A PNU-120596 asszociációja a különböző deszenzitizált állapotokhoz

A PNU-120596 vegyület különböző deszenzitizált állapotokra kifejtett hatását, az agonistának, az agonista és modulátor együttes perfúzióját megelőző egyre hosszabb idejű előkezelésével vizsgáltuk. Egyre hosszabb előinkubáció esetén egyre több receptor került lassú deszenzitizált állapotba. Azt vártuk, hogy amennyiben vagy a modulátor különböző deszenzitizált állapotokoz való affinitása vagy a receptoroknak ezekből az állapotokból való re-aktiválásának hatékonysága eltérő, akkor a PNU-120596 vegyület hatása függeni fog a kolin-nal történő előkezelés hosszától.

Azt tapasztaltuk, hogy az egyre hosszabb agonistával történő előinkubáció az első gyors, kolin-által kiváltott áramkomponenst változatlanul hagyta, azonban a receptorokat egyre érzéketlenebbé tette a PNU-120596 pozitív moduláló hatásával szemben (2.

áramkomponens).

A kísérletes értékekhez hasonló mértékű csökkenés reprodukálásához elég volt az agonista mérsékelt lassú deszenzitizált állapot („S”) preferenciáját feltételezni (K = 2, vagyis négyszeres preferencia; ld. 28. ábra illetve 3. Táblázat), de szükséges volt a modulátornak határozott preferenciát feltételezni (P = 0,1, vagyis 100-szoros preferencia;

ld. 28. ábra ill. 3. Táblázat) a gyors deszenzitizált állapotban lévő receptorok („D”) felé, a lassú inaktivált állapotban lévők („S”) rovására. Ezzel praktikusan megvalósult az, hogy bár az "S" állapot abszorbeáló volt, a modulátor nem asszociált hozzá. A mérésekből azonban nem derült ki egyértelműen, hogy a modulátor az "S" állapothoz valóban nem is volt képes kötni, vagy kötött ugyan, de nem volt képes kinyitni a csatornát.

102

6.2. Az affinitás és akcesszibilitás szerepe a nátriumcsatornát gátló vegyületek hatásmechanizmusában

Az affinitás és akcesszibilitás szerepének felvetése a nátriumcsatorna gátló vegyületek hatásmechanizmusában nem új gondolat, több mint 30 éves múltra tekint vissza. A klasszikus MRH pontosan a konformációs állapotok eltérő affinitásában látja a hatásmechanizmus lényegét, míg a klasszikus GRH az eltérő akcesszibilitásban (ld.

3.3.10.2. fejezet).

Ami új a szemléletünkben, az egyrészt az, hogy a két elméletet nem, mint alternatívákat tárgyaljuk, hanem mint olyan mechanizmusokat, amelyek egyaránt hozzájárulnak egy-egy gyógyszer hatásmechanizmusához. Másrészt, azt gondoljuk, hogy a két alap-mechanizmus hozzájárulása az egyedi gyógyszerek esetében különböző lehet.

Megpróbáltunk kidolgozni egy módszert, amellyel ez kísérletes úton meghatározható.

Ennek a munkának a jelentőségét előre nem láthattuk. Ha azt találtuk volna, hogy a gyógyszerek alapvetően hasonló mechanizmussal gátolnak, amelyben a két alap-mechanizmus hozzájárulása nem változik sokat, akkor nem lett volna túl nagy jelentőségű ezt a kérdést vizsgálni (bár a MRH és a GRH kontribúciójának kvantifikálása akkor is érdekes eredmény lett volna). Amit találtunk, az azonban éppen az ellenkezője ennek.

Eredményeink azt mutatták, hogy a vizsgált négy nátriumcsatorna gátló gyógyszercsoport radikálisan különböző hatásmechanizmussal rendelkezik. Ugyanakkor, az egyik csoportból szándékosan két anyagot vizsgáltunk (lidocaine és bupivacaine) a módszer tesztelése céljából, és ezek hatásmechanizmusát a várakozásnak megfelelően nagyon hasonlóaknak találtuk.

