Введение к работе
Актуальность темы.
На сегодняшний день одной из основных проблем, стоящей перед медициной остается оптимизация фармакотерапии. Эта проблема решается путем разработки и внедрения методов и технологий, повышающих эффективность и безопасность терапии лекарственными средствами.
Экспериментальные данные, полученные в различных исследованиях, показали, что одним из основных фармакокинетических процессов, определяющих индивидуальный фармакологический ответ, является метаболизм, или биотрансформация лекарственных средств [Кукес В.Г. и соавт.,2007].
Изучение различных факторов, влияющих на метаболизм лекарственных средств, помогает повысить эффективность проводимой терапии и избежать развития нежелательных лекарственных реакций. Так, на метаболизм лекарственных средств могут влиять пол, возраст, изменение функционального состояния органов метаболизма (печень, кишечник, почки), качественный и количественный состав пищевого рациона [Сычев Д.А. и соавт., 2007]. Кроме того, фармакокинетическое взаимодействие лекарственных средств на уровне метаболизма является, пожалуй, наиболее клинически значимым. Велико значение генетических полиморфизмов ферментов метаболизма лекарственных средств в формировании индивидуального фармакологического ответа.
Изофермент цитохрома Р450 (CYP) 3A4 участвует в метаболизме большого количества лекарственных средств (около 60% всех применяемых в настоящее время лекарственных средств). Он катализирует несинтетическую стадию биотрансформации. При этом под действием CYP 3A4 лекарственные средства превращаются в более гидрофильные, чем нативные вещества, метаболиты, в результате чего скорость выведения почками данных соединений возрастает. В большинстве случаев, помимо увеличения скорости выведения, в процессе метаболизма так же теряется фармакологическая активность. Однако некоторые лекарственные вещества, так называемые пролекарства, изначально обладают меньшей фармакологической активностью, и только под влиянием CYP 3A4 превращаются в активные метаболиты, которые и вызывают фармакологические эффекты. Кроме того, CYP 3A4 участвует в биотрансформации не только введенных из вне лекарственных средств, но и эндогенных соединений — таких, как стероидные гормоны, метаболиты витамина D и др.
Некоторые вещества влияют на изофермент CYP 3A4, ингибируя или индуцируя его активность. Индукция ведет к ускорению метаболизма ЛС и, как правило, к увеличению скорости выведения вещества и снижению его фармакологической активности. Ингибирование же наоборот, снижает активность ферментов и повышает концентрацию ЛС в крови.
Определение активности изофермента CYP 3A4 является важной задачей для рациональной фармакотерапии, особенно при одновременном назначении нескольких препаратов. Так, например, индукторы или ингибиторы изофермента CYP 3A4 при совместном приеме с субстратом данного изофермента будут изменять фармакокинетические характеристики этого субстрата [Amber Huls, 2007].
Активность CYP 3A4 в организме человека можно определить по концентрации в крови метаболита (возможно, и в других биологических жидкостях), который образуется из введенного ранее лекарственного средства, причем этот метаболит должен образовываться исключительно под действием CYP 3A4. Такие лекарственные средства называют маркерными субстратами. В настоящее время для оценки активности CYP 3A4 в научных целях используется несколько маркерных субстратов: эритромицин, лидокаин, нифидипин, дапсон и мидозалам.
Данные тесты обладают рядом выраженных недостатков, таких как необходимость внутривенного введения препаратов, применение которых сопряжено с риском развития НЛР и, прежде всего — аллергических реакций и аритмогенных эффектов; необходимость, как минимум, двукратного забора крови из вены; тестирование может проводиться только в условиях лечебно-профилактического учреждения; Например, MEGX может образовываться из лидокаина под влиянием не только CYP 3A4, но и CYP1A2, а значит, данный тест отражает суммарную активность этих 2 изоферментов цитохрома Р450.
В связи с этим более перспективны, методы оценки активности CYP 3A4 по концентрации в биологических жидкостях эндогенных метаболитов, которые образуются только под действием CYP 3A4, что исключает необходимость введения какого-либо лекарственного средства, а значит, делает метод на 100% безопасным для больного.
Все вышесказанное определило цель и задачи исследования.
