|   Küldés emailben

Metabolikus Gyógyszer- kölcsönhatások Kutatócsoport

Vezető:

Monostory Katalin, PhD

e-mail: uh.atm.kttnull@nilatak.yrotsonom

telefon: +36  1 382 6747

iroda: É3.11A

Munkatársak:

Tóth Katalin, tudományos segédmunkatárs

e-mail: uh.atm.kttnull@nilatak.htot

telefon: +36 1 382 6648, +36 1 382 6643

laboratórium: É2.13, É2.10

Kiss Ádám Ferenc, PhD hallgató

e-mail: uh.atm.kttnull@cneref.mada.ssik

telefon: +36 1 382 6643, +36 1 382 6648

laboratórium: É2.10, É2.13

Gabri Evelyn, PhD hallgató

e-mail: uh.atm.kttnull@nyleve.irbag

telefon: +36 1 382 6643, +36 1 382 6648

laboratórium: É2.10, É2.13

Déri Máté, PhD hallgató

e-mail: uh.atm.kttnull@etam.ired

telefon: +36 1 382 6648, +36 1 382 6643

laboratórium: É2.13, É2.10

Mangó Katalin, biomérnök

e-mail: uh.atm.kttnull@nilatak.ognam

telefon: +36 1 382 6643, +36 1 382 6648

laboratórium: É2.10, É2.13

Sirok Dávid, PhD hallgató

telefon: +36 1 382 6643

laboratórium: É2.10

Csikány Nóra, PhD hallgató

telefon: +36 1 382 6648

laboratórium: É2.13

Fekete Ferenc, MSc hallgató

Jármi Lili, MSc hallgató

Mezei Réka, MSc hallgató

Szántó Júlia, MSc hallgató

Szeőcs Natália, MSc hallgató

Bene Sára, BSc hallgató

Kutatási terület:

A gyógyszeres terápia során jelentkező nem-kívánt mellékhatások részben a gyógyszer-lebontás eltéréseiből, vagy megváltozásából fakadnak. A kutatócsoport munkatársai több mint 20 éve foglalkoznak a gyógyszerek lebontásában és kiürítésében mutatkozó egyéni különbségekkel. Érdeklődésük középpontjában a gyógyszerek és egyéb testidegen anyagok metabolizmusában meghatározó szerepet játszó citokróm P450 (CYP) enzimek működése és szabályzása áll.

Biokémiai, molekuláris biológiai és tömegspektrometriai módszerekkel vizsgálják I) a forgalomban lévő gyógyszerek, és a fejlesztés alatt álló gyógyszerjelöltek metabolizmusát és farmakokinetikai interakciós sajátságait, II) a CYP enzimek expresszióját, működését befolyásoló tényezőket (hormonális hatások, betegségek, gyógyszeres terápia), III) valamint az egyéni gyógyszer-metabolizáló képesség meghatározásával a személyre szabott gyógyszeres terápia kialakításához nyújtanak diagnosztikai hátteret.

Kutatási témák:

1.      A gyógyszer-metabolizáló képességhez igazított személyre szabott terápia kialakítása

A CYPtestTM diagnosztikai rendszer a gyógyszer-metabolizmusban résztvevő CYP enzimek aktuális szintjének meghatározásán (CYP-fenotipizálás), és a DNS analízissel megállapítható génhiba kimutatásán (CYP-genotipizálás) alapul. A módszer klinikai bevezetése zajlik olyan betegcsoportoknál, ahol több hatóanyag kerül együttes adagolásra, vagy ahol az egyéni gyógyszeres kezelés jelentősen javíthatja a gyógyszerek hatékonyságát és nagyban csökkentheti a toxicitás kockázatát. Meghatározzák a betegek (szervátültetett, pszichiátriai és neurológiai betegek, májelégtelenségben, kardiovaszkuláris megbetegedésekben szenvedők) csökkent vagy fokozott gyógyszer-lebontó képességét, amely a gyógyszerhatás elmaradásához vagy súlyos mellékhatások kialakulásához vezethet. A CYP-státus alapján előre jelzett ’gyenge vagy extenzív metabolizáló’ fenotípushoz igazított gyógyszerválasztással és dózis-optimalizálással a betegek hatékonyabb, kevesebb mellékhatással járó és költségtakarékos egyéni terápiája alakítható ki.

