velikost textu

Interakce inhibitorů cyklin-dependentních kinas s ABC lékovými transportéry in vitro a in situ

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Interakce inhibitorů cyklin-dependentních kinas s ABC lékovými transportéry in vitro a in situ
Název v angličtině:
Interactions of Cyclin-dependent Kinase Inhibitors with ABC Drug Transporters in vitro and in situ
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Jakub Hofman, Ph.D.
Školitel:
Prof.PharmDr. František Štaud, Ph.D.
Oponenti:
Prof. Ing. Vladimír Wsól, Ph.D.
Doc. RNDr. Vladimír Kryštof, Ph.D.
Id práce:
104326
Fakulta:
Farmaceutická fakulta v Hradci Králové (FaF)
Pracoviště:
Katedra farmakologie a toxikologie (16-16170)
Program studia:
Farmacie (P5206)
Obor studia:
Farmakologie a toxikologie (DFX4)
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
26. 10. 2012
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Abstrakt:
Abstrakt Univerzita Karlova v Praze, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra farmakologie a toxikologie Kandidát: Mgr. Jakub Hofman Školitel: Prof. PharmDr. František Štaud, Ph.D. Název dizertační práce: Interakce inhibitorů cyklin-dependentních kináz s ABC lékovými transportéry in vitro a in situ V této práci jsme se zaměřili na studium farmakokinetických interakcí inhibitorů cyklin-dependentních kináz (CDKi) s lékovými efluxními transportéry breast cancer resistance proteinem (BCRP) a P-glykoproteinem (P-gp). Pomocí akumulačních a transportních metod jsme na buněčném modelu MDCKII-ABCG2 prokázali, že purinové CDKi purvalanol A, olomoucin II, bohemin a roskovitin inhibují BCRP. S využitím akumulačních metod a buněk MDCKII-ABCB1 jsme dále ukázali, že purvalanol A silně inhibuje P-gp a částečná inhibice byla zaznamenána i u ostatních studovaných CDKi (olomoucin II, roskovitin, flavopiridol, SNS-032). Stejné buněčné modely jsme použili pro studium substrátové afinity vybraných CDKi a pomocí transportní metody jsme určili olomoucin II jako duální substrát P-gp a BCRP. Substrátová afinita purvalanolu A k P-gp ani k BCRP nebyla prokázána. Tato zjištění jsme potvrdili s využitím stanovení ATPázové aktivity P-gp, které dále odhalilo skutečnost, že roskovitin je substrátem P-gp a flavopiridol a SNS-032 nejsou P-gp substráty nebo jsou pouze substráty s velmi nízkou afinitou. V další části práce jsme ověřili předchozí in vitro výsledky na orgánové úrovni pomocí metody duální perfúze potkaní placenty. Potvrdili jsme inhibici potkaního Bcrp pomocí purvalanolu A, olomoucinu II, boheminu i roskovitinu a substrátovou afinitu olomoucinu II k potkanímu P-gp i Bcrp. Zároveň jsme vyloučili substrátovou afinitu purvalanolu A k oběma testovaným transportérům. V závěrečné části studie jsme testovali naši hypotézu, že CDKi, které inhibují lékové transportéry, mohou zvýšit akumulaci současně podaných cytotoxických substrátů a zároveň potencovat jejich účinek svou vlastní antiproliferativní a cytotoxickou aktivitou. Pro tento účel jsme využili metody „combination index method of Chou-Talalay“. Synergistický či alespoň aditivní efekt byl pozorován v kombinaci olomoucinu II a purvalanolu A s mitoxantronem, známým substrátem BCRP, na třech liniích přirozeně exprimujících značná množství BCRP. Naši hypotézu jsme dále potvrdili při kombinaci purvalanolu A, roskovitinu a olomoucinu II s daunorubicinem (substrát P-gp), kdy jsme sledovali výrazně vyšší synergistický efekt těchto kombinací na linii MDCKII-ABCB1 ve srovnání s parentními buňkami. S ohledem na naše výsledky můžeme očekávat značný vliv testovaných CDKi na farmakokinetické i farmakodynamické chování současně podaných léčiv, která jsou substráty BCRP nebo P-gp. Tuto skutečnost je třeba mít na zřeteli v případě možného zavedení CDKi do klinické praxe. Náš přístup kombinující CDKi, které inhibují lékové transportéry, s cytotoxickými substráty těchto transportérů, by alespoň částečně mohl pomoci překonat mnohočetnou lékovou rezistenci, která představuje jednu z největších překážek v chemoterapii.
