| dc.date.accessioned |
2021-08-31T14:43:43Z |
|
| dc.date.available |
2021-08-31T14:43:43Z |
|
| dc.date.issued |
2021-08-31 |
|
| dc.identifier.uri |
http://hdl.handle.net/123456789/37762 |
|
| dc.title |
Dialysis method development to assess reversibility of cytochrome P450 inhibition in vitro |
en |
| ethesis.faculty |
Farmasian tiedekunta |
fi |
| ethesis.faculty |
Faculty of Pharmacy |
en |
| ethesis.faculty |
Farmaceutiska fakulteten |
sv |
| ethesis.faculty.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/9a2784ea-4d84-40d4-a651-895ae66a37ea |
|
| ethesis.university.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/50ae46d8-7ba9-4821-877c-c994c78b0d97 |
|
| ethesis.university |
Helsingin yliopisto |
fi |
| ethesis.university |
University of Helsinki |
en |
| ethesis.university |
Helsingfors universitet |
sv |
| dct.creator |
Lähdeniemi, Veera |
|
| dct.issued |
2021 |
|
| dct.abstract |
Lääkeainemetabolia on useita entsyymivälitteisiä reaktioita sisältävä prosessi, jossa lääkeaineita muokataan paremmin elimistöstä poistuvaan muotoon. Kemialliset yhdisteet, kuten lääkeaineet, voivat vaikuttaa metaboloivien entsyymien aktiivisuuteen, jolloin kyseisen entsyymin kautta metaboloituvan lääkeaineen pitoisuus elimistössä voi kasvaa jopa toksiseksi. Aihiolääkeiden kohdalla sen sijaan voi olla, ettei lääke pääse biologisesti aktiiviseen muotoonsa, eikä näin ollen lääkkeen tehoa saavuteta. Lääketutkimuksessa ja -kehityksessä onkin tärkeää mahdollisimman varhaisessa vaiheessa tunnistaa ja välttää edellä mainittuja tilanteita.
Sytokromi P450 (CYP) -entsyymien inhibitio on merkittävimpiä syitä haitallisille lääke-lääkeyhteisvaikutuksille. Inhibitio voi olla ajasta riippuvaa (engl. time dependent inhibition, TDI), jolloin inhibitio voimistuu ajan kuluessa. TDI:ta on sekä palautuvaa että palautumatonta, joista jälkimmäinen on usein haitallisinta, sillä entsyymin toiminnan palautuminen vaatii uusien entsyymien syntetisoinnin. Yhdisteiden taipumusta aiheuttaa TDI:ta voidaan tutkia IC50 siirtymämenetelmällä, mutta se ei kerro, onko inhibitio palautuvaa vai palautumatonta. Tätä on kuitenkin mahdollista tutkia jatkokokeilla, kuten dialyysimenetelmällä. Mikäli tutkittava yhdiste on sitoutunut entsyymiin irreversiibelisti, entsyymiaktiivisuus ei palaudu dialyysin aikana.
Tämän työn tarkoituksena oli kehittää Orion Pharman käyttöön dialyysimenetelmä, jolla pystyttäisiin tutkimaan IC50-siirtymäkokeessa havaitun ajasta riippuvaisen inhibition palautuvuutta. Mikrosomeilla suoritettava menetelmä on esitetty aiemmin kirjallisuudessa. Työn aikana dialyysimenetelmää testattiin neljän eri CYP-isoformin tunnetuilla inhibiittoreilla (sekä ajasta riippuvia että suoria inhibiittoreita): CYP1A2 (furafylliini ja fluvoksamiini), CYP2C9 (tieniilihappo ja sulfafenatsoli), CYP2D6 (paroksetiini ja kinidiini) ja CYP3A4 (verapamiili, atsamuliini ja ketokonatsoli).
