Оцінка in vitro транспортера препарату in vitro: вивчення ролей везикул ABC та клітин транспортера SLC

Ключові слова: ATP - Касета зв'язування (ABC), Transporter ABC, транспортер SLC, мембранна везикула, MDR1 (P - GP), BSEP, BCRP, MATE1, MATE2 - K, OAT1, OATP1B1, MDCK II, Caco - 2, Інгібіція транспортерів Hek293 Mock, Mock SLC Transporter.

Продукти IPHASE

Фон

У клінічних застосуванні пацієнти часто вживають багаторазові препарати одночасно, і ці препарати можуть виробляти лікарські засоби - Взаємодія лікарських засобів (DDI), які можуть викликати серйозні побічні реакції або змінити ефективність лікування. Оцінка DDI зазвичай починається з тестування in vitro для виявлення факторів, які можуть впливати на розпорядження лікарськими засобами для з'ясування потенційних механізмів DDI та отримання кінетичних параметрів для подальшого вивчення. Ферменти метаболізації наркотиків вже давно зосереджуються на дослідженнях DDI. Останніми роками при розробці технології молекулярної біології було досягнуто значного прогресу в дослідженні транспортерів лікарських засобів in vitro, і важливість оцінки in vitro на основі транспортерів ДДІ привертає все більше уваги.

Транспортери та їх ролі

Транспортер відноситься до трансмембранних білків по всій клітинній мембрані різних тканин, які опосередковують введення та вихід ендогенних або екзогенних речовин у біологічні мембрани та виходять з них. Транспортер препаратів in vitro - це загальний термін для білків, які приймають препарати як субстрати, існують на поверхні клітинної мембрани тканин або органів, і взяли на себе функцію трансмембранного транспорту препарату, в основному, включаючи дві сім'ї: АТФ - Зв'язування касети (ABC)Суперсімейство надсімейства та розчинника (транспортування SLC), які домінують у процесі транспорту трансмембранного транспорту.

Транспортери ABCє АТФ - залежними транспортерами, які активно переміщують різні субстрати (наприклад, іони, ліпіди та препарати) через клітинні мембрани, часто проти градієнтів концентрації. Вони відіграють ключову роль у стійкості до наркотиків, метаболізму та детоксикації клітин.Транспортери SLCздебільшого є вторинними активними або полегшеними транспортерами, які опосередковують рух розчинників, таких як глюкоза, амінокислоти та нейротрансмітерів. На відміну від транспортерів ABC, вони не потребують АТФ безпосередньо, але покладаються на градієнти іонів.

Транспортери, які опосередковують витік лікарських засобів, в основному включають P - глікопротеїн (P - GP), або мульти - білок резистентності до наркотиків 1 (MDR1), білок стійкості до раку молочної залози (BCRP). Вони є членами сімейства транспортерів Cassette Cassette (ABC) ATP, які використовують енергію гідролізованого АТФ для транспортування препаратів та ендогенних речовин. Транспортери, які опосередковують введення препаратів у клітину, можуть взяти підкладки до цільового майданчика для здійснення фармакологічних ефектів, і належать до членів сімейства транспортерів розчиненого розчинника, в основному, включаючи органічний аніон, транспортуючи поліпептид (OATPS), органічний аніонний транспортер (OATS), мультипролік та білки екструзії токсину), ін.

Ключові транспортери та їх ролі:

• -BSEP(Експортний насос жовчної солі):Критично для секреції жовчної кислоти в печінці, дисфункція BSEP пов'язана з холестатичним захворюванням печінки. Препарат - індуковане -- інгібування BSE може спричинити гепатотоксичність.
• -BCRP(Білок стійкості до раку молочної залози):BCRP впливає на біодоступність хіміотерапевтичних препаратів та противірусних препаратів, експортуючи субстрати з клітин та впливаючи на плаценти та крові - проникнення в мозок.
• -Mate1/mate2 - k(Білки з багатократною та токсиновою екструзією):Розташований у ниркових та печінкових тканинах, MATE1 та MATE2 - K Виводить катіонні препарати, що працюють синергетично з OCT2 для опосередкування ниркової секреції.
• -OATP1B1(Slco1b1):Транспортер поглинання печінки, критичний для кліренсу статину. OATP1B1 відіграє вирішальну роль у опосередкуванні поглинання ендогенних сполук, таких як білірубінова кислота, білірубін, стероїди - з'єднані сполуки та гормони щитовидної залози, а також печінковий кліренс широкого спектру клінічних препаратів, таких як статини, антибіотики, антивіруси та протиріччя.
• -Овес1(SLC22A6):Опосередковує поглинання нирок аніонів, включаючи антивірусні та НПЗП, впливаючи на ризик нефротоксичності.

