DDI araştırması, metabolik stabilite ve enzim inhibisyonu için sülfotransferaz (SULT)

Anahtar Kelimeler: İlaç - İlaç Etkileşimi (DDI), Sülfotransferaz (SULT), Enzim İnhibisyonu, Sult Metabolik, Metabolik Kararlılık, İnsan Sult1A1 Enzim, İnsan Sult1b1 Enzim, İnsan Sult1C2, İnsan Sult1 Sult1 Sult1 Sult1, insan sult1, insan sult1, insan sult1, insan sult1, insan SUL

1 iPhase üretir

2 İlaç Gelişiminde Enzimatik Araştırma

İlaç gelişiminde, metabolik fenotiplerin incelenmesi ve CYP450, UGT, SULT, vb. Gibi metabolik enzimlerin enzim inhibisyonu çok önemlidir. Metabolik fenotip araştırması, ana metabolik yolları, anahtar metabolik enzimleri ve bunların kinetik parametrelerini (km/vmax gibi) tanımlamak ve gen polimorfizminin kişiselleştirilmiş ilaçlar üzerindeki etkisini değerlendirmek için LC - MS/MS teknolojisi ile birlikte in vitro modeller kullanır. Enzim inhibisyon araştırması, ilaçların veya bileşiklerin metabolik enzimler üzerindeki inhibitör etkilerine (geri dönüşümlü/geri dönüşü olmayan inhibisyon gibi) odaklanır, IC50/KI değerlerini tahmin etmek için ölçerİlaç - İlaç Etkileşimi (DDI)risk. Bu çalışmalar ilaç tasarımını optimize etmek, güvenliği değerlendirmek (toksik metabolitlerin tanımlanması gibi) ve hassas ilaçlara rehberlik etmek için bilimsel temel sağlar. Temel zorluk, in vitro in vivo verilere dönüştürülmesi ve düşük bolluk metabolitlerinin algılama duyarlılığında yatmaktadır. Gelecekte, organoidler gibi gelişmiş modeller araştırma güvenilirliğini daha da arttırmak için kullanılabilir.

3 Sülfotransferaz (SULT)

Sülfotransferaz (SULT)sülfat gruplarının transferini katalize eden ve endojen bileşiklerin (hormonlar ve nörotransmitterler gibi) ve eksojen bileşiklerin (ilaçlar ve çevre kirleticileri gibi) metabolizmasında rol oynayan bir transferaz türüdür. Sülfotransferazlar esas olarak küçük molekül substratlarının (ilaçlar, hormonlar, nörotransmitterler gibi) ve büyük moleküllerin (peptitler, proteinler, lipitler, glikozaminoglikanlar) sülfasyonunda rol oynayan sitoplazma ve Golgi aparatında bulunur. Sülfotransferazların, esas olarak SULT1, SULT2 ve SULT4 dahil olmak üzere birden fazla alt tipe sahip olduğu tanımlanmıştır. Sülfotransferazın disfonksiyonu anormal ilaç metabolizmasına, kansere, endokrin bozukluklarına ve nörolojik bozukluklara yol açabilir.

4 Sülfasyon/Sülfonasyon Metabolizması

Sülfonasyon metabolizması (sülfasyon metabolizması olarak da bilinir), ilaçların in vivo olarak atılmasında önemli bir rol oynamaktadır ve yeni ilaç gelişimi ve rasyonel klinik ilaç kullanımı için önemli bir temeldir. İnsan sülfotransferaz (sülfataz olarak da bilinir) vücutta, esas olarak karaciğer, ince bağırsak, böbrekler ve akciğerler gibi organlarda dağılmış çok çeşitli substratlara sahiptir. Ortak insan sultlarıSULL1A1, SULL1A3, SULL1B1, SULL1C2, VeSult1c4 (Tablo 1). Çoğu substrat için, sülfotransferaz aracılı metabolizma genellikle tipik substrat inhibisyon özellikleri sergiler; Düşük substrat konsantrasyon seviyeleri tipik olarak enzim ekspresyonunu indükler.

