[go: up one dir, main page]

HU217108B - Eljárás daganatok multidrogrezisztenciáját okozó fehérje aktivitásának in vitro mennyiségi kimutatására biológiai mintákban - Google Patents

Eljárás daganatok multidrogrezisztenciáját okozó fehérje aktivitásának in vitro mennyiségi kimutatására biológiai mintákban Download PDF

Info

Publication number
HU217108B
HU217108B HU9402511A HU9402511A HU217108B HU 217108 B HU217108 B HU 217108B HU 9402511 A HU9402511 A HU 9402511A HU 9402511 A HU9402511 A HU 9402511A HU 217108 B HU217108 B HU 217108B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
protein
cells
mdr
transport
calcein
Prior art date
Application number
HU9402511A
Other languages
English (en)
Other versions
HU9402511D0 (en
HUT72700A (en
Inventor
Balázs Sarkadi
Zsolt Holló
László Homolya
Original Assignee
SOLVO Biotechnológiai Kft.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SOLVO Biotechnológiai Kft. filed Critical SOLVO Biotechnológiai Kft.
Priority to HU9402511A priority Critical patent/HU217108B/hu
Publication of HU9402511D0 publication Critical patent/HU9402511D0/hu
Priority to AT95930671T priority patent/ATE182179T1/de
Priority to CA2198731A priority patent/CA2198731C/en
Priority to ES95930671T priority patent/ES2137538T3/es
Priority to DE69510809T priority patent/DE69510809T2/de
Priority to PCT/HU1995/000042 priority patent/WO1996006945A1/en
Priority to EP95930671A priority patent/EP0784699B1/en
Publication of HUT72700A publication Critical patent/HUT72700A/hu
Priority to US08/928,528 priority patent/US5872014A/en
Publication of HU217108B publication Critical patent/HU217108B/hu
Priority to US09/840,791 priority patent/US6391656B2/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • G01N33/5091Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells for testing the pathological state of an organism
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/34Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving hydrolase
    • C12Q1/44Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving hydrolase involving esterase
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/975Kit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/80Fluorescent dyes, e.g. rhodamine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S436/00Chemistry: analytical and immunological testing
    • Y10S436/807Apparatus included in process claim, e.g. physical support structures
    • Y10S436/808Automated or kit

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

A találmány tárgya kvantitatív in vitrő analitikai diagnősztikaieljárás daganatők széles körű (műltidrőg-) rezisztenciáját őkőzótranszpőrtfehérje (MDR- fehérje) aktivitásának és a vizsgált mintabiőlógiailag aktív fehérjekőncentrációjának meghatárőzására. Atalálmány tárgyát képezik az eljárás végrehajtására szőlgáló reagens-készletek is. A találmány szerinti eljárásban a vizsgált biőlógiaimintát vagy annak egy részét valamely jól detektálható vegyület őlyanszármazékával érintkeztetik, amely a transzpőrtfehérje szűbsztrátja,képes a sejtekbe bejűtni, és a sejtek belsejében valamely enzim(ek)hatására őlyan jól detektálható vegyületté alakűlni, amely atranszpőrtfehérjének nem szűbsztrátja, és a sejtekben felhalmőzódik.Valamilyen méréssel (példáűl flűőreszcencia vagy fényabszőrpció)kvantitatívan jellemzik a sejtekben az átalakűlt vegyületfelhalmőzódásának sebességét, majd a vizsgált biőlógiai mintát vagyannak másik részét transzpőrtblőkkőló jelenlétében érintkeztetik a jóldetektálható vegyület származékával, és azőnős módőn, kvantitatívanjellemzik a sejtekben az átalakűlt vegyület felhalmőzódásánaksebességét, majd a mért értékekből empirikűs összefüggések alapján akívánt diagnősztikai egységben megadják a mintában találhatóbiőlógiailag aktív MDR-fehérje aktivitását és/vagy kőncentrációját. Atalálmány szerinti eljárás és reagenskészletek előnyösen alkalmazhatókelsősőrban hűmán klinikai labőratóriűmi diagnősztikában, tűmőrősdaganatők műltidrőgrezisztencia-mértékének MDR-aktivitás alapjántörténő győrs és egyszerű becslésére, ami nagy segítséget nyújthat akívánt kemőterápiás beavatkőzás pőntős megtervezésében. ŕ

