Essai de perméabilité Caco-2
Questions et réponses sur la perméabilité Caco-2
Veuillez donner un aperçu de l’essai de perméabilité Caco-2 de Cyprotex.
Les cellules Caco-2 sont largement utilisées comme modèle in vitro pour prédire l’absorption des médicaments chez l’homme. La lignée cellulaire Caco-2 est dérivée d’un carcinome colorectal humain, et lorsqu’elles sont cultivées, les cellules se différencient spontanément en monocouches d’entérocytes polarisés.
Les cellules sont ensemencées sur des plaques multi-puits-insert et forment une monocouche confluente pendant 20 jours avant l’expérience. Le jour 20, le composé à tester est ajouté au côté apical de la membrane et le flux du composé à travers la monocouche est surveillé pendant une période de 2 heures. Pour étudier l’efflux du médicament, il est également nécessaire d’étudier le transport du composé du compartiment basolatéral vers le compartiment apical.
Le coefficient de perméabilité (Papp) est calculé à partir de l’équation suivante :
Où dQ/dt est la vitesse de perméation du médicament à travers les cellules, C0 est la concentration du donneur au temps zéro et A est la surface de la monocouche cellulaire.
Comment interpréter les données de l’essai de perméabilité Caco-2 ?
Il existe plusieurs façons d’utiliser les données de l’essai de perméabilité Caco-2. Tout d’abord, les composés peuvent être classés en fonction de leurs valeurs Papp. Deux composés de référence, l’aténolol (transport paracellulaire passif) et le propranolol (transport transcellulaire passif) sont criblés aux côtés des composés testés. L’aténolol et le propranolol ont une absorption humaine connue de 50% et 90% respectivement2,3, et peuvent être utilisés comme marqueurs pour classer les composés testés. Deuxièmement, les données peuvent être utilisées conjointement avec d’autres paramètres in vitro pour prédire la pharmacocinétique orale d’un composé in vivo à l’aide du logiciel de simulation Cloe PK. Troisièmement, les données de Caco-2 peuvent être utilisées pour prédire la perméabilité de la barrière hémato-encéphalique (BHE) (figure 3).
Corrélation entre le Pactif dérivé de Caco-2 ((PappB-A – PappA-B)/2) et le taux de perméation in situ de la BHE, logPS (produit perméabilité-surface). Les médicaments connus pour perméabiliser la BHE (caféine, imipramine, progestérone) ont un logPS >-2,0 (zone grisée verte), tandis que les médicaments connus pour ne pas traverser la BHE (aldostérone, hydrocortisone, cimétidine) ont un logPS ≤-3,5 (zone grisée rose).
Une ligne de régression est présentée qui montre une corrélation claire entre Pactive et logPS pour les composés qui ne sont pas soumis à des niveaux significatifs d’activité d’efflux dans les cellules Caco-2 c’est-à-dire, pour les composés dont la Pactive est < 5 × 10 -6 cm/s. En utilisant cette corrélation, le test Caco-2 de Cyprotex peut être utilisé pour évaluer le potentiel de la BHE pour les composés ayant une Pactive < 5 × 10 -6 cm/s.
Quelle est la relation entre la perméabilité de Caco-2 et l’absorption intestinale humaine ?
La relation entre la perméabilité de Caco-2 (en utilisant des tampons HBSS de pH7,4 dans les compartiments apical et basolatéral) et l’absorption intestinale humaine est présentée dans la figure 4. Cette corrélation est typique de celles observées dans la littérature pour ces deux paramètres4. Il est important de noter que ce graphique est influencé par la précision des données d’absorption intestinale. Les valeurs d’absorption intestinale utilisées dans ce graphique sont tirées de Zhao et al. 20012. Dans cet article, l’absorption intestinale humaine a été extraite de diverses sources et sa qualité varie considérablement. Plusieurs composés sont également connus pour présenter une absorption dose-dépendante (indiquée par les barres d’erreur sur le graphique).
Relation entre la perméabilité Caco-2 et le % d’absorption intestinale humaine.
Quelles sont les différences entre le PAMPA et le test de perméabilité Caco-2 ?
Le test de perméabilité Caco-2 est considéré comme plus représentatif de l’absorption humaine in vivo que le PAMPA (parallel artificial membrane permeability assay). Le PAMPA fournit uniquement une mesure de la diffusion passive, tandis que le modèle Caco-2 permet de mieux prédire l’absorption humaine pour les composés qui présentent une absorption ou un efflux actif ou qui traversent la membrane par la voie paracellulaire. Les informations provenant des deux essais utilisés conjointement peuvent être précieuses pour identifier la cause fondamentale d’une mauvaise absorption.
Comment mesurer l’efflux d’un médicament ?
Un essai de perméabilité bidirectionnel Caco-2 est effectué où le transport du composé est mesuré dans la direction apicale vers basolatérale ainsi que dans la direction basolatérale vers apicale. Le résultat est généralement indiqué sous forme de rapport d’efflux, c’est-à-dire Papp(B-A)/Papp(A-B). Si le rapport d’efflux est supérieur à deux, cela indique qu’un efflux de médicament se produit. Le talinolol, un substrat connu de la P-gp, est criblé comme composé témoin pour confirmer que les cellules expriment des protéines transporteuses d’efflux fonctionnelles.
Comment savez-vous si les cellules ont formé une monocouche confluente ?
La mesure de la résistance électrique transépithéliale (TEER) est utilisée pour déterminer la formation de jonctions serrées entre les cellules. En outre, le jaune lucifer, un marqueur d’intégrité membranaire, est coïncubé avec le composé à tester au début de l’expérience. Si la Papp du jaune de lucifer dépasse 1,0 × 10 -6 cm/s dans un puits, mais que le résultat de la Papp dérivée pour le composé à tester ou le composé témoin dans ce puits est qualitativement similaire à celui déterminé dans le ou les puits répétés restants (dans les limites du seuil du jaune de lucifer), alors, sur la base du jugement scientifique du scientifique responsable, la monocouche cellulaire peut être considérée comme acceptable. Si ce n’est pas le cas, alors le résultat de la monocouche affectée est exclu et un résultat n=1 est rapporté, ou le composé peut être retesté. Si les deux répliques sont affectées, le composé est à nouveau testé. Si les deux valeurs de Papp du jaune de lucifer échouent pour le même composé à deux occasions distinctes, alors on suppose que le composé présente soit des effets cytotoxiques contre les cellules Caco-2, soit une fluorescence inhérente.
Comment et pourquoi le % de récupération est-il calculé ?
Le % de récupération peut être utile pour interpréter les données Caco-2. Si le taux de récupération est très faible, cela peut indiquer des problèmes de mauvaise solubilité, de liaison du composé à la plaque, de métabolisme par les cellules Caco-2 ou d’accumulation du composé dans la monocouche cellulaire.
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