Use of xenosensors for drug metabolism studies. Focus on constitutive androstane receptor, Dissertations in Health Sciences 130

Uusia vierasainemetabolian tutkimusmenetelmiä\n\nVäitös biofarmasian alalta\n\nVäittelijä: FM Jenni Küblbeck\n\nVäitösaika ja -paikka: 14.9.2012 klo 12, Mediteknian auditorio, Kuopion kampus\n\nFilosofian maisteri Jenni Küblbeckin väitöstutkimuksessa kehitettiin uusia solupohjaisia menetelmiä vierasainemetabolian ja sen säätelyn tutkimiseen. Kehitettyjä malleja voidaan hyödyntää esimerkiksi lääkekehityksessä mahdollisten lääkkeiden yhteisvaikutusten ennakoimiseksi. Lisäksi väitöstutkimuksessa löydettiin uusia ligandeja ihmisen tumareseptori CAR:lle, joka toimii yhtenä vierasainesensorina maksassa.\n\nElimistö altistuu päivittäin erilaisille haitallisille aineille. Ne voivat olla peräisin elimistöstä itsestään tai sen ulkopuolelta, jolloin niitä sanotaan vierasaineiksi. Vierasaineiden aineenvaihdunta eli metabolia on sarja reaktioita, joiden tarkoitus on muokata mahdollisesti haitalliset aineet helpommin eritettävään muotoon.\n\nTumareseptorit CAR ja PXR sekä aryylihiilivetyreseptori AhR säätelevät vierasainemetaboliaan liittyvien geenien ilmentymistä maksassa. Nämä niin sanotut vierasainesensorit tunnistavat ja sitovat monia yhdisteitä ja säätelevät aineiden poistumista lisäämällä niitä metaboloivien ja kuljettavien proteiinien määrää. Reseptorien välillä on myös ristiinsäätelyä, minkä vuoksi vierasainemetabolian säätely on monimutkaista ja haitalliset vuorovaikutukset esimerkiksi eri lääkeaineiden välillä ovat mahdollisia. Vierasainesensorien ominaisuuksien ja toiminnan sekä niihin sitoutuvien yhdisteiden eli ligandien selvittäminen on näin ollen tärkeää lääkeainekehityksen kannalta.\nTumareseptorit säätelevät CYP-entsyymien ilmentymistä hepatoomasoluissa\n\nErityisesti lääkekehityksen aikaisessa vaiheessa on maksassa tapahtuvaa vierasaineiden metaboliaa yleensä tutkittu erilaisilla solumalleilla. Perinteisesti käytetyissä solumalleissa on kuitenkin puutteita. Lisäksi eri lajien vierasainesensorit poikkeavat toisistaan merkittävästi, mikä vaikeuttaa eläinmallien käyttöä ennustettaessa vierasaineiden metaboliaa ihmisessä.\n\nHepatoomasolut ovat maksan syöpäkudoksesta eristettyjä jatkuvakasvuisia soluja, joita käytetään tutkimuksissa muun muassa niiden helppokäyttöisyyden ja hyvän saatavuuden takia. Kuitenkin lääkeainemetabolian kannalta tärkeiden sytokromi P450 (CYP)-entsyymien ilmentyminen on näissä soluissa heikkoa.\n\nVäitöstyössä osoitettiin, kuinka usean CYP-entsyymin ilmentymistä ja toimintaa voidaan samanaikaisesti parantaa hepatoomasoluissa siirtämällä soluihin muokattuja CAR- ja PXR-reseptoreita, jotka aktivoivat voimakkaasti kohdegeenejään. Vastaavaa tekniikkaa voidaan mahdollisesti käyttää myös muiden vierasainemetaboliaan liittyvien geenien ilmentämisen ja toiminnan parantamiseen eri solulinjoissa.\nSolupohjaisia aktivaatiomääritysmenetelmiä vierasainesensoreille\n\nVierasainesensorien aktivaation tutkimiseen on olemassa lukuisia menetelmiä, mutta niiden ennustavuudessa on ongelmia. Väitöstyössä optimoitiin ja validoitiin solupohjainen merkkigeenin käyttöön perustuva aktivaatiomääritysmenetelmä kullekin vierasainesensorille. Tätä menetelmää voidaan käyttää esimerkiksi tutkittaessa reseptorien ominaisuuksia ja toimintaa. Lisäksi menetelmää voidaan hyödyntää lääkekehityksen alkuvaiheessa ennustamaan reseptorien aktivaatiosta mahdollisesti seuraavaa CYP-entsyymien tuotannon lisääntymistä.\nUusia tumareseptori CAR:n ligandeja\n\nErityisesti ihmisen CAR:n tutkimista ovat rajoittaneet reseptorin ominaisuudet, kuten ligandista riippumaton aktiivisuus, sekä toimivien mittausmenetelmien puute. Osin näistä syistä tälle reseptorille tunnetaan vain muutamia ligandeja. Väitöstyössä validoituja aktivaatiomääritysmenetelmiä käytettiin seulottaessa satoja mahdollisesti CAR:ia aktivoivia yhdisteitä. Lupaavien kemikaalien ominaisuuksia tutkittiin tarkemmin molekyylibiologian menetelmien ja molekyylimallituksen avulla. Tutkimuksessa löydettiin uusia selektiivisiä ja erilaisiin kemikaaliryhmiin kuuluvia CAR:n ligandeja, joita voidaan hyödyntää kontrolliyhdisteinä erilaisissa CAR:n toimintaan liittyvissä tutkimuksissa sekä kehitettäessä uusia CAR:n ligandeja. Vierasainemetabolian lisäksi CAR:lla on osoitettu olevan merkitystä esimerkiksi sokeriaineenvaihdunnassa, mikä tekee siitä mahdollisen kohteen uusien lääkeaineiden kehitykseen.\n\nFilosofian maisteri Jenni Küblbeckin biofarmasian alaan kuuluva väitöskirja Use of xenosensors for drug metabolism studies. Focus on constitutive androstane receptor tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston terveystieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimii professori Magnus Ingelman-Sundberg Karoliinisesta instituutista ja kustoksena professori Paavo Honkakoski Itä-Suomen yliopistosta.\n\nVäittelijän painolaatuinen kuva on osoitteessa http://www.uef.fi/vaitoskuvat\n\nLisätietoja: FM Jenni Küblbeck, jenni.kublbeck@uef.fi, p. 040 741 3865\n6.9.2012\n\n © Itä-Suomen yliopisto\n Palaute\n\n

ISBN-10:
978-952-61-0888-9
Kieli:
eng
Sivumäärä:
109 s.
Tekijät:
Küblbeck Jenni (diss)
Tuotekoodi 020881
25,25 €