Description

A találmány tárgya kvantitatív in vitro analitikai diagnosztikai eljárás daganatok széles körű (multidrog-) rezisztenciáját okozó transzportfehérje (MDR-fehéije) aktivitásának és a vizsgált minta biológiailag aktív fehérjekoncentrációjának meghatározására. A találmány tárgyát képezik az eljárás végrehajtására szolgáló reagenskészletek is.
A találmány szerinti eljárásban a vizsgált biológiai mintát vagy annak egy részét valamely jól detektálható vegyület olyan származékával érintkeztetjük, amely a transzportfehétje szubsztrátja, képes a sejtekbe bejutni, és a sejtek belsejében valamely enzim(ek) hatására olyan jól detektálható vegyületté alakulni, amely a transzportfehérjének nem szubsztrátja, és a sejtekben felhalmozódik. Valamilyen méréssel (például fluoreszcencia vagy fényabszorpció) kvantitatívan jellemezzük a sejtekben az átalakult vegyület felhalmozódásának sebességét, majd a vizsgált biológiai mintát vagy annak egy előzetesen elkülönített részletét transzportblokkoló jelenlétében érintkeztetjük a jól detektálható vegyület származékával, és azonos módon, kvantitatívan jellemezzük a sejtekben az átalakult vegyület felhalmozódásának sebességét, majd a mért értékekből empirikus összefüggések alapján a kívánt diagnosztikai egységben megadjuk a mintában található biológiailag aktív MDR-fehérje aktivitását és/vagy koncentrációját.
A találmány szerinti eljárás és reagenskészletek előnyösen alkalmazhatók elsősorban humán klinikai laboratóriumi diagnosztikában, tumoros daganatok multidrogrezisztencia-mértékének MDR-aktivitás alapján történő gyors és egyszerű becslésére, ami nagy segítséget nyújthat a kívánt kemoterápiás beavatkozás pontos megtervezésében.
Jelen leírás vonatkozásában az alábbi fogalmakat a megadott értelemben fogjuk használni. Az alább közölt fogalmaknak a leírás értelmezésekor abban az esetben is az itt megadott értelmét kell figyelembe venni, ha az esetlegesen eltér a szakirodalomban szokásos értelmezéstől.
Transzportfehérje - olyan membránfehérje, amely valamely anyag sejthártyán keresztüli transzportját az ATP energiájának felhasználásával a koncentrációgradienssel szemben is képes végrehajtani.
Transzportblokkoló - olyan hatóanyag, amely egy vizsgált anyag (például a calcein-AM) sejthártyán keresztüli aktív transzportját bármilyen hatásmechanizmus útján gátolja. Transzportblokkoló lehet például a transzportfehérje inhibitora vagy feleslegben alkalmazott szubsztrátja.
MDR1, P-glikoprotein - 170 kD molekulatömegű membránfehérje, melynek funkcionális expressziója multidrogrezisztenciát idéz elő az adott sejtben.
MDR-fehérje - a jelen leírás vonatkozásában MDRfehérjének nevezzük a humán MDR1 gén termékét és annak valamennyi funkcionális analógját, tekintet nélkül azok eredetére és közhasználatban lévő elnevezéseire (a leírásban MDR-fehétjének nevezzük például a szakirodalomban MRP-nek nevezett MDR-homológ fehéijét is). Másképpen: MDR-fehérje=multidrogrezisztenciát okozó fehéije.
MDR-fehérje szubsztrátja - olyan anyag (például citotoxikumok, citosztatikumok, egyéb sejtidegen anyagok), amely a sejtből MDR-fuggő aktív transzport útján eltávolítódik.
Multidrogrezisztencia - a tumoros szövetekben funkcionális MDR-fehéije-expresszió folytán kialakuló széles spektrumú gyógyszer-rezisztencia, melynek kialakulása folytán az adott szövet egy sor egymástól lényegesen különböző szerkezetű citotoxikumia és citosztatikumia egyidejűleg rezisztenssé válik.
Funkcionális analóg - valamely fehéije funkcionális analógja minden olyan fehérje, amelynek működése azonos vagy hasonlójellegű. A funkcionális analógok a legtöbb esetben strukturális homológiát is mutatnak. Az MDR1 fehéije funkcionális analógja például minden olyan membrán-transzportfehéije, amely képes sejtműködést károsító anyagokat aktív transzport útján a sejtből eltávolítani.
Strukturálisan homológ fehérjék - a strukturális homológok olyan fehéijék, melyeknek van legalább egy fontos, egymáshoz hasonló térszerkezetű alegységük vagy egyéb részletük.
MDR-aktivitás - multidrogrezisztenciát okozó transzportfehéije-aktivitás, az MDR1 fehérje és funkcionális analógjainak aktivitása.
Jól detektálható vegyület - olyan vegyület, amelynek jelenléte és/vagy koncentrációja adott körülmények között valamely jellemző sajátsága alapján műszeresen vagy érzékszervileg jól reprodukálhatóan, pontosan meghatározható. Ilyenek lehetnek például színes vegyületek, fluoreszcens vegyületek, lumineszcens vegyületek, valamint katalizátor- vagy enzimaktivitással rendelkező vagy ilyen aktivitáshoz szükséges vegyületek (például koenzimek).
MDR-fiiggő ATP-áz - az MDR-fehéije azon tulajdonsága, hogy képes ATP-t hidrolizálni, és ily módon az aktív transzporthoz energiát szolgáltatni.
Sejtpermeábilis vegyület - olyan, általában hidrofób karakterű vegyület, amely a sejthártyán keresztül koncentrációgradiensével arányosan, gyakorlatilag akadálytalanul képes áthatolni a sejt belsejébe.
A rákos daganatok kemoterápiájának hatékonyságát jelentősen csökkenti vagy megakadályozza az úgynevezett multidrogrezisztencia kialakulása, amelynek oka emberi daganatok esetén egy 170000 D molekulatömegű membránfehéije, az MDR1 fehérje, más néven Pglikoprotein vagy valamely funkcionális analógjának felszaporodása. Az MDR-fehéijék az ATP energiáját felhasználó aktív transzporttal eltávolítják a sejtekből az alkalmazott citosztatikus anyagokat, például a vinka-alkaloidokat, antraciklinszármazékokat és egyéb, a klinikumban széles körben használt hatékony tumorellenes szereket, megakadályozva így azok hatását [Gottesman, Μ. M. és munkatársa: Annu. Rév. Biochem 62, 385 (1993); Arceci, R. J., Blood 81, 2215 (1993)].
Az MDR-fehéije in vitro klinikai vizsgálatára, daganatsejtekben történő kimutatására számos módszert alkalmaznak, ezek megbízhatósága azonban jelenleg nem kielégítő. Különösen nehéz megvalósítani olyan in vitro funkcionális vizsgálatot, ami valóban jellemzi az MDR2
HU 217 108 Β fehéije aktivitása által kiváltott gyógyszer-rezisztencia várható spektrumát. Jelenleg elsősorban citotoxicitási tesztek [Bruggermann, Ε. P. és munkatársai: J. Bioi. Chem., 267, 21020 (1992)] és a drogokat szimuláló festékek kiáramlásának vizsgálata szolgálnak erre a célra [Goldstein, L. J. és munkatársai: Oncology/Haematology, 12, 243 (1992)]. Kimutatták, hogy az MDR-fehérjét expresszáló sejtekben bizonyos fluoreszcens antraciklinek [Herweijer, H. és munkatársai : Cytometry, 10, 463 (1989)], és fluoreszcens festékek, mint például a Rhodamine 123 [Neyfakh, A. A., Exp. Cell Rés. 174, 168 (1988)] vagy a fluo-3 [Wall, D. M. és munkatársai: J. Natl. Cancer Inst. 83, 206 (1991); Wall, D. M. és munkatársai: Eur. J. Cancer 29, 1024 (1993)] felhalmozódása kisebb mértékű, és ezeket a festékeket már alkalmazzák az MDR-fehéije kimutatására. Ugyanakkor számos elvi és technikai probléma (például a festékek sejten belüli kötődése, sejtorganellumokban történő felhalmozódása, metabolizálódása, fluoreszcenciaváltozása, a plazmamembránon keresztül történő kiáramlása) erősen csökkenti e vizsgálatok értékelhetőségét [Gottesman és munkatársai (1993); Weaver, J. L. és munkatársai Exp. Cell. Rés. 196, 323 (1991)]. Ismeretes, hogy a fluo-3AM (fluo-3-acetoxi-metil-észter) alkalmazása esetén a szabad festék kalciumfüggő fluoreszcenciája zavaija a vizsgálat értékelését [Haughland, R. P. és munkatársa (szerk.): „Handbook of Fiuorescent Probes and Research Chemicals” 115-116. old., Molecular Probes Inc., Eugene, OR (1992-94)].