Abstract v angličtině:
Abstract Charles University in Prague, Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department of Pharmacology and Toxicology Candidate: Mgr. Jakub Hofman Supervisor: Prof. PharmDr. František Štaud, Ph.D. Title of Doctoral Thesis: Interactions of cyclin-dependent kinase inhibitors with ABC drug transporters in vitro and in situ In the present work, we focused on the study of pharmacokinetic interactions of cyclin-dependent kinase inhibitors (CDKi) with drug efflux transporters breast cancer resistance protein (BCRP) and P-glycoprotein (P-gp). Using accumulation and transport methods with MDCKII-ABCG2 cells, we showed purvalanol A, olomoucine II, bohemine and roscovitine to inhibit BCRP. Employing accumulation method with MDCKII-ABCB1 cells, we further observed that purvalanol A potently inhibits P-gp and partial inhibition was recorded in the case of other studied CDKi (olomoucine II, roscovitine, flavopiridol, SNS-032). Transport method with the same cellular models was used for the study of substrate affinity of olomoucine II and purvalanol A when olomoucine II was determined to be a dual P-gp and BCRP substrate. Substrate affinity of purvalanol A toward any of the transporters tested was not observed. These findings were confirmed by the ATPase vesicular assay and using this experimental setup, we further showed that roscovitine is a P-gp substrate. Flavopiridol and SNS-032 seem to lack substrate affinity toward P-gp or to be P-gp substrates with a very low affinity. In the following part of this work we verified our in vitro results at organ level employing the method of dually perfused rat term placenta. We confirmed inhibition of the rat Bcrp by purvalanol A, olomoucine II, bohemine and roscovitine and substrate affinity of olomoucine II toward the rat P-gp as well as Bcrp. At the same time, we excluded the substrate affinity of purvalanol A toward both examined transporters. In the final part of the study, we tested our hypothesis that CDKi, which inhibit drug transporters, may increase the accumulation of concomitantly administered cytotoxic substrates and, at the same time, potentiate their effect by their own antiproliferative and cytotoxic activity. Combination index method of Chou-Talalay was employed for this purpose. Synergistic or at least additive effects were observed in the combinations of olomoucine II or purvalanol A with mitoxantrone, an established BCRP substrate, in three cell lines which express considerable amounts of BCRP. Our hypothesis was further confirmed in the combinations of purvalanol A, roscovitine or olomoucine II with daunorubicin (P-gp substrate) when significantly higher synergistic effects of these combinations were observed in MDCKII-ABCB1 cells in comparison with parent cells. In the light of our results, it is possible to expect considerable impact of tested CDKi on the pharmacokinetic as well as pharmacodynamic behavior of concomitantly administered drugs, which are BCRP or P-gp substrates. This fact should be kept in mind in the case of possible introduction of CDKi into the clinical area. Our approach combining CDKi, which inhibit drug transporters, with the cytotoxic substrates of these transporters could, at least partially, help overcome the multidrug resistance which constitutes one of the main limitations in chemotherapy.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Jakub Hofman, Ph.D. 3.45 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Jakub Hofman, Ph.D. 208 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Jakub Hofman, Ph.D. 190 kB
Stáhnout Posudek vedoucího Prof.PharmDr. František Štaud, Ph.D. 131 kB
Stáhnout Posudek oponenta Prof. Ing. Vladimír Wsól, Ph.D. 413 kB
Stáhnout Posudek oponenta Doc. RNDr. Vladimír Kryštof, Ph.D. 136 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby Prof.MUDr. Radomír Hrdina, CSc. 129 kB