 2.      Személyre szabott gyógyszeres terápia lehetőségei

Szisztematikusan feltérképezik a gyógyszer metabolizmusban résztvevő CYP enzimek szerepét a pszichiátriai és neurológiai betegek kezelésében leggyakrabban alkalmazott antipszichotikumok, hangulat-stabilizálók és antiepileptikumok metabolizmusában, valamint a szervátültetett betegeknél alkalmazott immunszuppresszánsok lebontásában. Vizsgálják, hogy a CYP polimorfizmus (genetikai és nem-genetikai természetű variációk) milyen mértékben járul hozzá a gyógyszer hatékonyság és toxicitás egyéni eltéréseihez.

2.1.   A CYP3A-statust meghatározó CYP3A5 genotípus és CYP3A4 expresszió befolyásolja a szervátültettek immunszuppresszív terápiáját. Májtranszplantáltaknál a donor máj CYP3A-státusa felelős a ciklosporin illetve a takrolimus vérszint kialakításáért. Megállapították, hogy az alacsony, vagy magas CYP3A4 expressziót mutató, illetve a CYP3A5*1 allélt hordozó májgrafttal transzplantált betegeknél a kiindulási kalcineurin inhibítor dózis jelentős módosítására van szükség. A donor CYP3A-státusának meghatározása segítséget nyújt a recipiens műtét utáni CNI terápiájának ésszerű módosításához.



A) A donor máj CYP3A-statusának (CYP3A5 genotípus és CYP3A4 expresszió) hatása a takrolimus vérszintekre májtranszplantáción átesett betegeknél   
B) A recipiensek takrolimus dózisigénye különböző CYP3A-statusú májgraftok esetén (Low, Normal, High: alacsony, átlagos és magas szintű CYP3A4 expresszió; ns: nem szignifikáns)

2.2.  A CYP2C9 csökkent működésének klinikai következményeit vizsgálták epilepsziás gyermekek bevonásával. A kutatók megállapították, hogy a valproát, az epilepszia kezelésében elsőként választott szer metabolizmusát gyermekekben elsősorban a CYP2C9 enzim katalizálja. A CYP2C9 génben előforduló funkció-vesztő mutációk azonban csak rész-információt szolgáltatnak a beteg valproát-lebontó képességéről, a vérszint kialakulásában jelentős szerepe van a CYP2C9 expressziójának.


A CYP2C9-status hatása a gyermekek valproát szérumkoncentrációira (CYP2C9*1/mut: heterozigóta CYP2C9 genotípus (CYP2C9*1/*2 vagy CYP2C9*1/*3); normal: átlagos CYP2C9 expresszálók; Low: alacsony CYP2C9 expresszálók)

A kutatók a betegek CYP2C9 státusa alapján javaslatot tettek az optimális vérszintet eredményező valproát adagolásra.

A különböző CYP2C9-statussal rendelkező epilepsziás gyermekek napi valproát dózis igénye

A CYP2C9 genotípus és a CYP2C9 expresszió együttes értékelésével meghatározott valproát dozírozás jelentősen csökkentette a terápiás vérszinttől eltérő (magasabb vagy alacsonyabb) valproát koncentrációk kialakulását, a kóros alkalikus foszfatáz emelkedést, valamint a súlyos mellékhatás, a hiperammonémia gyakoriságát.

2.3.  A görcsgátló, nyugtató hatású klonazepam mellékhatásai a metabolizmusában résztvevő CYP3A és NAT2 (N-acetil-transzferáz 2) enzimeknél megfigyelhető jelentős egyéni különbségekre vezethetők vissza. Pszichiátriai betegek bevonásával végzett vizsgálatok során igazolták, hogy a klonazepam plazmakoncentrációja összefüggésben van a betegek CYP3A4 expressziójával, azonban a CYP3A5 és NAT2 genotípus nincs hatással a ’steady-state’ klonazepam koncentrációra.