A jelen találmány közvetlen előzményét azon korábbi felismerésünk képezi [Homolya, L. és munkatársai: J. Bioi. Chem. 268, 21493 (1993)], miszerint bizonyos fluoreszcens vegyületek hidrofób, sejtpermeábilis észterszármazékait az MDR-fehérje aktívan eltávolítja a sejtekből, míg a sejteken belül, az észterázok hatására keletkező szabad festékekre az MDR-fehérje már nem hat. Kimutattuk, hogy a kereskedelmi forgalomban beszerezhető, sejtek életképességének vizsgálatára használt calcein-AM (calcein-acetoxi-metil-észter) az MDR-függő ATP-áz kitűnő aktivátora (Ka<l pmol/l), a szabad calcein azonban nem, valamint azt, hogy a calcein-AM felhalmozódását követő sejten belüli calceinakkumulációt az MDR jelenléte csökkenti.
A calcein-AM gyakorlatilag nem fluoreszkál, erősen zsíroldékony (hidrofób), ezért a sejtmembránon gyorsan áthatol. A sejtek belsejében lévő észterázok a vegyületben található észtercsoportokat lehasítják, és így vízoldékony (hidrofil) fluoreszcens termék(ek) keletkeznek. Ha calcein-AM-et élő sejtekkel érintkeztetünk, a sejt belseje felé mutató, fennmaradó gradiens miatt a calcein-AM beáramlása folyamatos, és így a hasítási termékek a sejtben felhalmozódnak. Ezen az elven alapul a calcein-AM szakirodalomból közismert sejt-életképességi tesztekben való alkalmazása is, ugyanis a sérült vagy elpusztult sejtekben a bejutott calcein-AM-ből nem keletkezik fluoreszcens termék [Haughland, R. P. és munkatársa (szerk.): „Handbook of Fiuorescent Probes and Research Chemicals” 172-173. oldal, Molecular Probes Inc., Eugene, OR (1992)]. A szakirodalomból ismert még a calcein alkalmazása liposzómák fúziójának és lízisének tanulmányozására is [Kendall, D. A. és munkatársa: Anal. Biochem. 134, 26 (1983); Allén, T.
M., Liposome Technoi. 3, 177 (1984)].
A tárgyban megjelent legújabb tudományos közleményünkben [Holló, Zs. és munkatársai: Biochim. Biophys. Acta, 1191,384 (1994)] igazoltuk, hogy a calcein-AM alkalmas az MDR1 fehérje jelenlétének kvalitatív funkcionális kimutatására. Amennyiben az MDRfehétje jelen van a sejtmembránban, a sejtbe beáramló calcein-AM-et a sejtekből aktív transzport útján eltávolítja, így a hasítás és a fluoreszcens calcein (vagy calceinszármazékok) felhalmozódása a sejtekben csak jelentősen csökkent mértékben történik meg.
A calcein a fluoreszcein molekula származéka, így igen magas a moláris fluoreszcenciás emissziós koefficiense, gerjesztési és emissziós paraméterei kiválóan alkalmassá teszik áramlási citometriás (flow cytometry), konvencionális fluoreszcens, vagy akár lézerpásztázó mikroszkópiás alkalmazásra is. A sejtben felszabaduló szabad calcein a sejtekből nem áramlik ki, nem mutat sejtkárosító hatást, fluoreszcenciája kevéssé érzékeny a különböző behatásokra, így gyakorlatilag nem érzékeny a pH-, vagy a Ca2+-, illetve az Mg2+koncentráció változásaira, és nem lép kölcsönhatásba a sejt különböző komponenseivel.
Mint azt már említettük, calcein-AM alkalmazása esetén a fluoreszcens calcein(származékok) felhalmozódása aktív MDR-fehéijét tartalmazó sejtekben MDRmentes (vagy elhanyagolható MDR-aktivitású) kontrolisejtekhez viszonyítva igen lassú. Az MDR-transzportfehérje jó szubsztrátjai (feleslegben adva őket) és inhibitorai, mint például a verapamil, a vinblasztin, a ciklosporin A és az oligomycin [Gottesman és munkatársa: (1993); Arceci és munkatársai: (1993)] az MDR calcein-AM-transzportáló működését blokkolják, így hozzáadásukkor a fluoreszcencia növekedésének üteme MDR-fehéijét tartalmazó sejtekben jelentősen felgyorsul [Holló, Zs. és munkatársai: (1994)]. A verapamilnak vagy a vinblasztinnak MDR-fehéijét nem tartalmazó sejtekben nincs hatása a fluoreszcens festék felhalmozódásának sebességére. így párhuzamos mérésekkel ugyanazon a sejttípuson összehasonlítható a fluoreszcencia növekedési sebessége MDR-fíiggő transzportgátló szer alkalmazásával és a nélkül. MDR-fehéijét nem tartalmazó sejtekben ez a két érték azonos, míg MDR-fehéijét expresszáló sejtekbenjelentősen különbözik (1. példa, 1. és 2. ábra).
Az eddig elmondottakból világosan kitűnik, hogy igen nagy gazdasági és gyógyászati jelentősége lenne egy olyan kvantitatív in vitro diagnosztikai analitikai módszer kidolgozásának, amely egy viszonylag egyszerű és olcsó mérési eljárás útján lehetővé tenné a különböző tumoros daganattípusok multidrogrezisztenciamértékének megbízható előzetes becslését.
A kitűzött feladat megoldásához nem elégséges a gyógyszer-rezisztenciát okozó MDR-fehérje jelenlétét és aktivitását a vizsgált tumorszövetben pusztán kvalitatívan kimutatni, mivel a kialakult multidrogrezisztencia mértékének ismerete kulcsfontosságú az alkalmazandó terápia megtervezésében. Egy rákos beteg kemoterápiás
HU 217 108 Β kezelése jelenleg több százezer forintos költséggel jár, tehát a daganatban expresszált MDR-fehérje megbízható kvantitatív diagnosztizálása jelentős gazdasági előnyt jelentene, mivel egy ilyen eljárás segítségével pontosan meg lehetne becsülni az alkalmazandó kemoterápiás szerek hatékony mennyiségét, illetve eldönthető lenne, hogy az adott daganatféleség egyáltalán fog-e reagálni az alkalmazni tervezett citotoxikumokra. Nem mellékes a találmány szerinti in vitro diagnosztikai eljárás alkalmazásának azon várható terápiás előnye sem, miszerint segítségével kalkulálható az alkalmazni kívánt citotoxikumok minimális hatékony mennyisége, ami a fellépő káros mellékhatásokat jelentősen csökkentheti.
Olyan diagnosztikai érték meghatározására van tehát szükség, ami megbízhatóan jelzi egy adott daganatféleség MDR-aktivitásának mértékét. Jelenleg ilyen kvantitatív MDR-diagnosztikai eljárás nem áll az orvosok rendelkezésére, az alkalmazott kvalitatív MDR-kimutatási módszerek pedig a fent ismertetett hiányosságok és nehézségek miatt előreláthatóan nem fejleszthetőek egyszerűen kivitelezhető kvantitatív diagnosztikai eljárássá.
Találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy amennyiben tumorsejteket calcein-AM-mel érintkeztetünk és a keletkező fluoreszcens calcein(származékok) sejteken belüli felhalmozódásának sebességét megfelelő körülmények között mérjük, a mért értékből belső standard alkalmazásával, egyszerű empirikus összefüggés alapján olyan dimenzió nélküli f aktivitásfaktor számítható, amely a vizsgált sejtek típusától, méretétől és eredetétől függetlenül, kvantitatívan jellemzi a sejtekben található biológiailag aktív MDR-transzportfehéije koncentrációját, más szóval a minta maximális MDRaktivitását. Belső standardként a vizsgált minta calceinakkumulációjának transzportblokkoló jelenlétében mért értékét alkalmazzuk. A találmány szerinti eljárás alapján számított f faktor értékéből kalkulálható MDR-koncentráció a klinikailag fontos koncentrációtartományban (0-0,2 pg MDR-fehérje/mg összfehérje) rendkívül jó egyezést mutat a különböző multidrogrezisztens tumoros sejtvonalakban található funkcionális MDR-fehérje immunológiai módszerrel mért koncentrációjával (1. példa, 3. ábra).
A találmány szerinti megoldásnak a klinikai diagnosztika területén való alkalmazhatósága szempontjából rendkívül fontos kiemelni azt a tényt, hogy a találmány szerinti eljárás alapján számított f faktor értéke minden vizsgált esetben jól korrelált az adott sejtvonal túléléssel mérhető, azaz ténylegesen kialakult gyógyszer-rezisztenciájával (1. példa, 1. ábra).
Azt is kimutattuk, hogy immunológiailag detektálható, de biológiailag inaktív, azaz rezisztenciát nem okozó MDR-mutánst expresszáló ráksejtek f értéke nullának adódik, ami szintén alátámasztja azt a feltételezést, hogy a találmány szerinti kvantitatív analitikai eljárás klinikailag releváns módon jellemzi a tumoros szövetek MDR-aktivitását, azaz drogeltávolító képességét (2. példa).
Mivel a találmány szerinti mérési eljárás a calceinAM-nek kizárólag azon tulajdonságain alapul, miszerint sejtpermeábilis, az MDR-transzportfehéije szubsztrátja és a sejtben általánosan jelen levő enzimek (észterázok) hatására olyan vegyületté alakul, amely jól mérhető, az MDR-transzportfehéqének nem szubsztrátja, és a sejten belül felhalmozódik (a sejtből való kijutása erősen gátolt), szakember számára nyilvánvaló, hogy a találmány szerinti eljárásban más hasonló vegyületek is alkalmazhatóak, melyekre a felsorolt tulajdonságok kivétel nélkül kielégítő mértékben fennállnak.
Az elmondottak alapján a találmány tárgyát képezi egy, a daganatok multidrogrezisztenciáját okozó transzportfehéije (MDR-fehétje) aktivitásának és/vagy koncentrációjának biológiai mintákban történő in vitro mennyiségi meghatározására szolgáló eljárás, amely szerint a vizsgált biológiai mintát vagy annak egy részét valamely jól detektálható vegyület olyan származékával érintkeztetjük, amely a transzportfehérje szubsztrátja, képes a sejtekbe bejutni, és a sejtek belsejében valamely enzim(ek) hatására olyan jól detektálható vegyületté alakulni, amely a transzportfehéijének nem szubsztrátja és a sejtekben felhalmozódik. A találmány szerinti eljárás alapján valamely méréssel kvantitatívan jellemezzük a sejtekben az átalakult vegyület felhalmozódásának sebességét (F), majd ezt követően a vizsgált biológiai mintát vagy annak másik részét transzportblokkoló jelenlétében érintkeztetjük a jól detektálható vegyület származékával, és azonos módon, kvantitatívan jellemezzük a sejtekben az átalakult vegyület felhalmozódásának sebességét (F*). Az f=(F*-F)/F* empirikus összefüggés alapján meghatározzuk a vizsgált mintában jelen lévő MDR-fehéije aktivitásának mértékére jellemző dimenzió nélküli f aktivitásfaktor értékét, és adott esetben empirikusan készített táblázat és/vagy grafikon és/vagy egyéb empirikus matematikai összefüggés segítségével f értékéből meghatározzuk és kívánt diagnosztikai egységekben kifejezve megadjuk a mintában található biológiai aktivitással rendelkező MDR-fehérje koncentrációját és/vagy a minta MDR-aktivitását.
A találmány szerinti eljárás előnyös megvalósítási módját jelenti a funkcionális MDR1 protein aktivitásának és/vagy koncentrációjának meghatározása.
A találmány szerinti eljárást előnyösen emlősből származó biológiai mintán, még előnyösebben humán klinikai szövetmintán hajtjuk végre.
A találmány szerinti eljárásban jól detektálható vegyületszármazékként előnyösen calceinszármazékot, még előnyösebben calcein-acetoxi-metil-észtert alkalmazunk.
A találmány szerinti eljárásban transzportblokkolóként előnyösen transzportfehéqe inhibitort vagy szubsztrátfelesleget, még előnyösebben verapamilfelesleget alkalmazunk.
A találmány szerinti eljárásban az átalakult vegyület felhalmozódását előnyösen fluoreszcenciaméréssel jellemezzük. A találmány szerinti eljárás egyik előnyös megvalósítási módja szerint a mérést áramlási citométerben végezzük.
A találmány tárgyát képezik továbbá a találmány szerinti eljárások végrehajtására szolgáló, kitanítást is tartalmazó reagenskészletek.
HU 217 108 Β
A találmány szerinti reagenskészletek előnyösen tartalmaznak calceinszármazékot és/vagy transzportfehérje inhibitort vagy szubsztrátot, még előnyösebben calcein-acetoxi-metil-észtert és/vagy verapamilt.
Az alábbiakban röviden ismertetjük a találmány jobb megértését szolgáló ábrákat.
A 1. ábrán különböző mértékű multidrogrezisztenciát mutató P388 egérleukémia-sejtvonalak találmány szerinti eljárással történő MDR-aktivitás-vizsgálatának grafikus ábrázolását láthatjuk. Az ábrán bemutatott kísérletekben 2,5 χ 105/ml koncentrációjú sejtszuszpenziókat 0,25 pmol/l calcein-AM-mel inkubáltunk 37 °C-on, és a fluoreszcencia növekedését fluoreszcens-spektrofotométer segítségével követtük. Az abszcissza az időt ábrázolja, míg az ordináta a fluoreszcencia intenzitását mutatja önkényes fluoreszcenciaegységekben kifejezve. Az ábrán láthatjuk, hogy a görbék kezdeti szakaszának meredeksége a multidrogrezisztencia mértékének fokozódásával (P388-C<P388-MDRa<P388-MDRb) csökken, míg transzportblokkoló (verapamil) hozzáadása után a görbék meredeksége közel azonossá válik. Az ábra alapján számítható f faktor értékek (0,06<0,37<0,87) a citotoxicitási vizsgálattal meghatározott multidrogrezisztencía mértékével arányosnak bizonyultak (1. példa).
A 2. ábrán az MDR-fehéije aktivitásának áramlási citométerben történő mennyiségi meghatározását mutatjuk be calceinakkumuláció mérésével. Ezekben a kísérletekben drogszenzitív (kontroll: KB3) és növekvő multidrogrezisztenciájú (KB-Vla c) humán epidermoid karcinóma-sejtvonalakat vizsgáltunk. A 2,5xl05/ml koncentrációjú sejtszuszpenziókat 10 percig 37 °C-on 0,25 pmol/l calcein-AM-mel inkubáltuk, majd a sejtek fluoreszcenciáját áramlási citométerben mértük. Ezzel párhuzamosan meghatároztuk ugyanezen sejtek egy másik részletének calceinakkumulációját is, amelyet előzőleg 5 percig (25 °C-on) 100 pmol/l verapamillal előkezeltünk.
