Sammendrag
Bakgrunn:
Flere kliniske studier indikerer at inflammatoriske tilstander hos pasienter kan endre farmakokinetikken til mange ulike legemidler. Det er vist nedsatt clearance og økt systemisk eksponering av legemidler i forbindelse med infeksjoner, vevsskade, operasjoner, kreft og autoimmune sykdommer.
Interferoner, interleukin-1 og -6, samt TNF-α ser ut til å være potensielle mediatorer i denne sammenheng, og noen av disse cytokinene er vist å nedregulere ekspresjon og aktivitet av CYP-enzymer in vitro. Immunologisk respons hos pasienter antas derfor å være en av årsakene til individuell variasjon i evnen til å metabolisere legemidler, men det er mye ukjent vedrørende effekten av spesifikke cytokiner på de enkelte CYP-enzymene.
Hensikten med denne studien var å 1) etablere en cellemodell for å studere CYP3A4-metabolisme og 2) studere effekten av interleukin-6 (IL-6) og interferon-α2b (IFN-α2b) på CYP3A4-mediert metabolisme in vitro.
Metode:
Det ble etablert en fullcellemodell for undersøkelse av regulering av CYP3A4-metabolisme med midazolam (MDZ) som probe. Transfekterte humane leverepitelceller (THLE) som spesifikt uttrykker CYP3A4 ble dyrket i Corning® CellBIND®-brett. IL-6 ble tilsatt 48, 72 og 96 timer før forsøksdagen, mens IFN-α2b ble tilsatt 24, 48 og 72 timer før forsøksdagen. CYP3A4-proben MDZ (50 µM) ble tilsatt i brønnene på forsøksdagen og cellene ble inkubert ved 37 °C i 15 minutter. Metabolitten 4-OH MDZ ble analysert med en validert LC-MS-metode, som et mål på metabolismeaktiviteten.
Resultat:
Midazolam viste en konsentrasjon- og tidsavhengig metabolisme via CYP3A4 til 4-OH MDZ i THLE-celler, og denne viste en Michaelis-Menten lignende kinetikk. Det var imidlertid vanskeligheter med å detektere 1´-OH MDZ med LC-MS i denne cellemodellen. Forsøk med IL-6 og IFN-α2b viste ingen klar effekt på CYP3A4-aktiviteten, men responsen på disse cytokinene viste en stor variasjon i denne cellemodellen.
Konklusjon:
I denne oppgaven ble det etablert en metode for å studere CYP3A4-metabolisme i THLE-celler ved bruk av midazolam som probe. Årsaken til de minimale og høyt varierende effektene av IL-6 og IFN-α2b i denne oppgaven, kan være at THLE-celler ikke er optimale til studier av regulering av CYP3A4-aktivitet eller at midazolam ikke er ideell som probe for å studere cytokiners effekt på CYP3A4-aktivitet, siden det har blitt postulert at dette virkestoffet kan ha effekt på den viktige transkripsjonsfaktoren NF-κB.
Det kreves ytterligere forskning på cytokiner og effekt på CYP-enzymer i årene fremover, spesielt med tanke på at utvikling av nye terapeutiske proteiner er et stort satsingsområde i farmasøytisk industri.