Інгібування транспортера та DDI

Гальмування транспортерає важливим аспектом розвитку наркотиків. Інгібування транспортерів відіграє ключову роль у взаємодії з лікарськими препаратами (DDI), впливаючи на поглинання, розподіл, метаболізм та екскрецію препаратів, що вводяться СО. Інгібування транспортерів витікання, таких як MDR1 (P - GP) та BCRP, можуть зменшити клітинну екструзію препаратів, що потенційно призводить до більш високих внутрішньоклітинних та системних концентрацій. Аналогічно, пригнічення транспортерів поглинання, таких як OATP1B1, може зменшити кліренс печінки, тоді як інгібування BSE може заважати транспорту жовчної кислоти, підвищуючи ризик холестазу. Крім того, транспортери, такі як MATE1, MATE2 - K та OAT1, які мають вирішальне значення для усунення ниркового препарату при інгібіції, можуть змінити екскрецію нирок та сприяти накопиченню лікарських засобів. Моделі in vitro, включаючиMDCK IIіCaco - 2Клітинні лінії широко використовуються для оцінки цих транспортерних взаємодій, забезпечуючи істотне розуміння потенціалу DDI під час розробки наркотиків.

Моделі in vitro для транспортерних досліджень

Розуміння функції транспортера та прогнозування транспортера - опосередкована DDIS покладається на спеціалізовані моделі клітин. Дослідники використовуютьHek293 MockКлітини як негативний контроль, гарантуючи, що будь -який спостережуваний транспорт був обумовлений специфічним транспортером. Mock Hek293 забезпечує послідовний досвід, тоді як Mock Hek293 залишається центральним для перевірки експериментальної специфіки. Використовується один методмембранні везикулиз клітин, що надмірно експресують транспортери, часто ізольовані з макетних клітин HEK293. Так само,Макет SLC TransporterМоделі мають вирішальне значення для відрізнення специфічної активності транспортера від неспецифічного поглинання. Мок -аналізи транспортерів SLC підтверджують, що спостережуваний рух субстрату є транспортером - залежним, а макет експерименти з транспортерами SLC підсилюють надійність моделі. Цей подвійний підхід з використанням Mock293 Mock and Mock Transporter SLC посилює нашу здатність вивчати АТФ - залежне від транспорту без перешкод від клітинного метаболізму.

Клітинна лінія Caco - 2, отримана з карциноми товстої кишки людини, є ще однією стандартною моделлю, яка використовується для імітації поглинання препарату кишечника. Його здатність диференціюватись на ентероцитів - подібні клітини, які виражають різні транспортери - такі як P - GP та BCRP - створюють неоціненні для оцінки як проникності лікарських засобів, так і потенційних взаємодій.

Більше того, транспортер - специфічні моделі, такі як клітини, що експресують BCRP, забезпечують дослідження специфічності субстрату, кінетична поведінка транспорту наркотиків та ступінь, в якій інгібітори можуть модулювати активність транспортера. У поєднанні з даними везикулярних аналізів ці клітинні системи дають всебічне уявлення про динаміку транспортера - опосередкована диспозиція лікарських засобів.

Висновок

Підсумовуючи це, розуміння взаємодій транспортера є життєво важливим для оптимізації безпеки та ефективності наркотиків. Транспортери, такі як MDR1 (P - GP), BCRP та BSEP разом із транспортерами поглинання, такими як Transporter OATP 1B1 та OAT1 SLC, відіграють критичну роль у фармакокінетиці лікарських засобів. Використання моделей in vitro, включаючи MDCK II, Caco - 2, клітини, що експресують BCRP, клітини, що експресують BCRP, та клітини MDCK II людини MDCK II забезпечують надійну рамку для розуміння того, як гальмування транспортера може впливати на взаємодію наркотиків та препарату та загальну диспозицію наркотиків. Ці уявлення є неоціненними для оптимізації ефективності та безпеки наркотиків у клінічних умовах.