A) Normalizált klonazepam vérszintek és a CYP3A4 expresszió közötti összefüggés ( a sárga pontok a CYP3A5*1/*3 genotípusú betegeket, — a mediánt jelöli)     B) A CYP3A4 expresszió és a NAT2 acetiláló fenotípus hatása a 7-aminoklonazepam/klonazepam koncentráció arányára (Low: alacsony CYP3A4 expresszálók, Normal: átlagos CYP3A4 expresszálók, High: magas CYP3A4 expresszálók; Slow: lassú NAT2 acetilálók, Fast: gyors NAT2 acetilálók)

Ugyanakkor a normál CYP3A4 aktivitás lassú NAT2 acetiláló képességgel párosulva a 7-aminoklonazepam metabolit felhalmozódásához vezet, amely rontja a klonazepam hatékonyságát és a gyógyszer visszavonásakor súlyos megvonási tünetek kialakulásához vezet. A betegek CYP3A4 expressziójának és a NAT2 genotípusának ismerete segíti a mellékhatások szempontjából nagy kockázatú betegek beazonosítását és a személyre szabott klonazepam terápia kialakítását.

2.4.   A terápia rezisztens szkizofrénia kezelésének leghatékonyabb ágense a klozapin. Ugyanakkor a terápia sikeressége nagyban függ a klozapin vérszintek alakulását befolyásoló tényezőktől. Alacsony CYP1A2 expresszió esetén, a klozapin vérszintek alakulásában a CYP3A4-status ismerete a meghatározó. Működőképes CYP3A5*1 allél jelenléte pedig alacsony CYP3A4 expresszió esetén van hatással klozapin koncentrációkra. A klozapin N-oxid/klozapin és a norklozapin/klozapin koncentráció arányok szintén a CYP3A4 expresszióval mutattak összefüggést, tovább erősítve a CYP3A4 enzim szerepét a klozapin lebontásában.

 3.      A szteroid homeosztázis és a gyógyszer metabolizmus összefüggéseinek modellezése

A hormonális állapot természetes változásai, valamint a terápiában alkalmazott szteroid típusú vegyületek jelentős változásokat okozhatnak a CYP gén-expresszióban, illetve a CYP enzimfehérje szintekben. Vizsgálják a dehidroepiandroszteron, a dexametazon, és a koleszterin, mint szterán vázas vegyületek és a gyógyszer-metabolizáló CYP enzimek kapcsolatát is.

A dehidroepiandroszteron aktiválja a májban a CAR (konstitutív androsztán receptor) nukleáris receptort, amely sejtmagba lépve indukálja a CYP2B6, CYP2C9, CYP2C19 és CYP3A4 enzimek transzkripcióját.

 4.      A portális véna ligatúra hatása a máj gyógyszer metabolizmusára

Patkány modellen vizsgálják a máj-sebészeti beavatkozások (portális véna-okklúzió, reszekció) hatására bekövetkező atrófia – hipertrófia (regeneráció) okozta változásokat, amelyek a gyógyszeres terápia jelentős módosulását eredményezik, különösen a korai posztoperatív időszakban.

 

Műszerek, berendezések:

  • Sejt-tenyésztő laboratórium CO2-inkubátorral, steril fülkével, mikroszkóppal
  • HPLC UV-VIS, radiodetektor
  • Fluoriméter
  • NanoDrop 1000 spektrofotométer
  • Real-time PCR és end-point PCR készülékek (BioRad)
  • Western blot analízishez szükséges készülékek
  • Ultracentrifuga

Együttműködések:

