MeRSZ online
okoskönyvtár
Több száz tankönyv egy helyen.
Online. Bárhol. Bármikor.
Citokróm P450 enzimekhez köthető gyógyszer-metabolizmus a gyógyszerbiztonság tükrében
Az in vitro megközelítéstől a klinikai alkalmazásig
1.6.1. A gyógyszerjelölt polimorf farmakokinetikai viselkedésének feltérképezése a gyógyszerfejlesztés során
A modern gyógyszerfejlesztés részét képezi a gyógyszerjelölttel kapcsolatban felmerülő olyan kérdések tisztázása, mint hogy 1) a metabolizmusában mely Fázis I vagy Fázis II enzimek vesznek részt, 2) a gyógyszerjelölt lehet-e forrása metabolikus gyógyszer-kölcsönhatásoknak, például gátolja-e valamelyik CYP enzim működését, vagy indukálja-e valamely CYP enzim transzkripcióját. Számos in vitro módszer létezik a fenti kérdések megválaszolására (Hewitt, 2007; Tihanyi, 2010; Fowler, 2017; Tornio, 2019; Lu, 2020; Mann, 2021); az alábbiakban azok ismertetésére térek ki, amelyeket a Metabolikus Gyógyszer-kölcsönhatások Kutatócsoportban meghonosítottunk és alkalmazunk a fejlesztés alatt álló hatóanyagok vizsgálatára.
A preklinikai in vitro és in vivo farmakokinetikai vizsgálatok választ adnak arra a kérdésre, hogy a gyógyszerjelölt eliminációjához milyen mértékben járul hozzá a hatóanyag metabolizmusa. Következő lépésként lényeges a gyógyszerjelölt metabolizmusát katalizáló enzim(ek) azonosítása. Az úgynevezett „enzimtérképezés” logikusan felépített in vitro vizsgálatsorozatot takar, amelynek során humán májpreparátumon (pl. májmikroszóma- és citoszolfrakció, primer hepatocita) végzett vizsgálatokban azonosíthatók be az egyes metabolikus lépésekért felelős enzim(ek) (Hewitt, 2007; Knights, 2016; Doerksen, 2021). Az egyes metabolitok képződéséért felelős enzimek azonosítása leggyakrabban humán májmikroszómával történik az enzimek kofaktorigénye, hőstabilitása és gátlószer-érzékenysége alapján (2. táblázat), esetleg ellenanyagok jelenlétében végzett vizsgálatokban, míg a rekombináns humán CYP enzimeket inkább a megerősítő vizsgálatokban alkalmazzák (Kremers, 2002; Bjornsson, 2003; Zhang, 2007; Mann, 2021). Az új gyógyszerjelöltek vagy egyéb xenobiotikumok metabolizmusában részt vevő CYP enzimek azonosításakor erős CYP-szelektív gátlószereket alkalmazunk, amelyek gátló hatását magunk is igazoltuk humán májmikroszóma-preparátumokon CYP-szelektív próbareakciókban. Számos közülük az FDA ajánlásaiban is szerepel (www.fda.gov/drugs/drug-interactions-labeling/drug-development-and-drug-interactions-table-substrates-inhibitors-and-inducers#table1-2), amelyek segítséget nyújtanak a gyógyszerfejlesztésben részt vevő szakemberek számára.
Az enzimtérképezés eredményei egyben arra is választ adnak, hogy egy vagy több enzim felelős-e az adott hatóanyag metabolizmusáért, illetve hogy az azonosított enzim(ek) genetikai polimorfizmusa, esetleg más hatóanyagok által kiváltott enzimgátlás vagy -indukció okozhat-e számottevő interindividuális különbségeket a hatóanyag „clearance”-ében (kiürülésében) a betegeknél történő klinikai alkalmazás során. Fejlesztési szempontból természetesen az az előnyös, ha egy gyógyszerjelölt metabolizmusát több enzim katalizálja, így a genetikai polimorfizmus és/vagy a farmakokinetikai gyógyszer-kölcsönhatások érdemben kevéssé befolyásolják a hatóanyag metabolizmusát. A fejlesztés során lényeges annak értékelése is, hogy a gyógyszerjelölt maga lehet-e forrása farmakokinetikai gyógyszer-kölcsönhatásoknak. A gyógyszerjelölt CYP-gátló képességét humán májmikroszóma-preparátumon CYP-szelektív szubsztrátok bevonásával állapítják meg. A gátlás mértéke és típusa, valamint a terápiás dózisban alkalmazott hatóanyag vérkoncentrációja alapján becsülhető a gyógyszer-interakció valószínűsége a klinikai alkalmazás során. A gyógyszerjelöltek CYP-indukáló képességét korábban laboratóriumi állatokon tesztelték, ma már inkább primer hepatocitákon végzett vizsgálatokban állapítják meg. A primer hepatocitákat a gyógyszerjelölt több koncentrációjával kezelve vizsgálják a CYP-mRNS, az enzimfehérje-szint és a CYP-enzimaktivitás változását, majd a változásokat ismert CYP-induktor vegyülettel (2. táblázat) kezelt sejtek CYP-expresszió és -aktivitás változásához viszonyítva értékelik (Li, 1997; Kremers, 2002; Hewitt, 2007; Lu, 2020).
