ciPTEC – Proximale Nierentubuluszellen des Menschen für Untersuchungen zu Transportern und Nephrotoxizität
Bedingt immortalisierte menschliche Proximaltubulus-Epithelzellen, die funktionelle renale Aufnahmem- und Ausscheidungstransporter exprimieren – zur Bewertung von OAT1, OAT3 und OCT2 gemäß ICH M12 sowie zum mechanistischen Nephrotoxizitäts-Screening.
Warum Nierentransporter darüber entscheiden, ob ein Medikament in die klinische Anwendung gelangt
Die Niere scheidet einen Großteil der im Handel erhältlichen Medikamente aus, und im proximalen Tubulus findet diese Ausscheidung – sowie der Großteil der arzneimittelbedingten Nierenschäden – statt.
Die Zellen des proximalen Tubulus konzentrieren Substanzen aus dem Blut über basolaterale Aufnahmetransporter aktiv in die Zelle hinein und leiten sie anschließend über apikale Ausscheidungstransporter in den Urin weiter. Dieser zweistufige Mechanismus ist effizient, und genau deshalb ist der proximale Tubulus anfällig: Die Aufnahme kann die Ausscheidung übersteigen, wodurch die intrazellulären Konzentrationen weit über die Plasmaspiegel ansteigen.
Drei gut dokumentierte Folgen:
- Nephrotoxizität. Cisplatin reichert sich über OCT2 an; Cidofovir und Adefovir über OAT1. In jedem Fall bestimmt der Transporter – und nicht die Plasmakonzentration – die Exposition der Tubuluszellen.
- Wechselwirkungen zwischen Arzneimitteln. Gleichzeitig verabreichte Hemmer verändern die renale Clearance. Probenecid, das die OAT hemmt, ist das Lehrbuchbeispiel hierfür und nach wie vor klinisch relevant.
- Aufschübe aufgrund behördlicher Auflagen. Fehlende Daten zu Nierentransportern sind eine vorhersehbare Ursache für Informationsanfragen während der Begutachtung.
Was die ICH M12 hinsichtlich der renalen Transporter vorsieht
ICH M12 (2023) harmonisiert die Anforderungen der FDA und der EMA hinsichtlich Arzneimittelwechselwirkungen und nennt die renalen Transporter, die bei neuen Wirkstoffen untersucht werden sollten.
| Transporter | Gen | Standort | Richtung |
|---|---|---|---|
| OAT1 | SLC22A6 | Basolateral | Aufnahme — organische Anionen |
| OAT3 | SLC22A8 | Basolateral | Aufnahme — organische Anionen |
| 2. Oktober | SLC22A2 | Basolateral | Aufnahme — organische Kationen |
| MATE1 | SLC47A1 | apikal | Ausscheidung in den Urin |
| MATE2-K | SLC47A2 | apikal | Ausscheidung in den Urin |
Alle fünf sind SLC-Transporter — sie transportieren Substrate durch eine intakte Plasmamembran und nutzen dabei elektrochemische Gradienten anstelle einer direkten ATP-Hydrolyse. Dies ist die praktische Trennlinie bei Ihrer Assay-Strategie: Für SLC-Untersuchungen werden Zellen benötigt, während ABC-Efflux-Untersuchungen in invertierte Membranvesikel.
Was ciPTEC sind und wie der Temperaturschalter funktioniert
ciPTEC vereint die Praktikabilität einer Zelllinie mit dem Transporter-Phänotyp von primärem Nierengewebe.
Die Zellen stammen aus dem proximalen Nierentubulus des Menschen und wurden bedingt immortalisiert – sie tragen ein temperaturempfindliches SV40-Large-T-Antigen zusammen mit hTERT. Dieses Konstrukt ist der Grund dafür, dass das Modell kommerziell funktioniert:
33 °C – Ausdehnung
Das immortalisierende Konstrukt ist aktiv. Die Zellen vermehren sich zuverlässig, sodass Sie die für eine Assay-Kampagne erforderliche Biomasse aufbauen können.
37 °C – Reifung
Das Konstrukt wird inaktiviert. Im Laufe von etwa einer Woche verlassen die Zellen den Zellzyklus und differenzieren sich zu einer ausgereiften Epithelmonoschicht.
Assay-Fenster
Die differenzierte Monoschicht exprimiert funktionelle Transporter und wird für Messungen der Aufnahme, Hemmung und Toxizität verwendet.
