Monostory Katalin

Citokróm P450 enzimekhez köthető gyógyszer-metabolizmus a gyógyszerbiztonság tükrében

Az in vitro megközelítéstől a klinikai alkalmazásig


4.1.5. CYP-indukcióra visszavezethető gyógyszer-kölcsönhatások (D2, D3, D9)

A CYP enzimek indukciója szintén magában hordozza a farmakokinetikai gyógyszer-kölcsönhatások kockázatát, ezért a fejlesztés során javasolt a gyógyszerjelöltek CYP-indukáló sajátságainak feltárása. A gyógyszerjelöltek CYP-indukáló képességét korábban laboratóriumi állatokon tesztelték, a fajok között mutatkozó különbségek miatt azonban megbízhatóbb eredményre lehet számítani humán hepatocitákon végzett vizsgálatokból. Három gyógyszerjelölt, a koleszterinszint-csökkentő LK-935 és LK-980 (Lek Pharmaceuticals d.d.), valamint az AMPA-antagonista GYKI-47261 (IVAX Gyógyszerkutató Intézet Kft., Budapest) példáján keresztül szemléltetem a primer májsejteken végzett CYP-indukciós vizsgálatok menetét (D2, D3, D9).
A forgalomban lévő koleszterinszint-csökkentők egyik hátránya, hogy farmakokinetikai gyógyszer-kölcsönhatások forrásai. Az atorvasztatinról ismert, hogy aktiválja a humán PXR és CAR nukleáris receptorokat és a CYP2B6, valamint CYP3A4 transzkripcióját fokozza, ezzel számos párhuzamosan alkalmazott CYP2B6- és CYP3A4-szubsztrát metabolizmusát felgyorsítja (El-Sankary, 2001; Kocarek, 2002; Kobayashi, 2005). A Lek Pharmaceuticals d.d. felkérésére megvizsgáltuk, hogy a gyógyszerjelölt LK-935-nél és LK-980-nál mennyiben sikerült kiküszöbölni a CYP-indukcióra visszavezethető gyógyszer-kölcsönhatásokat. A gyógyszerjelöltek CYP-indukáló képességét humán primer hepatocitákon tanulmányoztuk összevetve a rifampicin (CYP-induktor) referenciavegyület, valamint az atorvasztatin és a rosuvasztatin okozta indukcióval (D2, D3). Az indukciót több szinten, CYP-mRNS- és -enzimfehérje-expresszió, valamint CYP-enzimaktivitás szintjén is detektáltuk, míg az indukció mechanizmusát HepG2 sejtekben a humán PXR és CAR nukleáris receptorokat (hPXR, hCAR), valamint a CYP3A4 promoterrégióját expresszáló luciferázriporter-esszében teszteltük (3. táblázat).
Humán májsejtekben az atorvasztatinexpozíció okozta PXR- és CAR-aktiválás következményeként indukálódott a CYP2B6 és CYP3A4 gének transzkripciója, ami megnövekedett CYP2B6- és CYP3A4-enzimaktivitást eredményezett. A már ismert CYP2B6- és CYP3A4-indukción túl kimutattuk, hogy az atorvasztatinkezelés fokozott CYP2C9-mRNS-expresszióhoz és -enzimaktivitáshoz is vezetett. A rosuvasztatin szintén megemelte a CYP2B6-, CYP2C9- és CYP3A4- mRNS expresszióját, aminek hátterében a CAR aktiválása áll, azonban csak a CYP3A4 aktivitása fokozódott szignifikánsan a rosuvasztatinnal kezelt sejtekben. A rifampicin vagy a két sztatin okozta CYP-indukcióhoz képest az LK-935 ugyanakkor csak enyhe CYP3A4-mRNS expresszió- és aktivitásemelkedést eredményezett a primer májsejtekben. Az LK‑935-kezelés HepG2 sejtekben (humán máj daganatos sejtvonal) ugyanakkor a rifampicinnel összemérhető PXR-aktiválást váltott ki (a hCAR-t egyáltalán nem aktiválta), ami látszólag ellentmondásban van a primer hepatocitákban detektált kismértékű, a rifampicinétől messze elmaradó CYP3A4-indukáló képességgel. Az ellentmondás azzal magyarázható, hogy a HepG2 sejtek gyógyszer-metabolizáló képessége nagyságrendekkel alacsonyabb, mint a primer hepatociták metabolikus aktivitása (Wilkening, 2003). Humán primer májsejtekben a CYP3A4 és CYP2C9 enzimek intenzíven alakították át az LK‑935-öt (lásd 4.1.1.), ami a PXR-aktiváláshoz szükséges LK‑935-koncentráció gyors csökkenését eredményezte (D2), míg a HepG2 sejtekben a CYP3A4 nem mutatható ki és a CYP2C9 is csak elhanyagolható mennyiségben. Ezért az LK‑935 klinikai alkalmazásakor valószínűleg enyhe vagy elhanyagolható mértékű, CYP-indukcióra visszavezethető gyógyszer-kölcsönhatásra lehet számítani. A szerkezetileg közel álló LK-980 (11. ábra) ugyanakkor nem váltott ki CYP3A4-mRNS expresszió- és -enzimaktivitás-változást humán hepatocitákban (D3), ami kedvező tulajdonságnak tekinthető a sztatinokkal szemben.
 
