1. A preklinikai vizsgálatok ma már elképzelhetetlenek in vitro májmodellek (primer hepatociták, májmikroszóma-modell) nélkül, amelyek a maguk korlátai ellenére értékes információt szolgáltatnak a hatóanyagok farmakokinetikai viselkedéséről, a metabolizmus útvonalairól, a metabolizmust katalizáló enzimekről és a lehetséges farmakokinetikai gyógyszer-interakciókról. Nem elhanyagolható szempont, hogy az előzetesen elvégzett in vitro vizsgálatok eredményei drasztikusan csökkenthetik az in vivo biztonsági vizsgálatok laboratóriumi állat felhasználását is, mivel megkönnyítik a dóziskeresést és a biztonsági vizsgálatok eredményeinek értelmezését. A MTA Kémiai Kutatóközpont Farmakobiokémiai Osztályán Magyarországon elsőként honosítottuk meg, majd a Metabolikus Gyógyszer-kölcsönhatások kutatócsoportban továbbfejlesztettük az in vitro májmodellalapú, többszintű vizsgálati rendszert, amellyel számos fejlesztés alatt álló hatóanyagról nyertünk információt. Az értekezésben a koleszterinszint-csökkentő LK-935 és LK-980 (Lek Pharmaceuticals d.d.), az anxiolitikumként fejlesztett deramciklan és az ösztrogénreceptor-antagonista panomifen (Egis Gyógyszergyár Zrt.), valamint az AMPA-antagonista GYKI-47261 (IVAX Gyógyszerkutató Intézet Kft.) hatóanyagokkal végzett munkáinkat ismertettem. Bemutattam, hogy a primer hepatociták viszonylag egyszerű modellt jelentenek és jól alkalmazhatók az in vitro farmakokinetikai viselkedés tanulmányozására, a laboratóriumi állatok és az ember hepatocitái közti farmakokinetikai és metabolitprofil-különbségek feltárására, valamint az in vivo várható farmakokinetikai paraméterek becslésére. Az in vitro–in vivo becslés megbízhatóságát forgalomban lévő pszichofarmakonok humán hepatocitákban mutatott farmakokinetikai viselkedése alapján prediktálható és a klinikai vizsgálatok során kapott biohasznosulási adatok jó egyezésével igazoltuk. A hepatocita- vagy a májmikroszóma-inkubálás során a hatóanyagból képződő metabolitok a szerkezetazonosításhoz elegendő mennyiségben és tisztaságban nyerhetők ki. A gyógyszerbiztonság megteremtésének szintén részét képezi a hatóanyagok farmakokinetikai gyógyszer-interakciós sajátságainak feltárása (a metabolizmusban részt vevő enzimek azonosítása, CYP-gátló és -indukáló képesség meghatározása), ami rávilágíthat a klinikai alkalmazás során várható polimorf metabolizmusra és a multidrog-terápia okozta farmakokinetikai eltérésekre. Bemutattuk azt is, hogy ezen in vitro módszerek nemcsak a gyógyszerfejlesztés során, de a már forgalomban lévő hatóanyagok mellékhatás-mechanizmusának a felderítésében is segítséget jelentenek. Felvázoltuk a paracetamol-túladagolás miatt bekövetkező májkárosodás kivédésének lehetséges módját – a toxikus NAPQI-metabolit képződésének visszaszorítását CYP2E1-gátló hatóanyagokkal –, amelynek alapján a 4‑metilpirazolt több esetben is sikerrel alkalmazták paracetamolmérgezés kezelésében betegeknél. Feltártuk az állatgyógyászatban használt két antibiotikum, a tiamulin és a monensin együttes alkalmazása során fellépő toxicitás hátterét (a tiamulin gátolja a monensin metabolizmusát). A tiamulin CYP3A-gátló (és -indukáló) sajátságára, mint potenciális gyógyszer-interakciók forrására, az EFSA külön figyelmeztet a monensinről készült összefoglaló munkákban.