Az ábra jól demonstrálja, hogy a festékakkumuláció mértéke a multidrogrezisztencia növekedésével csökken (sötét hisztogramok). Ha az MDR-t előzőleg verapamillal blokkoljuk, a festékfelhalmozódás mértéke azonossá válik a kontrolisejtekben tapasztalható szinttel (körvonallal jelölt hisztogramok). A kontrollsejtek (KB3) calceinakkumulációjára a festéktranszportot blokkoló verapamil nem gyakorol hatást. Az abszcisszán a zöld fluoreszcencia intenzitása van feltüntetve logaritmikus léptékben, míg az ordináta a sejtszámot mutatja. Az ábrán látható hisztogramok alapján a festékfelhalmozódás sebessége és f faktor értéke számítható (lásd
1. példa).
A 3. ábrán szemléltetjük az f aktivitásfaktor függését az MDR-fehéije koncentrációjának a közismert Westemblot-technikával, MDR-specifikus 4077 jelű ellenanyag alkalmazásával meghatározott értékétől. Kontrollsejtvonalak: P388-C, egérleukémia (□); K562C, humán eritroid leukémia (V); KB3, humán epidermoid karcinóma (A); 3T3C, egérfibroblaszt (O). Különböző mértékben multidrogrezisztens sejtvonalak: P388-MDRa_b, egérleukémia (); K562-MDR, b, humán eritroid leukémia (V); KB-Vla_c, humán epidermoid karcinóma (Δ); F4-6, egéreritroid leukémia (♦); 3T3-MDR, az emberi MDR1gyel stabilan transzfektált egérfibroblaszt (·).
Az ábrából kitűnik, hogy az f aktivitásfaktor értéke az expresszált fehérje koncentrációjával egy irányban nő. Az aktivitásfaktor a klinikailag fontos (0-0,2 pg MDR/mg összfehérje) tartományban arányos a fehérje koncentrációjával (lásd a grafikon kiemelt, nagyított részletét). Az is látható, hogy az expresszált fehérje mennyiségének csökkenésével a módszer (f aktivitásfaktor) érzékenysége nő (1. példa).
A 4. ábrán háromféle humán eritroid leukémia sejtvonal vizsgálatát mutatjuk be: K562C (kontroll) - nem rezisztens, K562-MDR - MDR-fehérjét expresszáló és K562-mMDR — inaktív mutáns MDR-t expresszáló sejtvonalak. Az expresszált MDR koncentrációját immunfluoreszcenciával határoztuk meg UIC2 jelű, a humán MDR1 fehérjére specifikus ellenanyag segítségével. Kontrollként egér-IgGl-ízotípus-ellenanyagot használtunk az immunspecifikus ellenanyag helyett. A jelölődést FITC-konjugált anti-egér-IgG második ellenanyagot használva tettük láthatóvá, majd a sejtek fluoreszcenciáját áramlási citométerben határoztuk meg. Az abszcisszán a zöld fluoreszcencia intenzitása van feltüntetve logaritmikus léptékben, míg az ordináta a sejtszámot mutatja. Az ábra A panelén bemutatott kísérletből kitűnik, hogy a K562C sejtek igen csekély mennyiségben tartalmaznak MDR1 fehéijét, míg a másik két sejtvonal jelentős mértékű MDR1-expressziót mutat.
A 4. ábra B panelén ugyanezen sejtekben az MDRfehérje aktivitásának meghatározása látható calceinakkumuláció mérésével, a 2. ábrán bemutatott, áramlási citometriás módszerrel. A 2,5xl05/ml koncentrációjú sejtszuszpenziót 10 percig 37 °C-on 0,25 pmol/l calcein-AM-mel inkubáltuk, majd a sejtek fluoreszcenciáját áramlási citométeren mértük (körvonallal jelölt hisztogramok). Ezzel párhuzamosan meghatároztuk ugyanezen sejtek egy másik részletének calceinakkumulációját is, amelyet előzőleg 5 percig (25 °C-on) 100 pmol/l verapamillal előkezeltünk (sötét hisztogramok). A 4. ábra B paneléből kitűnik, hogy a MDR-t kismértékben expresszáló sejtek (K562C) esetében a meghatározott MDRaktivitás is csekély (f=0,11). A funkcionális MDR-fehérjét nagy mennyiségben expresszáló sejtekben (K562MDR) az aktivitásfaktor értéke nagy (f=0,81), míg az inaktív mutáns MDR-t tartalmazó sejtvonal (K562mMDR) esetében f=0,006 (2. példa).
Az 5. ábrán bemutatott citotoxicitási vizsgálatban a 4. ábrán szereplő sejtvonalak drogrezisztenciáját határoztuk meg. A sejteket standard körülmények között 3 napig tenyésztettük 0,1-100 ng/ml adriamycin jelenlétében. Az abszolút sejtszámokat a droggal nem kezelt sejtek %-ában fejeztük ki.
Az ábrán jól látható, hogy a multidrogrezisztenciát a calceinakkumuláción alapuló funkcionális vizsgálat megbízhatóbban tükrözi, mint a fehérje jelenlétének hagyományos immunológiai detektálása. Az inaktív mutáns MDR-t expresszáló sejtek hiába tartalmazzák a fehérjét nagy mennyiségben, a multidrogrezisztencia közvetlenül az MDR-fehérje aktivitásával áll összefüggés5
HU217 108 Β ben, amelyet a calceinakkumuláció mérésével meghatározott f aktivitásfaktorral jellemezhetünk.
1. példa
MDR-fehérje aktivitásának in vitro mennyiségi kimutatása calceinakkumuláció mérésével (fluoreszcens fotometriával és áramlási citométerben) tumoros sejtvonalakban. Az egpresszált fehérje mennyisége és az aktivitása közötti összefüggés bemutatása
A 1. ábrán bemutatott kísérletekben olyan P388 egérleukémia-sejtvonalakat alkalmaztunk, amelyek különböző mértékű multidrogrezisztenciát mutattak. Citotoxicitási vizsgálatban a P388-C- (kontroll) sejtvonalak adriamycinnel szembeni rezisztenciája az IC50-értékkel jellemezve 0,5 ng/ml-nek bizonyult, a P388-MDRa sejtek esetében ez az érték 4,0 ng/ml, míg a P388-MDRb sejtvonalnál pedig 9,0 ng/ml adódott. Az 1. ábrán bemutatott kísérletekben 2,5xl05/ml koncentrációjú sejtszuszpenziót 0,25 pmol/l calcein-AM-mel inkubáltunk 37 °C-on, és a fluoreszcencia növekedését fluoreszcens spektrofotométer segítségével követtük. Az abszcissza az időt ábrázolja, míg az ordináta a fluoreszcencia intenzitását mutatja önkényes fluoreszcenciaegységekben kifejezve.
A multidrogrezisztenciát nem mutató kontrolisejtekben (P388-C) gyors festékfelhalmozódást kapunk, amit nem befolyásol a blokkolószer (jelen esetben 100 pmol/l verapamil) alkalmazása. Ezzel szemben a multidrog-rezisztens sejtekben alacsonyabb a blokkolószer nélküli festékfelhalmozódási alapsebesség (P388-MDRa és P388-MDRb). Ez az alapsebesség jelentős mértékben megemelkedik a blokkolószer hozzáadásának hatására ez utóbbi sejtekben (és kizárólag azokban). A módszer hasonlóan alkalmazható a 105-2χ 106 sejt/ml és 0,05-1 pmol/l calcein-AM koncentrációtartományokban. A kvantitatív meghatározás érdekében blokkolószerrel maximális MDR-gátlást kell elérni, ezért a kompetitív inhibitort a festékszármazékhoz viszonyítva nagy feleslegben kell alkalmazni. A görbék állandósult szakaszából meghatároztuk az alap (blokkolószer nélküli) (F) és a blokkolószer jelenlétében mérhető (F*) festékfelhalmozódási sebességeket. Az f=(F*-F)/F* empirikus összefüggés alapján számított aktivitásfaktor-értékek a következőknek adódnak:
P388-C 0,059
P388-MDRa 0,365
P388-MDRb 0,867
Ezek a számok jó összhangban állnak a citotoxicitási vizsgálatban meghatározott drogrezisztencia-értékekkel.
A 2. ábrán az MDR-fehéqe aktivitásának áramlási citométerben történő mennyiségi meghatározását mutatjuk be calceinakkumuláció mérésével. Ezekben a kísérletekben drogszenzitív (kontroll: KB3), illetve növekvő multidrogrezisztenciájú (KB-Vla_c) humán epidermoid karcinóma-sejtvonalakat vizsgáltunk. 2,5xl05/ml koncentrációjú sejtszuszpenziót 10 percig 37 °C-on 0,25 pmol/l calcein-AM-mel inkubáltunk, majd a sejtek fluoreszcenciáját áramlási citométeren mértük. Ezzel párhuzamosan meghatároztuk ugyanezen sejtek egy másik részletének calceinakkumulációját is, amelyet előzőleg 5 percig (25 °C-on) 100 pmol/l verapamillal előkezeltünk.