  • Faculty of Medicine, University of Ljubljana, Ljubljana, Szlovénia – A koleszterin homeosztázis és a gyógyszer-metabolizmus kapcsolata
  • Palacky University, Olomouc, Cseh Köztársaság – Szteroid típusú vegyületek (dexametazon, dehidroepiandroszteron) hatása a gyógyszer-metabolizáló citokróm P450 enzimekre
  • INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) U632, Montpellier, Franciaország – Nukleáris receptorok a citokróm P450 gének szabályzásában betöltött szerepének vizsgálata
  • Semmelweis Egyetem, Transzplantációs és Sebészeti Klinika, Budapest – Transzplantált betegek gyógyszer-lebontó képességének vizsgálata; A ciklosporin metabolizmusából fakadó toxicitás megelőzése és kivédése
  • Semmelweis Egyetem, Városmajori Szív- és Érsebészeti Klinika – Transzplantált betegek gyógyszer-lebontó képességének vizsgálata; immunszuppresszív gyógyszerek metabolizmusából fakadó toxicitás megelőzése és kivédése
  • Semmelweis Egyetem, Pszichiátriai és Pszichoterápiás Intézet Kórháza – Személyre szabott antipszichotikum terápia kialakításának lehetőségei
  • Heim Pál Gyermekkórház, Madarász utcai Kórháza, Budapest – Személyre szabott antiepileptikum terápia kialakítása
  • Semmelweis Egyetem II. sz. Gyermekklinika, Budapest – CYP kópiaszám változások daganatos szövetekben
  • Egyesített Szent István és Szent László Kórház Rendelőintézet, Budapest – Személyre szabott terápia kialakítása csontvelő transzplantált betegeknél
  • Semmelweis Egyetem I. sz. Sebészeti Klinika, Budapest – A máj gyógyszer-metabolizáló képességének változása portális véna ligatúrát követően

Oktatási tevékenység:

  • Semmelweis Egyetem, Budapest
  • Eötvös Loránd Tudományegyetem, Budapest
  • Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Budapest

Válogatott publikációk:

Kiss Á, Tóth K, Juhász C, Temesvári M, Paulik J, Hirka G, Monostory K: Is CYP2D6 phenotype predictable from CYP2D6 genotype? Microchemical Journal 136: 209-214, 2018

Tóth K, Csukly G, Sirok D, Belic A, Kiss Á, Háfra E, Déri M, Menus Á, Bitter I, Monostory K: Potential role of patients’ CYP3A-status in clozapine pharmacokinetics. International Journal of Neuropsychopharmacology 20: 529-537, 2017

Tóth K, Csukly G, Sirok D, Belic A, Háfra E, Kiss Á, Déri M, Menus Á, Bitter I, Monostory K: Optimization of clonazepam therapy adjusted to patient’s CYP3A-status and NAT2 genotype. International Journal of Neuropsychopharmacology 19: 1-9, 2016

Bűdi T, Tóth K, Nagy A, Szever Z, Kiss Á, Temesvári M, Háfra E, Garami M, Tapodi A, Monostory K: Clinical significance of CYP2C9-status guided valproic acid therapy in children. Epilepsia., 56(6):849-55, 2015

Monostory K, Tóth K, Kiss Á, Háfra E, Csikány N, Paulik J, Sárváry E, Kóbori L: Personalizing initial calcineurin inhibitor dosing by adjusting to donor CYP3A-status in liver transplant patients. Br J Clin Pharmacol, 80(6):1429-37,2015

Tóth K, Bűdi T, Kiss Á, Temesvári M, Háfra E, Nagy A, Szever Z, Monostory K: Phenoconversion of CYP2C9 in epilepsy limits the predictive value of CYP2C9 genotype in optimizing valproate therapy. Personalized Medicine,  12(3): 199-207,2015

Belic A, Tóth K, Vrzal R, Temesvári M, Porrogi P, Orbán E, Rozman D, Dvorak Z, Monostory K: Dehydroepiandrosterone post-transcriptionally modifies CYP1A2 induction involving androgen receptor. Chemico-Biological Interactions, 203: 597-603, 2013

Temesvári M, Kóbori L, Paulik J, Sárváry E, Belic A, Monostory K: Estimation of drug-metabolizing capacity by cytochrome P450 genotyping and expression. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics 341: 294-305, 2012

Temesvári M, Paulik J, Kóbori L, Monostory K: High-resolution melting curve analysis to establish CYP2C19*2 single nucleotide polymorphism: comparison with hydrolysis SNP analysis. Molecular and Cellular Probes 25: 130-133, 2011

Monostory K, Dvorak Z: Steroid regulation of drug-metabolizing cytochromes P450. Current Drug Metabolism 12: 154-172, 2011

