Bioanalytische Evaluierung neuartiger HIV-Proteaseinhibitoren als MDR-Modulatoren - in situ und in vitro Studien

Abstract

Zahlreiche Arzneistoffe zur Behandlung von Krebs und viralen Erkrankungen unterliegen einem körpereigenen Resistenzmechanismus, der als Multidrug-Resistance (MDR) bezeichnet wird. Hiermit werden vor allem exsorptive Membrantransporter in Verbindung gebracht, die dazu befähigt sind eine Vielzahl von Substanzen aus den betroffenen Zellen unter Aufwendung von Energie (ABC-Transporter) zu entfernen und sie somit in ihrer Wirkung weitestgehend abzuschwächen. Ein Beispiel dafür ist die so genannte Membran-Efflux-Pumpe P-glycoprotein (P-gp), die in der Lage ist, ein breites Spektrum an Arzneistoffen durch den beschriebenen Efflux zu inaktivieren. Darunter befinden sich neben HIV-Proteaseinhibitoren ebenso viele Zytostatika. Auch die Gruppe der Multidrug-Resistance assoziierten Proteine (MRPs) ist ein weiteres Beispiel für das Entstehen körpereigener Resistenzausbildungen. Sowohl symmetrische als auch unsymmetrische dimere 1,4 Dihydropyridine, die ursprünglich als eigenständige Gruppe von HIV-Protease-Inhibitoren entwickelt wurden, zeigten als neue Klasse von MDR-Modulatoren in Fluorescence-Uptake-Assays an verschiedenen MDR-Transporter-exprimierenden Zelllinien, in checkerboard Studien auf Epirubicin-Synergismen und in in-situ Studien am perfundierten Rattendarm, im Vergleich zu anderen schon bekannten MDR-Modulatoren, gute Affinitäten zu P-gp und MRP. Dabei waren sie weitestgehend untoxisch und als sehr schwache Substrate dieser Transportstrukturen einzustufen. Über die Struktureigenschaften dieser Dimeren konnten zusätzlich erste Aussagen zur Existenz einer möglichen C2-symmetrischen Bindungsregion am P-gp postuliert werden.

Several Pharmaceuticals for the treatment of cancer and viral diseaeses undergo body-natural-resistances which are commonly known as Multidrug Resistance (MDR). Mainly exsorptive membrane-transporters are ment to be responsible for this efflux out of the cell. For the described outward transport from the cell drugs are diminished in their intrinsic activity. For theit proper function these Transporters require energy in form of ATP-hydrolysis and are therefore also known as ABC (ATP-binding-cassette)-Transporters. A good example for a so called Eflux-Pump is P-glycoproteine (P-gp) which is capable of inactivating a large pattern of drugs by the described mechanism. Among this pattern of drugs are besides HIV-Protease-Inhibitors just as many Cytostatics. The ABC-Subfamily of Multidrug-Resistance associated Proteins (MRPs) is also a further example for the establishing of body-natural-resistances. Symmetric as well as non-symmetric dimeric 1,4-Dihydropyridines which originally had been developed as an independent class of HIV-Protease-Inhibitors showed as a new class of MDR-modulators in Fluorescence-Uptake-Assays on different MDR-transporter expressing cell-lines, in checkerboard-studies for Epirubicin synergism and in in situ studies at the perfused rat gut in comparison to already known MDR-modulators good affinities to P-gp and MRP. Thereby they could be considered as extensively nontoxic and as poor substrates of these transporter-structures. Further, over the structural properties of these dimers first insights could be given to a possible P-gp C2-symmetric binding region.