Az ábra jól demonstrálja, hogy a festékakkumuláció mértéke a multidrogrezisztencia növekedésével csökken (sötét hisztogramok). Ha az MDR-t előzőleg verapamillal blokkoljuk, a festékfelhalmozódás mértéke azonossá válik a kontrollsejtekben tapasztalható szinttel (körvonallal jelölt hisztogramok). A kontrollsejtek (KB3) calceinakkumulációjára a calcein-AM transzportját blokkoló verapamil nem gyakorol hatást. Az abszcisszán a zöld fluoreszcencia intenzitása van feltüntetve logaritmikus léptékben, míg az ordináta a sejtszámot mutatja. Mivel a sejteket minden esetben azonos időtartamig (10 percig) inkubáltuk a festékkel, az akkumulált festék mennyiségét tekinthetjük egyfajta festékfelhalmozódási sebességnek. így a blokkolószer nélküli (F) és annak jelenlétében mérhető (F*) akkumulált abszolút fluoreszcenciaértékekből, az f=(F*-F)/F* empirikus összefüggés alapján számított aktivitásfaktor-értékek a követke-
zőknek adódnak:
KB3 0,02
KB-Vla 0,43
KB-Vlb 0,74
KB-V1C 0,92
Amennyiben az abszolút fluoreszcenciák helyett lo-
garitmikus csatomaszámokkal kívánjuk meghatározni f aktivitásfaktor értékét, az empirikus összefüggés a következőképpen módosul:
f=l_ek(G-G*) ahol G a blokkolószer nélküli, G* a blokkolószer jelenlétében mérhető átlagos csatomaszám, k pedig az abszolút fluoreszcencia átszámítására használt állandó, amely az adott áramlási citométerre jellemző.
A 3. ábrán szemléltetjük az f aktivitásfaktor függését az MDR-fehéqe koncentrációjától. Az 1. ábrán bemutatott fluoreszcens fotometriás módszer segítségével, a calceinfelhalmozódási görbék alapján meghatároztuk az MDR-aktivitásfaktor értékét több, különböző multidrogrezisztenciát mutató sejtvonalban.
Ezzel párhuzamosan hagyományos immunológiai módszerrel, a közismert Westem-blot-technikával meghatároztuk az expresszált fehérje koncentrációját az MDR-re specifikus 4077 jelű ellenanyagot használva. A részletes kísérleti módszereket a következő közleményekben találhatjuk: Homolya és munkatársai: (1993) és Holló és munkatársai: (1994). Az expresszált fehérje koncentrációját a lumineszcenciaértékekből egy ismert MDR-tartalmú minta alapján határoztuk meg. Kontrollsejtvonalak: P388-C, egérleukémia (□); K562C, humán eritroid leukémia (V); KB3, humán epidermoid karcinóma (Δ); 3T3C, egérfibroblaszt (O). Különböző mértékben multidrogrezisztrens sejtvonalak: P388, MDRa b egérleukémia (B); K562-MDRa_b, humán eritroid leukémia (\7); KB-Vla c, humán epidermoid karcinóma (Δ); F4-6, egér-eritroidleukémia (♦); 3T3-MDR, az emberi MDRl-gyel stabilan transzfektált egérfibroblaszt (·).
Az ábrából kitűnik, hogy az f aktivitásfaktor értéke az expresszált fehérje koncentrációjával egy irányban
HU 217 108 Β nő. Az aktivitásfaktor a klinikailag fontos (0-0,2 pg MDR/mg összfehérje) tartományban, arányos a biológiailag aktív fehérje sejten belüli koncentrációjával (lásd a grafikon kiemelt, nagyított részletét). Ezenfelül az is látható, hogy az expresszált fehéije koncentrációjának csökkenésével a módszer (az f aktivitásfaktor) érzékenysége nő.
2. példa:
Inaktív mutáns MDR-fehérje in vitro mennyiségi kimutatása immunológiai módszerrel és aktivitásának mennyiségi meghatározása calceinakkumulációméréssel
A 4. ábrán háromféle humán eritroid leukémiasejtvonal vizsgálatát mutatjuk be: K562C (kontroll) - nem rezisztens, K562-MDR - MDR-fehérjét expresszáló és K562-mMDR - inaktív mutáns MDR-t expresszáló sejtvonalak. Az expresszált MDR koncentrációját immunfluoreszcenciával határoztuk meg UIC2 jelű, a humán MDR1 fehérjére specifikus ellenanyag segítségével. Kontrollként egér-IgGl-izotípus-ellenanyagot használtunk az immunspecifikus ellenanyag helyett. A jelölődést FITC-konjugált anti-egér-IgG második ellenanyagot használva tettük láthatóvá, majd a sejtek fluoreszcenciáját áramlási citométerben határoztuk meg. Az abszcisszán a zöld fluoreszcencia intenzitása van feltüntetve logaritmikus léptékben, míg az ordináta a sejtszámot mutatja. Az ábra A panelén bemutatott kísérletből kitűnik, hogy a K562C sejtek igen csekély mennyiségben tartalmaznak MDR1 fehérjét, míg a másik két sejtvonal jelentős mértékű MDR 1-expressziót mutat.
A 4. ábra B panelén ugyanezen sejtekben az MDR-fehéije aktivitásának meghatározása látható calceinakkumuláció mérésével, az 1. példában bemutatott, áramlási citometriás módszerrel (2. ábra). A 2,5 χ 105/ml koncentrációjú sejtszuszpenziót 10 percig 37 °C-on 0,25 pmol/l calcein-AM-mel inkubáltuk, majd a sejtek fluoreszcenciáját áramlási citométeren mértük (körvonallal jelölt hisztogramok). Ezzel párhuzamosan meghatároztuk ugyanezen sejtek egy másik részletének calceinakkumulációját is, amelyet előzőleg 5 percig (25 °C-on) 100 pmol/l verapamillal előkezeltük (sötét hisztogramok). A 4. ábra B paneléből kitűnik, hogy a MDR-t kismértékben expresszáló sejtek (K562C) esetében a meghatározott MDR-aktivitás is csekély (f= 0,11). A funkcionális MDR-fehéijét nagy mennyiségben expresszáló sejtekben (K562-MDR) az aktivitásfaktor értéke f=0,81, míg az inaktív mutáns MDR-t tartalmazó sejtvonal (K562-mMDR) esetében f=0,006.
Az 5. ábrán bemutatott citotoxicitási vizsgálatban a 4. ábrán szereplő sejtvonalak multidrogrezisztenciáját határoztuk meg. A sejteket standard körülmények között 3 napig tenyésztettük 0,1-100 ng/ml adriamycin jelenlétében. Az abszolút sejtszámokat a droggal nem kezelt sejtek %-ában fejeztük ki. A három vizsgálat eredményét táblázatban foglaltuk össze:
MDR-koncentráció (kontrolihoz viszonyított UIC2-jelölődcs) Aktivitásfaktor (0 Adriamycinrezisztencia (1C5O, ng/ml)
K562-C l,09x 0,11 0,7
K562-MDR 3,98 χ 0,81 3,1
K562-mMDR 4,18x 0,006 0,35
A táblázatból világosan kitűnik, hogy a multidrogrezisztenciát a calceinakkumuláción alapuló funkcionális vizsgálat megbízhatóbban tükrözi, mint a fehéije jelenlétének hagyományos immunológiai detektálása. Az inaktív mutáns MDR-t expresszáló sejtek hiába tartalmazzák a fehérjét nagy mennyiségben, a multidrogrezisztencia közvetlenül az MDR-fehéije aktivitásával áll összefüggésben, amelyet a calceinakkumuláció mérésével meghatározott f aktivitásfaktorral jellemezhetünk.
Az elmondottakból szakember számára nyilvánvaló, hogy a találmány tárgyát képező eljárások és reagenskészletek lehetővé teszik a daganatos betegségekben jelentkező multidrogrezisztenciát okozó membrán-transzportfehérje, például az MDR1 vagy P-glikoprotein funkcionális in vitro klinikai diagnosztikai kimutatását és aktivitásának kvantitatív meghatározását. Éppen ezért a találmány szerinti megoldás a daganatos sejtekben kifejeződő MDR-fehéije in vitro meghatározásával jobban tervezhetővé és eredményesebben kivitelezhetővé teszi gyógyszerrezisztens daganatok kialakulása esetén a kemoterápiás beavatkozásokat, egyaránt csökkentve ezáltal a káros mellékhatásokat és az anyagi ráfordításokat.

