene ose ekzogjene brenda dhe jashtë membranave biologjike. Transportuesi i drogës in vitro është një term i përgjithshëm për proteinat që marrin ilaçe si substrate, ekzistojnë në sipërfaqen e membranës qelizore të indeve ose organeve, dhe marrin funksionin e transportit transmembranor të drogës, kryesisht duke përfshirë dy familje: ATP - Cassete Linking (ABC)Superfamilja e transportuesit të superfamiljes dhe solucionit (transporti SLC), të cilat mbizotërojnë procesin e transportit të drogës transmembrane.

ABC Transportuesitjanë transportues të varur nga ATP - që lëvizin në mënyrë aktive substrate të ndryshme (p.sh., jone, lipide dhe ilaçe) nëpër membranat qelizore, shpesh kundër gradientëve të përqendrimit. Ata luajnë role kryesore në rezistencën e drogës, metabolizmin dhe detoksifikimin qelizor.Transportuesit SLCjanë kryesisht transportues aktivë sekondarë aktivë ose të lehtësuar që ndërmjetësojnë lëvizjen e solucioneve të tilla si glukoza, aminoacidet dhe neurotransmetuesit. Për dallim nga transportuesit ABC, ata nuk kërkojnë ATP direkt, por mbështeten në gradientët e joneve.

Transportuesit që ndërmjetësojnë rrjedhën e ilaçeve kryesisht përfshijnë P - glikoproteinë (P - GP), ose Multi - Rezistencë ndaj ilaçeve 1 proteinë (MDR1), proteinë e rezistencës ndaj kancerit të gjirit (BCRP). Ata janë anëtarë të familjes transportuese të kasetës ATP - detyruese (ABC), të cilat përdorin energjinë e ATP të hidrolizuar për transportin e drogës dhe substancave endogjene. Transportuesit që ndërmjetësojnë hyrjen e barnave në qelizë mund të marrin substrate në vendin e synuar për të ushtruar efekte farmakologjike, dhe i përkasin anëtarëve të familjes së transportuesit të solucionit, kryesisht duke përfshirë anion organik që transportojnë polipeptidin (OATPS), transportuesin organik të anionit (OATS), multidrug dhe toksin e proteinave ekstruksione (Mates), transportuesit organikë të kationit (OCTS), etj.

Transportuesit kryesorë dhe rolet e tyre:

• -Bsep(Pompë eksporti i kripës biliare):Kritik për sekretimin e acidit biliare në mëlçi, mosfunksionimi BSEP është i lidhur me sëmundjen kolestatike të mëlçisë. Droga - e induktuar -- Frenimi i BSEP mund të shkaktojë hepatotoksicitet.
• -Bcrp(Proteina e rezistencës ndaj kancerit të gjirit):BCRP ndikon në biodisponibilitetin e kimioterapeutikës dhe antiviralëve, duke eksportuar substrate nga qelizat dhe duke ndikuar në placental dhe gjakun e gjakut - depërtimin e barrierës së trurit.
• -Mate1/mate2 - k(Proteinat e nxjerrjes multidrug dhe toksinës):E vendosur në inde renale dhe hepatike, Mate1 dhe Mate2 - k ilaçe ekstionike, duke punuar në mënyrë sinergjike me 2 Tetor për të ndërmjetësuar sekretimin e veshkave.
• -OATP1B1(SLCO1B1):Një transportues i marrjes hepatike kritike për pastrimin e statinës. OATP1B1 luan një rol vendimtar në ndërmjetësimin e marrjes së komponimeve endogjene si acidi bilirubik, bilirubina, steroide - komponime të shoqëruara, dhe hormonet tiroide, si dhe pastrimi hepatik i një game të gjerë të ilaçeve klinike siç janë statinat, antibiotikët, antiviralet dhe ilaçet antikancerale.
• -Tërshërë1(SLC22A6):Ndërmjetëson marrjen renale të anioneve, përfshirë antiviralët dhe NSAIDs, duke ndikuar në rrezikun e nefrotoksicitetit.

