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Untersuchung der CYP450 Expression in primären humanen Hepatozyten und Hepatozyten-ähnlichen Zellsystemen

 
: Heiermann, Steffen
: Pfitzner, Reinhard; Niehof, Monika

Emden/Leer, 2014, VII, 66 pp.
Emden/Leer, Hochschule, Bachelor Thesis, 2014
German
Bachelor Thesis
Fraunhofer ITEM ()

Abstract
Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurde die CYP450-Genexpression in den drei Hepatozyten-ähnlichen Zellsystemen HepaRGTM, Upcyte® und HepG2 untersucht. Das Ziel der Studie war es herauszufinden, ob und in welchem Maße sich in diesen Modellen drei der wichtigsten CYP450-Enzyme (CYP1A2, CYP2B6, CYP3A4) durch prototypische Induktoren (Omeprazol, Dexamethason, Rifampicin, CITCO) induzieren lassen, um sie neben den primären humanen Hepatozyten als alternatives Zellsystem für Induktionsstudien einsetzen zu können. Das Verlangen nach alternativen Zellmodellen für solche Studien, die ein wichtiger Bestandteil von Zulassungsverfahren neuer Arzneimittel sind, besteht vor allem aufgrund hoher inter-individueller Unterschiede der primären humanen Hepatozyten zwischen Spendern und einer begrenzten Verfügbarkeit der Zellen. Die CYP-Expression wurde mittels Real-Time quantitativer Reverse Transkriptase Polymerase-Kettenreaktion (RT-qPCR) bestimmt. In den HepaRGTM-Zellen, einer Hepatom-Zelllinie, wurden die untersuchten CYP450-Gene ähnlich stark wie in den primären humanen Hepatozyten induziert. In den trans-duzierten Hepatozyten (Upcyte®) wurde dagegen ausschließlich CYP1A2 signifikant induziert. In den Hepatom-Zellen HepG2 wurde ausschließlich CYP2B6 minimal, in vernachlässigbarem Maße in-duziert. Abschließend kann festgestellt werden, dass von den untersuchten Hepatozyten-ähnlichen Zellen nur in HepaRGTM alle untersuchten CYP450-Enzyme induziert wurden und damit die notwendigen nuklearen Rezeptoren in den Zellen exprimiert werden. HepaRGTM-Zellen scheinen deshalb ein gutes alternatives Zellmodell zu sein um CYP-Induktionen von Arzneimitteln abschätzen zu können.

 

Within this thesis three hepatocyte-like cell systems HepaRGTM, Upcyte® and HepG2 were examined in respect to their CYP450 gene expression. The aim of this study was to analyze whether three of the most important CYP enzymes (CYP1A2, CYP2B6 and CYP3A4) are inducible through prototypical inducers. The potential of these cells as an alternative model for induction studies in addition to the human primary hepatocytes was investigated. CYP induction studies are part of the research and approval process of new drugs. Primary human hepatocytes show high inter-individual differences between donors and their scarce availability increase the demand for alternative cell models. CYP expression was determined using real-time reverse transcription quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR). In the hepatoma-derived cell line HepaRGTM all CYP genes analyzed showed induction levels comparable to the primary human hepatocytes. In transduced hepatocytes (Upcyte®) only CYP1A2 were significantly induced. The hepatoma-derived cell line HepG2 only showed low, negligible CYP2B6 inductions. As a result, only in HepaRGTM-cells all investigated CYP450 enzymes could be induced and therefore the necessary nuclear receptors are expressed in these cells. Therefore HepaRGTM-cells seem to be a promising alternative cell model for CYP induction studies.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-317988.html

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