Im Vergleich zu primären Nierenzellen liegt der praktische Vorteil in der Reproduzierbarkeit. Primäre Zellen des proximalen Tubulus verlieren innerhalb weniger Passagen die Transporterexpression und weisen erhebliche Unterschiede zwischen den Spendern auf, was den Vergleich einer Wirkstoffserie über mehrere Wochen hinweg erschwert. ciPTEC bieten Ihnen einen definierten, wiederholbaren Ausgangspunkt.
Verfügbare Varianten
Neben der Elternlinie stehen transduzierte Varianten mit erhöhter Expression einzelner organischer Anionentransporter für Untersuchungen zur Verfügung, bei denen ein stärkeres, eindeutiger zuordenbares OAT-Signal erforderlich ist. Welche Variante für Ihre Fragestellung geeignet ist, hängt vom jeweiligen Transporter und dem Messparameter ab — Fragen Sie uns nach dem aktuellen Datenblatt mit dem lot-spezifischen Expressionsprofil, bevor Sie die Studie konzipieren.
ciPTEC im Vergleich zu Zelllinien mit Überexpression im Vergleich zu Primärzellen
Jedes Modell beantwortet eine andere Frage. Der Fehler besteht darin, ein einziges Modell für alle drei Fälle zu wählen.
| ciPTEC | Linien mit Überexpression eines einzelnen Transporters | RPTEC der Primarstufe | |
|---|---|---|---|
| Herkunft | Proximaler Tubulus des Menschen | In der Regel HEK293- oder CHO-Hintergrund | Proximaler Tubulus des Menschen |
| Transporter | Mehrfach, im physiologischen Kontext | Eines, das stark exprimiert wird | Natives Komplement |
| Mechanistische Klarheit | Mittel — mehrere Routen sind in Betrieb | Hoch – eine Strecke isoliert | Mäßig |
| Reproduzierbarkeit | Hoch | Hoch | Gering – abhängig vom Spender und von der Passagenzahl |
| Ergebnisse zur Nephrotoxizität | Geeignet – Nierenfunktionsstatus | Nicht aussagekräftig | Geeignet |
| Skalierbarkeit | Gut | Gut | Begrenzt |
| Am besten geeignet für | Nierenbezogene Arzneimittelwechselwirkungen im Kontext, Nephrotoxizität, Aufnahmestudien | Sauberer IC mit einem einzigen Transporter50 | Abschließende physiologische Bestätigung |
Ein praktikabler Ablauf: Zunächst ein Screening im ciPTEC-Verfahren durchführen, um festzustellen, ob die renale Verwertung überhaupt eine Rolle spielt; sollte ein Signal auftreten, den verantwortlichen Transporter in einer Überexpressionslinie isolieren und Primärzellen für eine spätere Bestätigung aufbewahren, sofern der Aufwand gerechtfertigt ist.
Vesikel oder Zellen – welches Format für welchen Transporter?
Membranvesikel umhüllen ABC-Effluxtransporter. ciPTEC umhüllen SLC-Aufnahmetransporter. Ein vollständiges Regulationspaket benötigt in der Regel beides.
Verwenden Sie Membranvesikel für
- P-gp, BCRP – obligatorische Effluxtransporter gemäß ICH M12
- BSEP – Hepatotoxizität und DILI-Risikobewertung
- MRP1–MRP8-Efflux
- Verteidigbare integrierte Schaltung50 Werte für DDI-Einreichungen
Verwenden Sie ciPTEC für
- OAT1, OAT3, OCT2 – renale Aufnahme
- Renale Arzneimittelwechselwirkungen im physiologischen Zellkontext
- Nephrotoxizität und mechanistisch bedingte Nierenschädigung
- Verbindungen, die für vesikuläre Substratassays zu durchlässig sind
Typische Anwendungsbereiche
Screening auf renale Arzneimittelwechselwirkungen
Stellen Sie frühzeitig genug fest, ob ein Wirkstoffkandidat bei klinisch relevanten Konzentrationen OAT1, OAT3 oder OCT2 hemmt, um die Studie entsprechend auszurichten.
Mechanismus der Nephrotoxizität
Unterscheiden Sie zwischen einer durch Transporter vermittelten Anreicherung und direkter Zytotoxizität – dieser Unterschied entscheidet darüber, ob eine strukturelle Korrektur möglich ist.
