Untersuchungen zur Aufnahme und Elimination von Gallensäure-Oligonukleotid-Konjugaten und ihren Antisense-Eigenschaften
Lade...
Datum
Autor:innen
Betreuer/Gutachter
Weitere Beteiligte
Beteiligte Institutionen
Herausgeber
Zeitschriftentitel
ISSN der Zeitschrift
Bandtitel
Verlag
Lizenz
Zitierlink
Zusammenfassung
Die Galleausscheidung von eines 15mer mixed backbone Oligodeoxynukleotids (n-ODN) und seines 3 ,5 -Bis-Gallensäure-Konjugates (2G-ODN) wurde an anästhetisierten Ratten untersucht. Hierbei war die in situ-Ausscheidung des 2G-ODN mit bis zu 25 % der applizierten Menge vier bis fünf Mal höher als die des n-ODN. Mrp2-defiziente TR--Ratten schieden insgesamt nur 40-50 % dieser Menge aus. Im Gegensatz zu Wistarratten zeigte sich bei der biliären Sekretion der Oligonukleotide durch TR--Ratten kein exkretorischer Peak, sondern eine Schulterbildung. Um eine Beteiligung des mrp2 an der biliären Exkretion der Oligonukleotide zu untersuchen, wurden mehrere Substrate canaliculärer Transporter kurz vor Injektion der Oligonukleotide appliziert und die in situ-Galleausscheidung der Oligonukleotide bestimmt. Unter diesen Substraten befanden sich die beiden mrp2-Substrate BSP und S 3025. Bei S 3025 handelt es sich um ein neuartiges Chlorogensäurederivat, das die Glucose-6-Phosphat-Translokase inhibiert. S 3025 hemmt die Ausscheidung des oatp1/mrp2-Substrates BSP, die des Ntcp/Bsep-Substrates Taurocholat jedoch nicht. Sowohl BSP als auch S 3025 hemmten die Galleausscheidung der Oligonukleotide in konzentrationsabhängiger Weise. BSP führte bei Wistarratten zu einer konzentrationsabhängig verzögerten Ausscheidung der Oligonukleotide, veränderte die sezernierte Gesamtmenge jedoch nicht. Dagegen nahm die hepatobiliäre Sekretion der Oligonukleotide bei TR--Ratten nach Präinjektion von BSP weiter ab. Das Chlorogensäurederivat S 3025 verzögerte den Verlauf und verringerte die Gesamtmenge der Oligonukleotidausscheidung bei Wistarratten in konzentrationsabhängiger Weise; die Hemmwirkung war beim 2G-ODN stärker als beim n-ODN. Auf die Oligonukleotid-Ausscheidung der mrp2-defizienten TR--Ratten hatte S 3025 keinen Einfluss. Bei Wistarratten werden n-ODN und 2G-ODN vermutlich hauptsächlich über den mrp2 in die Galle sezerniert. Fehlt dieser Transporter, erfolgt die Ausscheidung über den ebenfalls zur ABC-Carrierfamilie gehörenden Transporter Bsep. Hierbei werden die Gallensäure-konjugierten Oligonukleotide noch besser ausgeschieden als n-ODN über den mrp2. Im Falle einer Applikation von 15 µmol BSP bei Wistarratten bzw. 5 µmol BSP bei TR--Ratten nahm die Oligonukleotidmenge in der Leber stark ab und in der Niere zu. Nach Applikation von 5 µmol S 3025 erhöhten sich bei Wistarratten die Oligonukleotidmengen in Leber und Serum; bei TR--Ratten wurden keine Veränderungen festgestellt. Die Gabe von 15 µmol S 3025 verminderte die Oligonukleotidmengen in allen Organen, woraus gefolgert wurde, dass die Oligonukleotidausscheidung über den mrp2 über den gesamten Versuchszeitraum stark inhibiert war. Da mrp2 in vielen Organen exprimiert wird, besonders in Leber, Niere und Lunge, war die Verweilzeit der Oligonukleotide im Blut verlängert, aus dem sie schließlich über den im renalen Tubulus exprimierten mrp1 in den Urin sezerniert wurden. Gallensäure-konjugierte Phosphorothioate sind prinzipiell für Antisense-Anwendungen geeignet. Wurde die cRNA des basolateralen Transporters Ntcp der Ratte in Gegenwart eines Antisense-Oligonukleotids, an das zwei Cholsäuremoleküle in 3 - und 5 -Position gekoppelt wurden, inkubiert und anschließend in Xenopus laevis-Oozyten injiziert, ging die Ntcp-Expression unabhängig von einer Gallensäurekonjugation oder Backbone-Modifikation der Antisense-Oligonukleotide drastisch zurück. Endonuclease-stabile mixed backbone Phosphorothioat-Oligonukleotide bleiben während einer Leberpassage in vivo intakt. Sowohl Gallensäure-konjugierte als auch unkonjugierte Oligonukleotide werden rasch in die Galle ausgeschieden, wobei die Gallensäurekonjugation den Anteil des in die Galle sezernierten Oligonukleotids um das Vier- bis Fünffache steigert. Die Ausscheidung erfolgte hauptsächlich über den canaliculären Transporter mrp2. Daneben spielt jedoch vermutlich noch ein weiterer, über den Bsep-Transporter laufender Ausscheidungsweg eine Rolle. Gallensäure-konjugierte Phosphorothioat-Oligonukleotide sind geeignete Kandidaten für Antisense-Therapien bei Lebererkrankungen: Die Backbone-Modifikation erhöht die Nukleasestabilität, die Gallensäurekonjugation erhöht die Leberpassage, und eine Antisense-Wirkung bleibt von beiden Strukturveränderungen unberührt.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Biochemical Pharmacology, 66 ( 2003) 4, S. 565-577