2. A gyógyszer-metabolizmusban megfigyelhető jelentős egyéni eltérések, amelyek a gyógyszerhatékonyságot és a mellékhatások megjelenését is nagyban befolyásolják, elsősorban a hatóanyagok metabolizmusát katalizáló enzimek genetikai polimorfizmusaira vezethetők vissza, míg az átmenetileg fellépő fenokonverzió – éppen az időszakossága miatt – a gyógyszeres terápiák „Achilles-sarkát” jelenti. Ezért első lépésként az egyes allélvariánsok enzimaktivitást és/vagy expressziót befolyásoló hatását fontos meghatározni, amelynek eredményei a PharmVar adatbázisában folyamatosan gyűlnek. A CYP1A2 SNP-k és allélvariánsok CYP1A2-enzimaktivitásra és -expresszióra gyakorolt hatásának vizsgálata során kapott új eredményekkel magunk is bővítettük a genotípus-fenotípus összefüggéseket (1. a CYP1A2*1V allél aktivitást és expressziót növelő hatása volt valószínűsíthető; 2. a dohányzás minden olyan CYP1A2-allélvariánsnál, amely hordozta a –163A SNP-t, fokozott CYP1A2-expressziót váltott ki). Ugyanakkor a nem genetikai tényezők (életkor, megbetegedések, gyógyszeres kezelések, dohányzás, táplálékkiegészítők fogyasztása stb.) okozta módosulások feltárása egyfajta kihívást jelent. A CYP-szelektív hatások tisztázása már a preklinikai gyógyszer-interakciós tulajdonságok felmérése során elkezdődik, míg a hatásmechanizmus felderítése a kölcsönhatások megértését és további kölcsönhatások felismerését is elősegíti (pl. 1. a dexametazon poszttranszkripciós mechanizmussal csökkentette a CYP1A1 indukcióját humán májsejtekben, míg a CYP1A2-indukciót nem módosította; 2. a dehidroepiandroszteron a CYP1A2-indukciót szorította vissza, de a CYP1A1-indukciót nem befolyásolta; 3. a dehidroepiandroszteron aktiválta a CAR-t és ezzel minden olyan CYP gén expresszióját és aktivitását is növelte, amely CAR-szabályzás alatt áll). Nem teljesen kézenfekvő, de szintén számolni kell a nem CYP-szelektív hatásokkal is, mint amilyen a krónikus alkoholfogyasztás vagy az amoxicillin+klavulánsav kezelés, amelyek jelentősen csökkenthetik a CYP gének expresszióját. Tovább színesíti a képet, hogy amint azt kimutattuk, a genotípus-fenotípus eltérés („mismatch”) mértéke az egyes CYP enzimeknél igencsak különböző. A két véglet: a CYP2D6, amelynél a genotípus viszonylag jól tükrözi a CYP2D6-aktivitást és a CYP1A2, ahol sokkal inkább a CYP1A2-expresszió, mint a genetikai háttér határozza meg az enzimaktivitást.

3. Általánosan érvényes, minden egyes hatóanyag személyre szabott dozírozásának meghatározására alkalmas szabályszerűség felállítása meglehetősen nehéz vállalkozás, bár nem is feltétlenül ez a cél. Sokkal lényegesebb, hogy a szűk terápiás indexű hatóanyagokra vonatkozóan a hosszan tartó gyógyszeres kezelésekhez, esetleg multidrog-terápiához készüljön iránymutatás, ahol a személyre szabott gyógyszeres kezelés jelentősen javíthatja a gyógyszerek hatékonyságát és csökkentheti a mellékhatások kockázatát. Számos hatóanyaggal kapcsolatban a CPIC ajánlást fogalmazott meg a betegek farmakogenetikai sajátságaihoz (főként CYP enzimek genetikai polimorfizmusaihoz) igazított dozírozásra, amelynek gondolatmenetét egészítettük ki a leukocita-CYP-expresszió alapján történő aktuális CYP-aktivitás becslésével (CYPtestTM). A CYP-státusz (CYP-allélvariánsok és a leukocita-CYP-expresszió) alapján becsült gyógyszer-metabolizáló képesség visszatükröződött a transzplantált betegek kalcineurininhibitor-vérszintjében (májátültetésen átesett betegek ciklosporin-vérszintje, máj- és szívtranszplantált betegek takrolimusz-vérkoncentrációja), epilepsziával kezelt gyermekek valproátvérszintjében, pszichiátriai betegek aripiprazol-, klozapin- vagy klonazepam-vérkoncentrációjában, ami lehetővé tette a terápiás vérszint kialakulásához szükséges optimális hatóanyagdózis megállapítását is. A CYP-státuszhoz igazított takrolimusz-, illetve valproátterápia számos előnyt jelentett a betegek számára a klasszikus klinikai gyakorlathoz (vérszintalapú takrolimuszadagolás, tünetalapú valproátdozírozás) képest: a takrolimusz gyorsabb stabil terápiás vérszintjének beállítása, a beültetett szerv kilökődésének és a vesekárosodás kockázatának csökkenése; a valproát terápiás tartományát átlépő vérkoncentráció kialakulásának csökkenése, az abnormálisan magas alkalikus foszfatáz-szintek, valamint a hiperammonémia kialakulásának csökkenése. Tetten érhettük továbbá a gyógyszer-metabolizmust módosító nem genetikai természetű tényezőket is. Ékes példáját láttuk az életkor (gyermekkor) miatt bekövetkezett valproát-metabolizmus CYP2C9 enzim irányába való eltolódásának, a veseelégtelenség (megbetegedés) miatt jelentkező CYP-expresszió visszaszorulásának, a CYP2D6-gátlás (risperidonnal, metoprolollal, propranolollal) miatt kialakult aripiprazolvérszint-emelkedésnek a vad típusú CYP2D6*1 allélt hordozó betegeknél, a metilprednizolondózis-redukció okozta CYP3A4-indukció mérséklődése miatt bekövetkezett takrolimuszvérszint emelkedésének vagy a dohányzás miatt kialakult CYP1A2-expresszió emelkedésének a CYP1A2 –163A SNP-t hordozó pszichiátriai betegeknél.

Az értekezésben azokat a munkákat mutattam be, amelyek rávilágítanak, hogy a gyógyszerbiztonság megteremtése már a fejlesztés korai, preklinikai időszakában elkezdődik, és végigkíséri a hatóanyagok életútját a forgalomba hozatal után is a betegágynál. A személyre szabott gyógyszeres terápia kialakítása komplex feladat, amelynek során figyelemmel kell lennünk a hatóanyagok farmakokinetikai viselkedésén és gyógyszer-interakciós sajátságain túl a betegek gyógyszer-metabolizáló képességére is. Az észszerűen módosított dozírozás pedig csökkentheti a mellékhatás-kockázatot és javíthatja a gyógyszerek hatékonyságát is.