Đánh giá in vitro của chất vận chuyển thuốc in vitro: Khám phá vai trò của các túi ABC và tế bào vận chuyển SLC

Từ khóa: ATP - Cassette liên kết (ABC), Trình vận chuyển ABC, chất vận chuyển SLC, Vesicle màng, MDR1 (P - GP), BSEP, BCRP, Mate1, Mate2 - K, OAT1, OATP1B1, MDCK II, CACO - Hek293 Mock, Trình vận chuyển SLC giả.

Sản phẩm iphase

Lý lịch

Trong các ứng dụng lâm sàng, bệnh nhân thường sử dụng nhiều loại thuốc đồng thời và các loại thuốc này có thể tạo ra thuốc - Tương tác thuốc (DDI) có khả năng gây ra các phản ứng bất lợi nghiêm trọng hoặc thay đổi hiệu quả của điều trị. Đánh giá DDI thường bắt đầu bằng xét nghiệm in vitro để xác định các yếu tố có thể ảnh hưởng đến việc xử lý thuốc để làm sáng tỏ các cơ chế DDI tiềm năng và để có được các thông số động học để nghiên cứu thêm. Các enzyme chuyển hóa thuốc từ lâu đã là trọng tâm của nghiên cứu DDI. Trong những năm gần đây, với sự phát triển của công nghệ sinh học phân tử, tiến bộ đáng kể đã được thực hiện trong nghiên cứu các chất vận chuyển thuốc in vitro và tầm quan trọng của việc đánh giá in vitro của DDI dựa trên vận chuyển đã thu hút sự chú ý ngày càng tăng.

Người vận chuyển và vai trò của họ

Người vận chuyển đề cập đến các protein xuyên màng trong suốt màng tế bào của các mô khác nhau làm trung gian cho sự xâm nhập của các chất nội sinh hoặc ngoại sinh vào và ra khỏi màng sinh học. Chất vận chuyển thuốc in vitro là một thuật ngữ chung cho các protein dùng thuốc làm chất nền, tồn tại trên bề mặt màng tế bào của các mô hoặc cơ quan, và chiếm chức năng vận chuyển thuốc xuyên màng, chủ yếu bao gồm hai họ: ATP - Cassette liên kết (ABC)Siêu họ siêu họ siêu họ (vận tải SLC), thống trị quá trình vận chuyển thuốc xuyên màng.

Transporters ABClà các chất vận chuyển phụ thuộc ATP - chủ động di chuyển các chất nền khác nhau (ví dụ: các ion, lipid và thuốc) trên các màng tế bào, thường chống lại độ dốc nồng độ. Họ đóng vai trò chính trong kháng thuốc, trao đổi chất và giải độc tế bào.Vận chuyển SLClà chủ yếu là các chất vận chuyển hoạt động thứ cấp hoặc được tạo điều kiện để làm trung gian cho sự di chuyển của các chất hòa tan như glucose, axit amin và chất dẫn truyền thần kinh. Không giống như các chất vận chuyển ABC, họ không yêu cầu ATP trực tiếp nhưng dựa vào độ dốc ion.

Các chất vận chuyển trung gian dòng chảy thuốc chủ yếu bao gồm p - glycoprotein (p - gp) hoặc đa - kháng thuốc 1 protein (MDR1), protein kháng ung thư vú (BCRP). Họ là thành viên của họ vận chuyển ATP - Binding Cassette (ABC), sử dụng năng lượng của ATP thủy phân để vận chuyển thuốc và các chất nội sinh. Các chất vận chuyển làm trung gian cho sự xâm nhập của thuốc vào tế bào có thể đưa các chất nền vào vị trí mục tiêu để tạo ra các tác dụng dược lý và thuộc về các thành viên gia đình vận chuyển chất tan, chủ yếu bao gồm vận chuyển anion hữu cơ (OATPS), chất vận chuyển anion hữu cơ (yến mạch)

Những người vận chuyển chính và vai trò của họ:

• -BSEP(Bơm xuất khẩu muối mật):Quan trọng đối với bài tiết axit mật ở gan, rối loạn chức năng BSEP có liên quan đến bệnh gan cholestatic. Thuốc - gây ra -- ức chế BSEP có thể gây nhiễm độc gan.
• -BCRP(Protein kháng ung thư vú):BCRP ảnh hưởng đến khả dụng sinh học của hóa trị liệu và chống vi -rút, xuất khẩu chất nền từ các tế bào và ảnh hưởng đến sự thâm nhập của nhau thai và máu.
• -Mate1/mate2 - k(Protein đùn multidrug và độc tố):Nằm trong các mô thận và gan, MATE1 và MATE2 - K Thuốc cation bài tiết, làm việc phối hợp với OCT2 để làm trung gian bài tiết thận.
• -OATP1B1(SLCO1B1):Một người vận chuyển hấp thu ở gan quan trọng cho việc giải phóng mặt bằng statin. OATP1B1 đóng một vai trò quan trọng trong việc làm trung gian cho sự hấp thu của các hợp chất nội sinh như axit bilirubic, bilirubin, steroid - các hợp chất kết hợp và hormone tuyến giáp, cũng như độ thanh thải gan của một loạt các loại thuốc lâm sàng như kháng sinh, kháng sinh.
• -OAT1(SLC22A6):Làm trung gian cho sự hấp thu thận của các anion, bao gồm thuốc chống siêu vi và NSAID, ảnh hưởng đến nguy cơ độc tính của thận.

