Sledování účinku medicínsky významných léčiv na aktivitu lidského P-glykoproteinu pomocí fluorescenčních sond

Abstract

Jednou z hlavných príčin zlyhávania liečby rakoviny pomocou chemoterapie je fenomén tzv. mnohonásobnej liekovej rezistencie (multidrug resistance - MDR). Najdôležitejším proteínom sprostredkujúcim MDR v ľudských bunkách je P-glykoproteín. Hlavným cieľom práce bola modifikácia fluorescenčnej metódy, vyvinutej pre štúdium kvasinkových MDR púmp na Oddelení biofyziky FÚ UK, pre štúdium činnosti P-glykoproteínu v ľudských nádorových bunkách. Fluorescenčná metóda je založená na použití redistribučnej potenciometrickej sondy diS-C3(3), o ktorej sme zistili, že je substrátom P-glykoproteínu. Optimalizácia metódy (experimentálne okno) umožnila citlivé monitorovanie zmien aktivity P-glykoproteínu účinkom niekoľkých jeho známych inhibítorov/substrátov: oligomycínu, amiodaronu, verapamilu, vinblastínu, ketokonazolu, itrakonazolu a FK506. V rámci práce boli získané nové, dôležité výsledky týkajúce sa účinku týchto medicínsky významných látok na ľudské bunky. Vyvinutá metóda bude nepochybne veľkým prínosom v budúcnosti pri hľadaní nových účinných inhibítorov a skúmaní mechanizmov ich účinku.

One of the main causes of failure in cancer treatment when using chemotherapy is the phenomenon of multidrug resistance - MDR. The most important protein mediating MDR in human cells is P-glycoprotein. The main goal of this thesis was the modification of fluorescent method - developed for studying yeast MDR pumps at the Department of Biophysics at the Institute of Physics of Charles University - to study the activity of P-glycoprotein in human tumor cells. The fluorescent method is based on the use of redistribution potentiometric probe diS-C3(3) which we found to be a substrate of P-glycoprotein. The optimalization of the method (experimental window) allowed sensitive monitoring of changes in the activity of P-glycoprotein caused by the effect of its several known inhibitors/substrates: oligomycin, amiodarone, verapamil, vinblastine, ketoconazole, itraconazole and FK506. New important results regarding the effect of these medically significant drugs on human cells were obtained. The developed method will undoubtedly be of great benefit in the search for new effective inhibitors and the study of their mechanisms in the future.