Az eredmények jelentősége pedig abban áll, hogy ez milyen tanulsággal jár a gyógyszerfejlesztés szempontjából. Ha alapvetően azonos hatásmechanizmusokkal találkoztunk volna, akkor ez nem lenne „hasznos” eredmény a nátriumcsatorna gátlók fejlesztésével kapcsolatban. Az a megfigyelés viszont, hogy a különböző terápiás spektrummal rendelkező anyagok hatásmechanizmusa is alapvetően és gyökeresen különbözik, azt jelenti, hogy sokkal nagyobb figyelmet kellene szentelni a hatásmechanizmusoknak. Az, hogy egy gyógyszer pontosan milyen módon változtatja meg például a szív akcióspotenciálját, vagy egy neuron tüzelési mintázatát, a hatásmechanizmustól függ. Azt feltételezzük, hogy az egyedi gyógyszer (vagy

103

gyógyszerjelölt) molekulák hatásmechanizmusa meg fogja határozni a terápiás profilt is, és ezért alapvetően hibás csupán hatáserősség alapján választani a molekulák közül.

A 6.2. fejezet felépítése a következő lesz:

Első lépésként meg kellett gondolnunk, hogyan tudjuk kvantifikálni a

„moduláltság” (vagyis állapotfüggő affinitás) és a „rejtettség” (vagyis állapotfüggő akcesszibilitás) szerepét a gátlószerek hatásmechanizmusában (6.2.1).

Ezután azt tárgyaljuk, hogy a sebességi állandókra hogyan következtethetünk az időállandók és az egyensúlyi gátlás értékéből. Az időállandók és az egyensúlyi gátlás mértéke az ugyanis, amit kísérletesen mérni tudunk, de ahhoz, hogy az affinitás, illetve akcesszibilitás mértékére ebből következtetni tudjunk, ismernünk kell a sebességi állandók állapotfüggését. Két különböző megközelítést írunk le, melyek segítségével az asszociációs és disszociációs sebességi állandókat származtatni tudjuk a mérhető paraméterekből: a közelítéses módszer a legegyszerűbb két-állapotú modellre épül, míg a másik megközelítés (modellezés) során bonyolultabb modellekkel dolgozunk és a sebességi állandók értékét úgy optimalizáljuk, hogy a kíséreletes eredményeket a legjobban reprodukálni tudjuk (6.2.2.).

A következő fejezetben teszteltük a közelítéses módszer működését ismert gátlási mechanizmusok esetén. Milyen kísérleti eredményeket adna egy gyógyszer, ha tiszta MRH vagy GRH mechanizmussal hatna? Hogyan viselkedne az a szer, amely hatásmechanizmusában a két alap-mechanizmus egyenlő súllyal vesz részt? Szimulációkat végeztünk tehát előre definiált gátlási mechanizmusokkal (vagyis előre definiált állapotfüggő sebességi állandókkal), és megfigyeltük, hogy milyen jellegű változásokat látunk az időállandók, illetve az egyensúlyi gátlás értékeiben. Az eredményekből megpróbáltunk következtetni a hatásmechanizmusra úgy, mintha nem ismernénk azt, és megnéztük, hogy a kiszámolt sebességi állandók mennyire hasonlítanak az eredeti értékekre (6.2.3.).

Végül az öt vizsgált nátriumcsatorna gátló esetében kapott valódi, kísérletesen mért adatok segítségével megpróbáltuk meghatározni, milyen hatásmechanizmussal hathatnak.

A közelítéses módszer csak abban az esetben működik jól, ha valóban a gyors inaktivált állapot az, amely meghatározó a hatásmechanizmus szempontjából. Látni fogjuk, hogy ez az ötből csak két anyagnál volt így. A másik három gyógyszer hatásmechanizmusát kinetikai modellezés segítségével próbáltuk megfejteni.

104

6.2.1. A modulált és rejtett receptor hipotézis közreműködésének kvantifikálása