Bioanalytische Evaluierung neuer MDR-Modulatoren

Abstract

Die Expression und Aktivität membranständiger ABC-Transporter spielt eine entscheidende Rolle in der Ausbildung zellulärer Resistenzen gegenüber einer Vielzahl von unterschiedlichen Arzneistoffen. Dabei kommt dem P-Glykoprotein (P-gp), als Produkt des humanen MDR1 Gens, die wichtigste Bedeutung zu, gefolgt von Vertretern der MRP-Familie (MRP1, MRP2) sowie dem BCRP. Durch den Einsatz von MDR-Modulatoren kann eine gezielte Hemmung der ABC-Transporter erfolgen, wodurch ist eine Resensitivierung der Zellen gegenüber den eingesetzten Arzneistoffen möglich ist. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung des MDR modulatorischen Potentials neuer, symmetrischer, käfigdimerer 1,4-Dihydropyridine auf die ABC-Transporter P-gp, MRP1, MRP2, MRP4 und BCRP. Dabei wurden verschiedene funktionelle Gruppen eingeführt, zur systematischen Untersuchung von Struktur-Wirkungs-Beziehung. Weiterhin wurden das induktive Potential der Verbindungen auf das MDR1-Gen und die Zytotoxizität auf verschiedene Krebszelllinien untersucht. Auf die Transportaktivität des P-gp und BCRP zeigen besonders die Verbindungen mit Benzyloxygruppen und Methoxygruppen einen starken inhibitorischen Effekt. Die ABC-Transporter MRP1 und MRP2 werden hingegen nur geringfügig durch die untersuchten Substanzen gehemmt. Für die inhibitorische Testung des MRP4 Transporters wurde durch gezielte Transfektion des MRP4-Gens in humane Hepatozyten ein Zellmodell mit stabiler MRP4 Expression etabliert. Durch erste Untersuchungen der Testsubstanzen an dieser Zelllinie ergab sich vor allem bei den Methoxygruppen-substituierten Derivaten ein hemmender Effekt auf die Transporteraktivität. Die untersuchten Vertreter der käfigdimeren 1,4-Dihydropyridine zeigten in Zytotoxizitätsuntersuchungen nur geringe toxische Effekte auf verschiedene Zelllinien. Dabei lassen sich toxische Effekte erst deutlich oberhalb der Transporter-modulatorischen Konzentration nachweisen. Ebenso lassen sich keine MDR1-induktiven Effekte ausgewählter Vertreter nach Zellexposition mit verschiedenen Zelllinien nachweisen, was einen weiteren Vorteil der untersuchten Verbindungsklasse darstellt. Die durchgeführten Untersuchungen leisten einen wichtigen Beitrag zur weiteren Charakterisierung der in dieser Arbeitsgruppe etablierten käfigdimeren 1,4-Dihydropyridine. Vor allem für die Verbindung JW33 können weitere klinische Untersuchungen empfohlen werden, da neben der sehr guten P-gp und BCRP inhibitorischen Aktivität nur äußerst geringe Zelltoxizitäten nachgewiesen wurden.