Egy gyógyszerjelölt fejlesztési fázisában elengedhetetlen a klinikai alkalmazás során várható interindividuális farmakokinetikai különbségek feltárása, amelyek egyrészt a gyógyszer-metabolizmust katalizáló enzimek genetikai polimorfizmusaira, másrészt a gyógyszerjelölt farmakokinetikai gyógyszer-interakcióira vezethetők vissza. A korai fejlesztési fázisban elvégzett vizsgálatok alapján a hatóanyag szerkezeti módosításaival esetlegesen korrigálható (mérsékelhető vagy kiküszöbölhető) a polimorf metabolizmus, illetve az enzimgátló és/vagy indukáló képesség a farmakológiai hatás megtartása mellett. Így csökkenthető a forgalomba hozatal után történő visszahívás kockázata, legalábbis a farmakokinetikai gyógyszer-interakciókkal magyarázható visszavonás kockázata.
Tartalomjegyzék
- Citokróm P450 enzimekhez köthető gyógyszer-metabolizmus a gyógyszerbiztonság tükrében: az in vitro megközelítéstől a klinikai alkalmazásig
- Impresszum
- Ajánlás
- Köszönetnyilvánítás
- Rövidítések
- 1. A kutatási terület háttere
- 1.1. A gyógyászati szerek alkalmazásának rövid története
- 1.2. A gyógyszerfejlesztés fázisai
- 1.3. Farmakokinetikai és gyógyszer-metabolizmus vizsgálatok jelentősége
- 1.4. A gyógyszer-metabolizmust katalizáló enzimek
- 1.5. A gyógyszer-metabolizmust befolyásoló tényezők
- 1.6. A CYP enzimek a gyógyszerbiztonsági vizsgálatokban és a klinikai alkalmazás során
- 1.1. A gyógyászati szerek alkalmazásának rövid története
- 2. Célkitűzések
- 3. Alkalmazott módszerek
- 3.1. Gyógyszerjelöltek és gyógyszerhatóanyagok
- 3.2. Humán minták
- 3.3. Az in vitro vizsgálatokban alkalmazott májpreparátumok
- 3.4. In vitro farmakokinetikai és metabolizmus vizsgálatok
- 3.5. Farmakokinetikai gyógyszer-kölcsönhatás vizsgálatok
- 3.6. A CYP-enzimaktivitás meghatározása
- 3.7. Genetikai polimorfizmusok és a CYP-mRNS-expresszió meghatározása
- 3.8. A CYP-fehérje-expresszió meghatározása („immunoblot” analízis)
- 3.9. A dexametazon és a dehidroepiandroszteron CYP-indukáló hatásának meghatározása
- 3.10. A gyógyszerhatóanyagok vérszintjének meghatározása
- 3.11. A májszövetdonorok és a betegek demográfiai és klinikai adatai
- 3.12. Statisztikai analízis
- 3.1. Gyógyszerjelöltek és gyógyszerhatóanyagok
- 4. Eredmények
- 4.1. Gyógyszerhatóanyagok farmakokinetikai viselkedése, metabolizmusa és gyógyszer-interakciós sajátságai
- 4.1.1. Primer májsejtmodell alkalmazhatósága in vivo „clearance” becslésére (D1–3)
- 4.1.2. Gyógyszerjelöltek metabolizmusvizsgálata primer májmodelleken (D2, D4)
- 4.1.3. Gyógyszerhatóanyagok metabolizmusát katalizáló enzimek azonosítása (enzimtérképezés) (D2, D5–7)
- 4.1.4. Paracetamolból történő toxikus metabolit képződésének kivédése CYP-aktivitás gátlásával (D8)
- 4.1.5. CYP-indukcióra visszavezethető gyógyszer-kölcsönhatások (D2, D3, D9)
- 4.1.6. Súlyos toxicitáshoz vezető tiamulin-monensin kölcsönhatás hátterének feltárása (D10)
- 4.1.7. Következtetések
- 4.1.1. Primer májsejtmodell alkalmazhatósága in vivo „clearance” becslésére (D1–3)
- 4.2. A CYP-metabolizmusban mutatkozó különbségek lehetséges okai
- 4.3. A gyógyszer-metabolizáló képességhez igazított terápia lehetőségei
- 4.3.1. A gyógyszer-metabolizáló képesség becslése (CYPtestTM) (D20, D21)
- 4.3.2. Végstádiumú vesebetegek gyógyszer-lebontó képessége (D21)
- 4.3.3. Szervátültetésen átesett betegek CYP3A-státuszhoz igazított kalcineurininhibitor-terápiája (D22–24)