Claims (17)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás daganatok multidrogrezisztenciáját okozó transzportfehéije aktivitásának és/vagy koncentrációjának biológiai mintákban történő in vitro mennyiségi meghatározására, azzal jellemezve, hogy
    i) a vizsgált biológiai mintát vagy annak egy részét önmagában ismert módon egy jól detektálható vegyület olyan származékával érintkeztetjük, amely a transzportfehérje szubsztrátja, képes a sejtekbe bejutni, és a sejtek belsejében valamely enzim(ek) hatására olyan jól detektálható vegyületté alakulni, amely a transzportfehérjének nem szubsztrátja, és a sejtekben felhalmozódik;
    ii) egy méréssel önmagában ismert módon kvantitatívan jellemezzük a sejtekben az átalakult vegyület felhalmozódásának sebességét (F);
    iii) ezt követően a vizsgált biológiai mintát vagy annak másik részét önmagában ismert módon transzportblokkoló jelenlétében érintkeztetjük a jól detektálható vegyület származékával, és azonos módon, kvantitatívan jellemezzük a sejtekben az átalakult vegyület felhalmozódásának sebességét (F*); majd
    HU 217 108 Β iv) az f=(F*-F)/F* empirikus összefüggés alapján meghatározzuk a vizsgált mintában jelen lévő transzportfehéije aktivitásának mértékére jellemző dimenzió nélküli f aktivitásfaktor értékét; és
    v) adott esetben empirikusan készített táblázat és/vagy grafikon, és/vagy egyéb empirikus matematikai összefüggés segítségével f értékéből meghatározzuk és kívánt diagnosztikai egységekben kifejezve megadjuk a mintában található biológiai aktivitással rendelkező transzportfehérje koncentrációját és/vagy a minta MDRakti vitását.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy transzportfehéijeként az MDR1 fehéije aktivitását és/vagy koncentrációját határozzuk meg.
  3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a transzportfehéije aktivitását és/vagy koncentrációját emlősből származó biológiai mintában határozzuk meg.
  4. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a transzportfehérje aktivitását és/vagy koncentrációját humán klinikai mintában határozzuk meg.
  5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a jól detektálható vegyület származékaként calceinszármazékot alkalmazunk.
  6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy calceinszármazékként calceinacetoxi-metil-észtert alkalmazunk.
  7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy transzportblokkolóként transzportfehéije-inhibitort alkalmazunk.
  8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy transzportblokkolóként transzportfehéije-szubsztrát feleslegét alkalmazzuk.
  9. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy transzportfehérje-szubsztrátként verapamilt alkalmazunk.
  10. 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az átalakult vegyület felhalmozódásának sebességét fluoreszcenciaméréssel jellemezzük.
  11. 11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fluoreszcenciamérést áramlási citométerben hajtjuk végre.
  12. 12. Reagenskészlet, amely tartalmazza egy jól detektálható vegyület olyan származékát, amely a vizsgált transzportfehéije szubsztrátja, és amely származék az élő sejtek belsejében a sejtekben felhalmozódó, jól detektálható vegyületté alakul át, valamint tartalmazza a vizsgált transzportfehéije egy inhibitorát (transzportblokkolót), azzal jellemezve, hogy az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti eljárás végrehajtására alkalmazzuk.
  13. 13. A 12. igénypont szerinti reagenskészlet, azzal jellemezve, hogy jól detektálható vegyületszármazékként calceinszármazékot tartalmaz.
  14. 14. A 13. igénypont szerinti reagenskészlet, azzal jellemezve, hogy jól detektálható vegyületszármazékként calcein-acetoxi-metil-észtert tartalmaz.
  15. 15. A 12. igénypont szerinti reagenskészlet, azzal jellemezve, hogy transzportblokkolóként transzportfehérje-inhibitort tartalmaz.
  16. 16. A 12. igénypont szerinti reagenskészlet, azzal jellemezve, hogy transzportblokkolóként transzportfehérje-szubsztrátot tartalmaz.
  17. 17. A 16. igénypont szerinti reagenskészlet, azzal jellemezve, hogy transzportblokkolóként verapamilt tartalmaz.
HU9402511A 1994-08-31 1994-08-31 Eljárás daganatok multidrogrezisztenciáját okozó fehérje aktivitásának in vitro mennyiségi kimutatására biológiai mintákban HU217108B (hu)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU9402511A HU217108B (hu) 1994-08-31 1994-08-31 Eljárás daganatok multidrogrezisztenciáját okozó fehérje aktivitásának in vitro mennyiségi kimutatására biológiai mintákban
EP95930671A EP0784699B1 (en) 1994-08-31 1995-08-31 Assay and reagent kit for the quantitative in vitro determination in biological specimens of the activity of proteins causing multi-drug resistance in tumors
DE69510809T DE69510809T2 (de) 1994-08-31 1995-08-31 Test- und reagenziensatz für die quantitative in vitro bestimmung der aktivität von proteinen, die mehrfachresistenz gegen chemotherapeutika in tumoren verursachen, in biologischen proben
CA2198731A CA2198731C (en) 1994-08-31 1995-08-31 Assay and reagent kit for the quantitative in vitro determination in biological specimens of the activity of proteins causing multi-drug resistance in tumors
ES95930671T ES2137538T3 (es) 1994-08-31 1995-08-31 Metodo de analisis y kit de reactivos para la determinacion cuantitativa in vitro, en muestras biologicas, de la actividad de proteinas que causan resistencia a multiples farmacos en tumores.
AT95930671T ATE182179T1 (de) 1994-08-31 1995-08-31 Test- und reagenziensatz für die quantitative in vitro bestimmung der aktivität von proteinen, die mehrfachresistenz gegen chemotherapeutika in tumoren verursachen, in biologischen proben
PCT/HU1995/000042 WO1996006945A1 (en) 1994-08-31 1995-08-31 Assay and reagent kit for the quantitative in vitro determination in biological specimens of the activity of proteins causing multi-drug resistance in tumors
US08/928,528 US5872014A (en) 1994-08-31 1997-09-12 Assay for multi-drug resistance
US09/840,791 US6391656B2 (en) 1994-08-31 2001-04-23 Assay and reagent kit for evaluation of multi-drug resistance in cells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU9402511A HU217108B (hu) 1994-08-31 1994-08-31 Eljárás daganatok multidrogrezisztenciáját okozó fehérje aktivitásának in vitro mennyiségi kimutatására biológiai mintákban