3. táblázat. A rifampicin, az atorvasztatin, a rosuvasztatin és az LK-935 okozta változások humán hepatocitákban és HepG2 sejtekben
 
Rifampicin (5 μM)
Atorvasztatin (10 μM)
Rosuvasztatin (10 μM)
LK-935 (10 μM)
CYP-mRNS expresszió (N = 7)a
CYP2B6
XX
XX
X
CYP2C9
XX
X
X
CYP2C19
X
CYP3A4
XXX
XXX
XX
X
CYP-enzimaktivitás (N = 4)b
CYP2B6: mefenitoin N-demetiláz
XX
X
CYP2C9: tolbutamid 4-hidroxiláz
X
X
CYP2C19: mefenitoin 4’-hidroxiláz
X
CYP3A4: nifedipin oxidáz
XXX
XXX
X
X
CYP enzimfehérje (N = 7) b
CYP3A4
XXX
XX
X
X
nukleárisreceptor-aktiválásc
hPXR
XX
X
XX
hCAR
X
X
Megjegyzés: a: 24 órás expozíció; b: 48 órás expozíció; c: hPXR-ral, illetve hCAR-ral transzfektált HepG2 sejtekben; XXX: >10-szeres, XX: >5-szörös, X: ≥2-szeres változás a kontrollsejtekhez képest
 
A testidegen anyagok okozta CYP2E1-indukció más CYP enzimektől eltérően nem a transzkripció fokozódásával jön létre, hanem a CYP2E1 enzimfehérje stabilizálásával, míg a CYP2E1-mRNS-szint változatlan marad (lásd 1.5.2.). Kihívást jelentett a látszólagos CYP2E1-indukció meghatározása primer hepatocitákban (D9), ugyanis „egysejtréteg”-kultúrában a májsejtek gyorsan veszítettek CYP2E1-aktivitásukból (klórzoxazon 6-hidroxiláz, 7‑etoxikumarin O‑dealkiláz), ami együtt járt a CYP2E1 fehérje eltűnésével. Azonban a pirazol, imidazol és a szerves oldószerek – mint az etanol, dimetil-szulfoxid, aceton, i-propanol – megakadályozták a CYP2E1 gyors degradációját. A leghatékonyabb CYP2E1-induktor az imidazol volt, ezért a GYKI-47261 jelű vegyület CYP2E1-indukciós vizsgálata során az imidazolt választottuk referenciainduktornak. Primer hepatocitákban a GYKI-47261 gyógyszerjelölt hatékony CYP2E1-induktornak bizonyult, jelentős CYP2E1-aktivitás- és -enzimfehérjeszint-emelkedést okozott a kezeletlen májsejtekhez képest, ugyanakkor a CYP2E1 gén transzkripcióját nem befolyásolta. A humán hepatociták lényegesen érzékenyebben reagáltak a GYKI-47261-kezelésre, mint a patkányból származó sejtek; humán májsejtekben a maximális CYP2E1-indukciót 0,01 μM koncentráció váltotta ki, míg patkányhepatocitákban a maximális indukcióhoz 10 μM GYKI‑47261-re volt szükség. A GYKI-47261 imidazolrésze magyarázatul szolgálhat a CYP2E1-indukáló sajátságára, azonban a molekula egyéb részei is szerepet játszhatnak a CYP2E1 stabilizálásában (15. ábra).
 
15. ábra. A GYKI-47261 gyógyszerjelölt és a CYP2E1-induktor referenciavegyület, az imidazol szerkezete

Citokróm P450 enzimekhez köthető gyógyszer-metabolizmus a gyógyszerbiztonság tükrében

Tartalomjegyzék


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

Kivonat
fullscreenclose
printsave