Rezen T, Rozman D, Pascussi J-M, Monostory K: Interplay between cholesterol and drug metabolism. Biochim Biophys Acta – Proteins and Proteomics 1814: 146-160, 2011

Rozman D, Monostory K: Perspectives of the non-statin hypolipidemic agents. Pharmacology and Therapeutics. 127: 19-40, 2010

Belic A, Temesvári M, Kőhalmy K, Vrzal R, Dvorak Z, Rozman D, Monostory K: Investigation of the CYP2C9 induction profile in human hepatocytes by combining experimental and modelling approaches. Current Drug Metabolism 10: 457-461, 2009

Monostory K, Pascussi J-M, Kóbori L, Dvorak Z: Hormonal regulation of CYP1A expression. Drug Metabolism Reviews 41: 547-572, 2009

Monostory K, Pascussi J-M, Szabó P, Temesvári M, Kőhalmy K, Acimovic J, Kocjan D, Kuzman D, Wilzewski B, Bernhardt R, Kóbori L, Rozman D: Drug-interaction potential of 2-((3,4-(dichlorophenethyl(propyl)amino)-1-(pyridin-3-yl)ethanol (LK-935), the novel non-statin type cholesterol lowering agent. Drug Metabolism and Disposition 37: 375-385, 2009

Kóbori L, Kőhalmy K, Porrogi P, Sárváry E, Gerlei Zs, Fazakas J, Nagy P, Járay J, Monostory K: Drug-induced liver graft toxicity caused by cytochrome P450 poor metabolism. British Journal of Clinical Pharmacology 65: 428-436, 2008

Kőhalmy K, Tamási V, Kóbori L, Sárváry E, Pascussi J-M, Porrogi P, Rozman D, Prough RA, Meyer UA, Monostory K: Dehydroepiandrosterone induces human CYP2B6 through the constitutive androstane receptor. Drug Metabolism and Disposition 35: 1495-1501, 2007

Monostory K, Kőhalmy K, Prough, RA, Kóbori L, Vereczkey L: The effect of synthetic glucocorticoid, dexamethasone on CYP1A1 inducibility in adult rat and human hepatocytes. FEBS Letters 579: 229-235, 2005

Monostory K, Hazai E, Vereczkey L: Inhibition of cytochrome P450 enzymes participating in p-nitrophenol hydroxylation by drugs known as CYP2E1 inhibitors. Chemico-Biological Interactions 147: 331-340, 2004

Szűcs G, Tamási V, Laczay P, Monostory K: Biochemical background of toxic interaction between tiamulin and monensin. Chemico-Biological Interactions 147: 151-161, 2004

Tamási V, Hazai E, Porsmyr-Palmertz M, Ingelman-Sundberg M, Vereczkey L, Monostory K: GYKI-47261, a new AMPA antagonist is a CYP2E1 inducer. Drug Metabolism and Disposition 31:1310-1314, 2003

Tamási V, Vereczkey L, Falus A, Monostory K: Some aspects of interindividual variations in the metabolism of xenobiotics. Inflammation Research 52:322-333, 2003

Hazai E, Vereczkey L, Monostory K: Reduction of toxic metabolite formation of acetaminophen. Biochemical Biophysical Research Communications 291: 1089-1094, 2002

Tamási V, Kiss Á, Dobozy O, Falus A, Vereczkey L, Monostory K: The effect of dexamethasone on P450 activities in regenerating liver. Biochemical Biophysical Research Communications 286: 239-242, 2001

Monostory K, Vereczkey L, Lévai F, Szatmári I: Iprifalvone as an inhibitor of human cytochrome P450 enzymes. British Journal of Pharmacology 123: 605-610, 1998

Monostory K, Jemnitz K, Vereczkey L, Czira G: Species differences in metabolism of panomifene, an analogue to tamoxifen. Drug Metabolism and Disposition 25: 1370-1378, 1997

Monostory K, Vereczkey L: The effect of phenobarbital and dexamethasone coadministration on the activity of rat liver P450 system. Biochemical Biophysical Research Commununications 203: 351-358, 1994