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9402511D0 HU9402511D0 (en) 1994-10-28
HUT72700A HUT72700A (en) 1996-05-28
HU217108B true HU217108B (hu) 1999-11-29

Family

ID=10985550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9402511A HU217108B (hu) 1994-08-31 1994-08-31 Eljárás daganatok multidrogrezisztenciáját okozó fehérje aktivitásának in vitro mennyiségi kimutatására biológiai mintákban

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5872014A (hu)
EP (1) EP0784699B1 (hu)
AT (1) ATE182179T1 (hu)
DE (1) DE69510809T2 (hu)
ES (1) ES2137538T3 (hu)
HU (1) HU217108B (hu)
WO (1) WO1996006945A1 (hu)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020042079A1 (en) * 1994-02-01 2002-04-11 Sanford M. Simon Methods and agents for measuring and controlling multidrug resistance
US6277655B1 (en) 1994-10-13 2001-08-21 Solvo Biotechnology Assay and reagent kit for evaluation of multi-drug resistance in cells
US6162616A (en) * 1997-04-16 2000-12-19 Millennium Pharmaceuticals, Inc. Multidrug resistance-associated polypeptide
HUP0002557A3 (en) * 2000-07-03 2004-08-30 Solvo Biotechnologiai Kft Simple quantitative fluorescent assay method for determining the activity of transport proteins of interest
WO2002023186A2 (en) * 2000-09-15 2002-03-21 Virco Bvba System and method for optimizing drug therapy for the treatment of diseases
US20030036049A1 (en) * 2001-01-03 2003-02-20 Medis El Ltd. Optical method for testing sensitivity of cells
WO2003027264A2 (en) * 2001-09-27 2003-04-03 University Of Delaware Coisogenic eukaryotic cell collections
WO2005116648A2 (en) * 2004-05-25 2005-12-08 Solvo Biotechnology, Inc. Method and reagent kit for evaluation of multidrug-resistance activity
DK2084529T3 (da) 2006-11-10 2011-02-07 Absorption Systems Group Llc Stabile cellelinier samt fremgangsmåder til bedømmelse af optagelsen af kemikalier i mavetarmkanalen
US7838256B2 (en) 2007-02-23 2010-11-23 Board Of Regents Of The University Of Nebraska Assay and kit for drug efflux transporter activity
US8445271B2 (en) 2010-05-03 2013-05-21 Enzo Life Sciences, Inc. Processes and kits for determining multi-drug resistance of cells
HU231387B1 (hu) 2017-10-25 2023-06-28 Cellpharma Kft. Fluoreszcens festékfelhalmozódási vizsgálat
HUP2100005A1 (hu) 2018-05-15 2021-03-29 Navolab Diagnosztika Kft Rheumatoid arthrits páciensek biológiai terápiára adott válasz készségének becslése
EP3570028A1 (en) 2018-05-15 2019-11-20 MDQuest Kft. Assessing responsiveness of rheumatoid arthritis patients to biological treatment

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4281061A (en) * 1979-07-27 1981-07-28 Syva Company Double antibody for enhanced sensitivity in immunoassay
US5407653A (en) * 1991-06-26 1995-04-18 Brigham And Women's Hospital Evaluation of the multidrug resistance phenotype
US5314805A (en) * 1991-10-28 1994-05-24 Molecular Probes, Inc. Dual-fluorescence cell viability assay using ethidium homodimer and calcein AM

Also Published As

Publication number Publication date
HU9402511D0 (en) 1994-10-28
ES2137538T3 (es) 1999-12-16
US5872014A (en) 1999-02-16
ATE182179T1 (de) 1999-07-15
DE69510809D1 (de) 1999-08-19
EP0784699A1 (en) 1997-07-23
EP0784699B1 (en) 1999-07-14
HUT72700A (en) 1996-05-28
DE69510809T2 (de) 2000-03-16
WO1996006945A1 (en) 1996-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU217108B (hu) Eljárás daganatok multidrogrezisztenciáját okozó fehérje aktivitásának in vitro mennyiségi kimutatására biológiai mintákban
US5726009A (en) Native-state method and system for determining viability and proliferative capacity of tissues in vitro
US9389223B2 (en) Pharmacodynamic assays
Dive et al. Polar fluorescein derivatives as improved substrate probes for flow cytoenzymological assay of cellular esterases
Witherspoon et al. Flow cytometric assay of modulation of P-glycoprotein function in whole blood by the multidrug resistance inhibitor GG918.
WO2010094694A1 (en) Assays to predict cardiotoxicity
US6391656B2 (en) Assay and reagent kit for evaluation of multi-drug resistance in cells
Degli Esposti Assessing functional integrity of mitochondria in vitro and in vivo
Lyublinskaya et al. Flow cytometric HyPer-based assay for hydrogen peroxide
Tian et al. A highly sensitive and selective two-photon fluorescent probe for glutathione S-transferase detection and imaging in living cells and tissues
Van Orden et al. Differentiation of norepinephrine storage compartments in peripheral adrenergic nerves
Li et al. Application of biotin, digoxigenin or fluorescein conjugated deoxynucleotides to label DNA strand breaks for analysis of cell proliferation and apoptosis using flow cytometry
Huang et al. Use of the comet assay for assessment of drug resistance and its modulation in vivo
DE60217665T2 (de) Verfahren zur Bestimmung der Aktivität von Thymidinkinase-1 und dessen Verwendung
WO1994006014A1 (en) Diagnostic aid for early detection of cancer and diabetes
Van Graft et al. Flow cytometric measurement of [Ca2+] i and pHi in conjugated natural killer cells and K562 target cells during the cytotoxic process
Lanuti et al. A flow cytometry procedure for simultaneous characterization of cell DNA content and expression of intracellular protein kinase C-ζ
AU721183B2 (en) Method for localization and quantitation of a substance in a biological sample
Avendaño et al. Oxidative burst assessment and neutrophil–platelet complexes in unlysed whole blood
AU2018357091B2 (en) Fluorescent dye accumulation assay
JPH07146296A (ja) 多重抗癌剤耐性を検定する方法
Zurgil et al. Determination of cellular thiol levels in individual viable lymphocytes by means of fluorescence intensity and polarization
Celotti et al. Detection by fluorescence analysis of DNA unwinding and unscheduled DNA synthesis, of DNA damage and repair induced in vitro by direct-acting mutagens on human lymphocytes
Benz et al. Flow cytometric analysis of fluorescein‐conjugated estradiol (E‐BSA‐FITC) binding in breast cancer suspensions
CA2198731C (en) Assay and reagent kit for the quantitative in vitro determination in biological specimens of the activity of proteins causing multi-drug resistance in tumors

Legal Events

Date Code Title Description
DFD9 Temporary protection cancelled due to non-payment of fee
DNF4 Restoration of lapsed final protection
HPC4 Succession in title of patentee

Owner name: SOLVO BIOTECHNOLOGIAI KFT., HU

GB9A Succession in title

Owner name: SOLVO BIOTECHNOLOGIAI ZRT., HU

Free format text: FORMER OWNER(S): DR. SARKADI BALAZS, HU; DR. HOLLO ZSOLT, HU; HOMOLYA LASZLO, HU; SOLVO BIOTECHNOLOGIAI KFT., HU

HC9A Change of name, address

Owner name: SOLVO BIOTECHNOLOGIAI ZRT., HU

Free format text: FORMER OWNER(S): DR. SARKADI BALAZS, HU; DR. HOLLO ZSOLT, HU; HOMOLYA LASZLO, HU; SOLVO BIOTECHNOLOGIAI KFT., HU; SOLVO BIOTECHNOLOGIAI ZRT., HU

QB4A Exploitation contract

Name of requester: MDQUEST KFT., HU