Tablo 1 İnsan vücudundaki kısmen sult süper familyanın dağılımı ve işlevi

SULT'in uyuşturucu gelişiminde 5 temel uygulaması

5.1 Metabolizmaya dayalı DDI'nın in vitro değerlendirmesi

SULT aracılı DDI'nın in vitro değerlendirmesi esas olarak insan hepatik sitoplazmada seçici inhibitörler (quercetin, DCNP gibi) veya rekombinant enzim sistemleri veya spesifik SULT alt tiplerini eksprese eden hücre modelleri aracılığıyla gerçekleştirilir. Deneysel tasarım tipik olarak şunları içerir:

Metabolik fenotip analizi: LC - MS/MS tarafından sülfatlı metabolit üretim hızını ölçün ve inhibisyon oranını (IC50/KI değeri) hesaplayın.

Klinik risk tahmini: İnhibitör metabolit üretimini önemli ölçüde azaltırsa (inhibisyon oranı>%50), sult metabolizmasına bağlı ilaçların klerensine müdahale edebileceğini ve daha fazla in vivo validasyona ihtiyaç olduğunu düşündürmektedir.

5.2 SULT Metabolik İstikrar Çalışması

İlaç gelişiminde, SULT metabolik stabilitesinin çalışması, ilaç sülfasyon hızını ve metabolit üretimini belirlemek için LC - MS/MS analizi ile birlikte in vitro inkübasyon (hepatik sitoplazma/APS) yoluyla gerçekleştirilir, anahtar SULT alt tipi katkılarını belirler, metabolik temizleme risklerini değerlendirir ve kılavuz yapısal optimizasyon.

5.3 Metabolik substrat araştırması

SULT'in substrat araştırma yöntemi (metabolik yol tanımlama yöntemi) doğrudan, önce ilgili alt tipleri taramak için kimyasal inhibisyon kullanan ve daha sonra gen rekombinazları ile doğrulayan ve göreceli katkılarını hesaplayan CYP enzimlerinin tasarımına atıfta bulunabilir.

SULT'in kimyasal inhibisyon testinin ana prensibi ve teknik yolu, insan hepatik sitoplazma sisteminde seçici inhibitörler quercetin ve SULT DCNP'sinin modifiye edilmesiyle maternal metabolizmanın veya metabolit üretiminin inhibe edilip edilmediğini değerlendirmektir.

5.4 Enzim inhibisyon araştırması

Sult, çoklu endojen maddelerin ve ilaçların metabolizmasında rol oynar. Sult'un aktivitesini engellemek için ilaçlar geliştiriliyorsa, ilaç paylaşırken potansiyel güvenlik sorunları olabilir. SULT enzim inhibisyon tahlilinin ana prensibi ve teknik yolu, metabolit p - nitrofenol sülfat üretiminin P - nitrofenol gibi araştırma ilaçları ve prob substratları ilave edilerek inhibe edilip edilmediğini tespit etmek için bir SULT saf enzim sistemi kullanmaktır.

6 Sonuç

Sülfotransferaz (SULT) ilaç metabolizması, ilaç - ilaç etkileşimleri (DDI) ve güvenlik değerlendirmesinde kritik bir rol oynar. BT'nin aracılık ettiği sülfasyon metabolizması ilaç klerensini, aktivasyonunu veya toksisiteyi (hormon ilaçlarının ve çevre kirleticilerinin metabolizması gibi) etkilerken, enzim inhibisyon çalışmaları klinik DDI riskini tahmin edebilir. İn vitro modelleri (karaciğer sitoplazması, rekombinant enzimler) LC - MS/MS teknolojisi ile birleştirerek, SULT alt tiplerinin (SULT1A1, SULT2A1 gibi) metabolik katkıları açıklığa kavuşturulabilir, ilaç yapısı optimizasyonu ve kişiselleştirilmiş ilaçlara rehberlik edebilir. Gelecekte, organoidler gibi gelişmiş modeller, SULT araştırmalarının translasyon değerini daha da artıracak ve metabolik stabilite ve ilaç geliştirmede güvenlik için daha doğru değerlendirme kriterleri sağlayacaktır.

Referans

Li, Y., Lindsay, J., Wang, L.L. ve Zhou, S.F. (2008). İnsan sitosolik sülfotransferazların yapısı, işlevi ve polimorfizmi. Mevcut ilaç metabolizması, 9(2), 99 - 105.