Ức chế vận chuyển và DDI

Ức chế vận chuyểnlà một khía cạnh thiết yếu của phát triển thuốc. Ức chế vận chuyển đóng vai trò then chốt trong thuốc - Tương tác thuốc (DDI) bằng cách ảnh hưởng đến sự hấp thụ, phân phối, chuyển hóa và bài tiết của các loại thuốc được sử dụng. Ức chế các chất vận chuyển efflux như MDR1 (P - GP) và BCRP có thể làm giảm sự đùn của các loại thuốc, có khả năng dẫn đến nồng độ nội bào và toàn thân cao hơn. Tương tự, việc ức chế các chất vận chuyển hấp thu như OATP1B1 có thể làm giảm độ thanh thải thuốc ở gan, trong khi ức chế BSEP có thể cản trở vận chuyển axit mật, làm tăng nguy cơ mắc bệnh ứ mật. Ngoài ra, các chất vận chuyển như Mate1, Mate2 - K và OAT1, rất quan trọng để loại bỏ thuốc thận, khi bị ức chế, có thể thay đổi bài tiết thận và góp phần tích lũy thuốc. Các mô hình in vitro, bao gồmMDCK IIVàCaco - 2Các dòng tế bào, được sử dụng rộng rãi để đánh giá các tương tác vận chuyển này, cung cấp những hiểu biết thiết yếu về tiềm năng DDI trong quá trình phát triển thuốc.

Các mô hình in vitro cho các nghiên cứu vận chuyển

Hiểu chức năng vận chuyển và dự đoán người vận chuyển - DDI qua trung gian dựa vào các mô hình tế bào chuyên dụng. Các nhà nghiên cứu sử dụngHEK293 MockCác tế bào như một biện pháp kiểm soát tiêu cực, đảm bảo rằng bất kỳ vận chuyển quan sát nào là do chất vận chuyển cụ thể. HEK293 Mock cung cấp một nền tảng nhất quán, trong khi Mock HEK293 vẫn là trung tâm để xác nhận tính đặc hiệu thử nghiệm. Một phương pháp sử dụngtúi màngTừ các tế bào biểu hiện quá mức các chất vận chuyển, thường được phân lập từ các tế bào giả HEK293. Tương tự,Trình vận chuyển SLCCác mô hình rất quan trọng để phân biệt hoạt động vận chuyển cụ thể với sự hấp thu không đặc hiệu. Các xét nghiệm vận chuyển SLC Mock xác nhận rằng chuyển động cơ chất được quan sát là chất vận chuyển - phụ thuộc và các thí nghiệm vận chuyển SLC Mock củng cố độ tin cậy của mô hình. Cách tiếp cận kép này bằng cách sử dụng bộ vận chuyển SLC của Hek293 và Mock giúp tăng cường khả năng nghiên cứu vận chuyển ATP - mà không có sự can thiệp từ chuyển hóa tế bào.

Dòng tế bào Caco - 2, có nguồn gốc từ ung thư biểu mô đại tràng ở người, là một mô hình tiêu chuẩn khác được sử dụng để mô phỏng sự hấp thụ thuốc ruột. Khả năng phân biệt thành tế bào ruột - giống như các tế bào thể hiện các chất vận chuyển khác nhau như P - GP và BCRP, coi nó là vô giá để đánh giá cả tính thấm thuốc và tương tác tiềm năng.

Hơn nữa, các mô hình vận chuyển - Các mô hình cụ thể như BCRP của con người biểu hiện các tế bào cho phép nghiên cứu tính đặc hiệu cơ chất, hành vi động học của vận chuyển thuốc và mức độ mà các chất ức chế có thể điều chỉnh hoạt động của chất vận chuyển. Khi kết hợp với dữ liệu từ các xét nghiệm mụn nước, các hệ thống tế bào này cung cấp những hiểu biết toàn diện về động lực của việc xử lý thuốc qua trung gian.

Phần kết luận

Tóm lại, hiểu các tương tác vận chuyển là rất quan trọng để tối ưu hóa tính an toàn và hiệu quả của thuốc. Các chất vận chuyển như MDR1 (P - GP), BCRP và BSEP cùng với các chất vận chuyển hấp thu như OATP 1B1 và ​​OAT1 SLC Transporter đóng vai trò quan trọng trong dược động học thuốc. Việc sử dụng các mô hình in vitro bao gồm MDCK II, CACO - 2, các tế bào biểu hiện BCRP của con người và các tế bào MDR1 Knockin MDCK II của con người cung cấp một khung mạnh mẽ để hiểu làm thế nào ức chế vận chuyển có thể ảnh hưởng đến các tương tác thuốc của thuốc và xử lý thuốc tổng thể. Những hiểu biết này là vô giá để tối ưu hóa hiệu quả và an toàn của thuốc trong môi trường lâm sàng.