Frenimi i transportuesit dhe DDI

Frenimi i transportuesitështë një aspekt thelbësor i zhvillimit të ilaçeve. Frenimi i transportuesit luan një rol kryesor në drogën - Ndërveprimet e Drogës (DDI) duke ndikuar në thithjen, shpërndarjen, metabolizmin dhe sekretimin e ilaçeve të administruara CO -. Frenimi i transportuesve të rrjedhës si MDR1 (P - GP) dhe BCRP mund të zvogëlojë nxjerrjen qelizore të ilaçeve, duke çuar potencialisht në përqendrime më të larta ndërqelizore dhe sistemike. Në mënyrë të ngjashme, frenimi i transportuesve të marrjes si OATP1B1 mund të ulë pastrimin e ilaçeve hepatike, ndërsa frenimi i BSEP mund të ndërhyjë në transportin e acideve biliare, duke rritur rrezikun e kolestazës. Për më tepër, transportuesit si MATE1, MATE2 - K, dhe OAT1, të cilat janë thelbësore për eliminimin e ilaçeve renale, kur pengohen, mund të ndryshojnë sekretimin e veshkave dhe të kontribuojnë në akumulimin e ilaçeve. Modele in vitro, përfshirëMDCK IIdheCaco - 2Linjat qelizore, përdoren gjerësisht për të vlerësuar këto ndërveprime transportuese, duke siguruar njohuri thelbësore për potencialin DDI gjatë zhvillimit të ilaçeve.

Modelet in vitro për studime të transportuesit

Kuptimi i funksionit të transportuesit dhe parashikimi i transportuesit - DDI të ndërmjetësuar mbështeten në modelet e specializuara të qelizave. Studiuesit përdorinHEK293 MockQelizat si një kontroll negativ, duke siguruar që çdo transport i vërejtur të jetë për shkak të transportuesit specifik. Mock HEK293 siguron një sfond të qëndrueshëm, ndërsa tallen HEK293 mbetet thelbësore për të vërtetuar specifikën eksperimentale. Një metodë përdorvezikulat e membranësNga qelizat që mbingarkojnë transportuesit, shpesh të izoluar nga qelizat tallen HEK293. Në mënyrë të ngjashme,Transportues SLCModelet janë kritike për të dalluar aktivitetin specifik të transportuesit nga marrja jospecifike. Analizat e Transporterit të Transportit SLC konfirmojnë se lëvizja e vëzhguar e substratit është transportuese - e varur dhe tallen me eksperimentet e transportuesit SLC përforcojnë besueshmërinë e modelit. Kjo qasje e dyfishtë duke përdorur Transporter HEK293 Mock dhe Mock SLC rrit aftësinë tonë për të studiuar ATP - Transport i varur pa ndërhyrje nga metabolizmi qelizor.

Linja qelizore Caco - 2, e rrjedhur nga karcinoma e zorrës së trashë njerëzore, është një model tjetër standard që përdoret për të simuluar thithjen e drogës së zorrëve. Aftësia e saj për të diferencuar në enterocite - si qeliza që shprehin transportues të ndryshëm - siç janë P - GP dhe BCRP - e bën atë të paçmueshme për vlerësimin e përshkueshmërisë së drogës dhe ndërveprimeve të mundshme.

Për më tepër, Transporter - Modele specifike si qelizat që shprehin BCRP të njeriut mundësojnë hetimin e specifikës së substratit, sjelljen kinetike të transportit të drogës dhe shkallën në të cilën frenuesit mund të modulojnë aktivitetin e transportuesit. Kur kombinohen me të dhëna nga analizat vezikulare, këto sisteme qelizore ofrojnë njohuri gjithëpërfshirëse në dinamikën e transportuesit - disponimi i drogës i ndërmjetësuar.

Përfundim

Si përmbledhje, të kuptuarit e ndërveprimeve të transportuesit është thelbësore për optimizimin e sigurisë dhe efikasitetit të drogës. Transportues të tillë si MDR1 (P - GP), BCRP dhe BSEP së bashku me transportuesit e marrjes si OATP 1B1 dhe OAT1 Transporter SLC luajnë role kritike në farmakokinetikën e drogës. Përdorimi i modeleve in vitro përfshirë MDCK II, CACO - 2, qelizat që shprehin BCRP njerëzore dhe qelizat njerëzore MDR1 Knockin MDCK II sigurojnë një kornizë të fortë për të kuptuar se si frenimi i transportuesit mund të ndikojë në ndërveprimet e drogës -ilaçeve dhe disponimin e përgjithshëm të drogës. Këto njohuri janë të paçmueshme për optimizimin e efikasitetit të drogës dhe sigurisë në mjediset klinike.