- 4.3.4. A CYP2C9 jelentősége epilepsziás gyermekek valproátterápiájában (D25, D26)
- 4.3.5. A CYP enzimek szerepe pszichiátriai betegek pszichofarmakoterápiájában (D27–29)
- 4.3.6. Következtetések
- 4.3.1. A gyógyszer-metabolizáló képesség becslése (CYPtestTM) (D20, D21)
- 4.1. Gyógyszerhatóanyagok farmakokinetikai viselkedése, metabolizmusa és gyógyszer-interakciós sajátságai
- 5. Összegzés és kitekintés
- 6. Új tudományos eredmények és következtetések
- 7. Az értekezés alapjául szolgáló saját közlemények
- 8. Az értekezés témájához szorosan kapcsolódó egyéb saját közlemények
- 9. Az értekezés témájához nem kapcsolódó saját közlemények
- 10. Az értekezés témájához kapcsolódó PhD-disszertációk
- 11. Irodalomjegyzék
- 12. Függelék
- 12.1. A gyógyszer-metabolizmusban meghatározó szerepet játszó CYP enzimek jelentősebb genetikai polimorfizmusai
- 12.2. A farmakokinetikai paraméterek becslése
- 12.3. Az Egis Gyógyszergyár által fejlesztett anxiolitikum, a deramciklan Fázis I. metabolikus útvonalai
- 12.4. A p-nitrofenol hidroxiláz és a 7-metoxi-4-trifluormetil-kumarin O-demetiláz reakciói
- 12.5. A paracetamol metabolizmusa
- 12.6. A CYP genotípus alapján becsült fenotípus (CPIC ajánlásai alapján) (a vizsgálatainkban azonosított CYP genotípusok értékelése)
- 12.7. A valproát metabolizmusa
- 12.8. Az aripiprazol metabolizmusa
- 12.9. A klozapin metabolizmusa
- 12.10. A klonazepam metabolizmusa
- 12.1. A gyógyszer-metabolizmusban meghatározó szerepet játszó CYP enzimek jelentősebb genetikai polimorfizmusai
Kiadó: Akadémiai Kiadó
Online megjelenés éve: 2025
ISBN: 978 963 664 152 8
A gyógyszerbiztonság megteremtésének része a gyógyszer-metabolizmusban mutatkozó egyéni eltérések és farmakokinetikai gyógyszer-kölcsönhatások feltárása, amely a gyógyszerfejlesztés korai időszakában kezdődik és végigkíséri a hatóanyagok életútját egészen a betegágyig. Monostory Katalin kutatómunkája során 1) primer májmodelleken alapuló, többszintű vizsgálati rendszert honosított meg és fejlesztett tovább, amely alkalmasnak bizonyult gyógyszer-hatóanyagok farmakokinetikai, metabolizmus és gyógyszer-interakciós sajátságainak feltérképezésére. 2) Rávilágított arra, hogy a gyógyszer-metabolizmusban kulcs-szerepet játszó citokróm P450 (CYP) enzimek variabilitása az egyes izoenzimeknél eltérő mértékben magyarázható a genetikai polimorfizmussal és a fenokonverziót kiváltó CYP-szelektív (CYP-gátlás és indukció) és nem-szelektív (pl. krónikus alkohol fogyasztás, amoxicillin+klavulánsav terápia) hatásokkal. 3) Diagnosztikai eljárást (CYPtestTM) dolgozott ki a betegek gyógyszer-metabolizáló képességének vérmintából történő meghatározására, amely a DNS analízissel megállapítható allélok kimutatásán (CYP-genotipizálás) és a leukocita CYP expresszióból történő CYP enzimaktivitás becslésen alapul. A CYP-státuszhoz igazított, személyre szabott terápia előnyei igazolódtak májátültetésen átesett betegek takrolimusz és epilepsziás gyermekek valproát kezelésében. Az új tudományos megállapítások nagyban hozzájárulnak a biztonságos és hatékony gyógyszeres terápia kialakításához.
Hivatkozás: https://mersz.hu/monostory-citokrom//
BibTeXEndNoteMendeleyZotero
gomb segítségével választhatsz, hogy fejezetről fejezetre lapozva vagy inkább folyamatosan görgetve olvasnád-e a könyvet.