Цель исследования.
Разработать методику количественного определения кортизола и 6--гидроксикортизола в моче, позволяющую оценивать активность CYP 3А4.
Задачи исследования.
-
Провести информационно-аналитический анализ существующих методик определения активности CYP 3A4.
-
Подобрать оптимальные условия количественного определения 6--гидроксикортизола и кортизола в моче методом LС-MS.
-
Провести валидацию разработанной методики.
-
Изучить активность CYP 3A4 у пациентов с помощью разработанной методики.
-
Изучить изменение активности CYP 3A4 у пациентов при приеме индукторов и ингибиторов активности данного изофермента.
-
Сделать вывод о возможности использования данной методики для определения изменений активности при приеме индукторов и ингибиторов активности CYP 3A4.
Научная новизна.
В работе впервые разработана чувствительная и воспроизводимая методика оценки активности CYP 3A4 с помощью отношения концентраций 6--гидроксикортизола и кортизола в моче методом LС-MS. Данная методика позволяет определить активность CYP 3A4 по концентрации в биологических жидкостях эндогенных соединений, что исключает необходимость введения какого-либо лекарственного средства, а значит, делает метод на 100% безопасным для больного. Существующие на сегодняшний момент методики определения активности CYP 3A4 в основном подразумевают введение экзогенных веществ.
Практическое применение и внедрение результатов в практику.
Разработанная методика количественного определения кортизола и его метаболита в моче методом LC/MS может быть использована для определения изменения активности изофермента CYP 3A4 в процессе лечения, что позволит корректировать дозу препарата и повысить эффективность и безопасность фармакотерапии. Данная методика внедрена для определения активности изофермента CYP 3A4 в Филиале «Клиническая фармакология» НЦ БМТ РАМН (акт внедрения от 11.05.2010) и Институте Клинической Фармакологии ФГУ «НЦ ЭСМП» (акт внедрения от 26.05.2010).
Положения, выносимые на защиту.
-
Условия количественного анализа кортизола и его метаболита в моче методом LC/MS.
-
Использование разработанной методики определения активности изофермента CYP 3A4 возможно, в силу того, что данная методика показала высокую эффективность, точность и воспроизводимость.
-
Разработанная методика определения активности изофермента CYP 3A4 является наиболее безопасной для пациента из всех существующий альтернативных методик на сегодняшний день.
Апробация работы.
Апробация работы проведена на научно-практическом заседании кафедры фармацевтической химии с курсом токсикологической химии фармацевтического факультета ГОУ ВПО Первого МГМУ им. И.М. Сеченова 26.08.2010 г.
Основные результаты работы доложены и обсуждены на межвузовской научной конференции студентов и молодых ученых «Фармация в XXI веке: эстафета поколений» (Санкт-Петербург, 2009 г.), международной научно-практической конференции «Фармация Казахстана: интеграция науки, образования и производства» (Шыкмент, 2009 г.), научно-практической конференции с международным участием «Достижения клинической фармакологии в России» (Москва, 2009 г.), международном конгрессе Европейского Общества Клинических Фармакологов и Терапевтов (EACPT) (Эдинбург, 2009 г.), международном конгрессе WorldPharma 2010 (Копенгаген, 2010 г.).
Связь задач исследования с проблемным планом.
Диссертационная работа является частью исследований, которые разрабатываются на кафедре фармацевтической и токсикологической химии фармацевтического факультета Первого МГМУ им. И.М. Сеченова. Тема включена в план научных исследований кафедры фармацевтической и токсикологической химии фармацевтического факультета Первого МГМУ им. И.М. Сеченова, номер Государственной регистрации – 01.2.006 06352.
Публикации:
По результатам диссертационного исследования опубликовано 8 печатных работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ, 3 публикации в зарубежных изданиях.
Объем и структура диссертации:
Диссертация изложена на 94 страницах машинописного текста и состоит из введения, глав: «Обзор литературы», «Материалы и методы», «Результаты и их обсуждение», выводов и списка литературы из 98 источников (70 из которых зарубежные).
Результаты эксперимента, обобщены в таблицах, проиллюстрированы рисунками.