Työssä esitetty dialyysimenetelmä toimi tutkituilla lääkeaineilla pääosin kuten kirjallisuuden perusteella saattoi odottaa. Työnkulku IC50-siirtymäkokeesta dialyysimenetelmään oli toimiva, ja IC50-siirtymäkokeesta saatua dataa voitiin hyödyntää dialyysikokeen konsentraatioita valittaessa. Sekä IC50-siirtymäkoe että dialyysikoe tuottivat toistettavia tuloksia ja replikaattien sekä eri koepäivien väliset hajonnat olivat suhteellisen pieniä. Dialyysimenetelmä vaatii vielä optimointia, mutta tähänastiset tulokset vaikuttavat lupaavilta. Tulevaisuudessa menetelmä saattaa olla osana in vitro CYP-inhibitiotutkimuksia Orion Pharmalla. |
fi |
| dct.abstract |
Drug metabolism is a series of enzyme catalysed processes that modify foreign compounds into a form that is more easily excreted from the body. Compounds can affect the activity of metabolizing enzymes and this may lead to toxic concentrations of a drug that is metabolized via the enzyme. With prodrugs, on the other hand, the drug might not achieve its biologically active form and therefore the treatment will not be effective. Recognizing and preventing metabolic interactions is important already in the early stages of drug discovery and development.
Cytochrome P450 (CYP) enzyme inhibition is one of the major reasons for adverse drug-drug interactions (DDIs). The inhibition can be time-dependent (TDI), which means that the potency of inhibition increases over time. TDI may be reversible or irreversible, latter being more severe as new enzymes need to be produced in the body to restore the enzymatic activity. IC50 shift assay is a method that gives information of new compounds potential to cause TDI. IC50 shift assay does not show whether the TDI is reversible or irreversible, however further studies, e.g. dialysis assay, can be conducted to find it out. If the study compound is irreversibly bound to the enzyme, the enzyme activity should not recover in the dialysis.
The aim of this master’s thesis was to develop a dialysis method that could determine the reversibility of the TDI observed in the IC50 shift assay. A dialysis method conducted with microsomes is described in earlier literature. Known inhibitors (both time-dependent and direct) for four CYP isoforms were studied in this work: CYP1A2 (furafylline and fluvoxamine), CYP2C9 (tienilic acid and sulphaphenazole), CYP2D6 (paroxetine and quinidine) and CYP3A4 (verapamil, azamulin and ketoconazole). IC50 shift assays were conducted to each inhibitor before the dialysis experiment.
The studied compounds behaved in the dialysis assay mostly as assumed based on the literature. The workflow from IC50 shift assay to dialysis assay worked successfully and the IC50 shift data could be utilized when choosing the test concentrations for dialysis assay. Both the IC50 shift assay and dialysis assay were reproducible and the deviations between replicates and separate studies were relatively low. The method still requires some optimizing, but so far, the results are promising. In the future the dialysis method may be part of in vitro CYP inhibition studies at Orion Pharma. |
en |
| dct.subject |
drug metabolism |
en |
| dct.subject |
cytochrome P450 |
en |
| dct.subject |
enzyme inhibition |
en |
| dct.subject |
time-dependent inhibition |
en |
| dct.subject |
dialysis method |
en |
| ethesis.language.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/languages/eng |
|
| ethesis.language |
englanti |
fi |
| ethesis.language |
English |
en |
| ethesis.language |
engelska |
sv |
| ethesis.supervisor |
Hellinen, Laura |
|
| ethesis.supervisor |
Tammela, Päivi |
|
| ethesis.thesistype |
pro gradu -tutkielmat |
fi |
| ethesis.thesistype |
master's thesis |
en |
| ethesis.thesistype |
pro gradu-avhandlingar |
sv |
| ethesis.thesistype.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/thesistypes/mastersthesis |
|
| dct.identifier.ethesis |
E-thesisID:850b1412-190c-4f34-a761-564fe6df14da |
|
| ethesis-internal.timestamp.reviewStep |
2021-06-01 15:53:31:784 |
|
| ethesis.principalprofessor |
Tammela, Päivi |
|
| dct.identifier.urn |
URN:NBN:fi:hulib-202108313587 |
|
| dc.type.dcmitype |
Text |
|
| dct.alternative |
Dialyysimenetelmän kehitys sytokromi P450-entsyymi-inhibition palautuvuuden tutkimiseen |
fi |
| ethesis.facultystudyline |
Farmaseuttinen biologia |
fi |
| ethesis.facultystudyline |
Pharmaceutical biology |
en |
| ethesis.facultystudyline |
Farmaceutisk biologi |
sv |
| ethesis.facultystudyline.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/SH55_002 |
|
| ethesis.mastersdegreeprogram |
Proviisorin koulutusohjelma |
fi |
| ethesis.mastersdegreeprogram |
Master's Programme in Pharmacy |
en |
| ethesis.mastersdegreeprogram |
Utbildningsprogrammet för provisorexamen |
sv |
| ethesis.mastersdegreeprogram.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/MH55_001 |
|