Vorhersage der renalen Clearance
Erstellung von Aufnahmedaten zur Unterstützung der physiologisch basierten pharmakokinetischen Modellierung der renalen Clearance-Komponente.
Arbeit zu Biomarkern und Metaboliten
Untersuchung des Umgangs mit endogenen Substraten und Metaboliten in einem menschlichen Nierenepithel-Kontext.
Regulierungsmaßnahmenpakete
Schließen Sie die Lücke bei den Nierendaten in einer Einreichung, in der bereits ABC-Efflux-Daten vorliegen, jedoch keine SLC-Aufnahmedaten.
Forschung im Bereich Nierenerkrankungen
Ein reproduzierbares Modell des proximalen Tubulus des Menschen für wissenschaftliche Arbeiten zur Transportphysiologie und zu Tubulusläsionen.
So arbeiten Sie mit uns zusammen
Es gibt zwei Möglichkeiten, je nachdem, ob die Funktion in Ihrem Labor oder in unserem eingesetzt werden soll.
Zelllinien für die eigene Forschung
SeamlessBio liefert die Cell4Pharma ciPTEC-Produktreihe in der gesamten DACH-Region aus EU-Lagerbeständen – ohne Vorlaufzeit für Importe aus den USA. Ein Kultivierungsprotokoll, Anleitungen zur Differenzierung sowie Chargendokumente werden zusammen mit den Zellen geliefert.
Ideal, wenn Sie Nierenuntersuchungen wiederholt durchführen und das Modell vor Ort haben möchten.
Assay als Dienstleistung
Bei einer einmaligen Einreichungspflicht oder einer einzelnen Wirkstoffserie ist die externe Durchführung der Studie in der Regel schneller und kostengünstiger als die Erstellung des Modells. Im Rahmen desselben Pakets decken wir auch Arbeiten zu ABC-Transportern ab.
Häufig gestellte Fragen
Wofür steht die Abkürzung ciPTEC?
Bedingt immortalisierte Epithelzellen des proximalen Tubulus. "Bedingt" bezieht sich auf die temperaturempfindliche Immortalisierung: Die Zellen proliferieren bei 33 °C und differenzieren sich bei 37 °C zu einer reifen, Transporter-exprimierenden Monoschicht.
Kann ich für OAT1 oder OCT2 Membranvesikel anstelle von Zellen verwenden?
Nein. OAT1, OAT3 und OCT2 sind Aufnahmetransporter, die sich in der basolateralen Membran befinden und durch elektrochemische Gradienten über eine intakte Zelle angetrieben werden. Invertierte Membranvesikel sind für ATP-abhängige Effluxtransporter konzipiert. Für Untersuchungen zur renalen Aufnahme benötigen Sie ein zellbasiertes System.
Welche renalen Transporter benötigt ICH M12?
Zur Bewertung von renalen Arzneimittelwechselwirkungen werden OAT1, OAT3, OCT2, MATE1 und MATE2-K herangezogen. P-gp und BCRP werden als Effluxtransporter separat benötigt und typischerweise in Vesikeln oder einem zellbasierten Effluxsystem untersucht.
Wie lange dauert die Differenzierung?
Etwa eine Woche bei 37 °C nach der Expansion bei 33 °C. Der genaue Zeitraum hängt von der Aussaatdichte und dem Format ab – das mit den Zellen gelieferte Protokoll enthält die validierten Bedingungen.
Wie lassen sich ciPTEC-Zellen mit primären Zellen des proximalen Nierentubulus vergleichen?
Primärzellen stellen das physiologischere Modell dar, verlieren jedoch innerhalb weniger Passagen die Transporterexpression und weisen erhebliche Unterschiede zwischen den Spendern auf. ciPTEC-Zellen opfern ein wenig physiologische Genauigkeit zugunsten von Reproduzierbarkeit und Skalierbarkeit, was wichtig ist, wenn eine Reihe von Wirkstoffen über mehrere Wochen hinweg verglichen werden muss.
Sind die Zellen für ein Hochdurchsatz-Screening geeignet?
Sie lassen sich besser skalieren als Primärzellen, doch die Differenzierungsphase bestimmt das Tempo. Bei großen Bibliotheken führen die meisten Forschungsgruppen zunächst ein schnelleres Screening-Verfahren durch und nutzen dann das ciPTEC-Verfahren, um die Verbindungen zu charakterisieren, die die Vorauswahl überstanden haben.
Welche Unterlagen werden mitgeliefert?
Protokoll zur Kultivierung und Differenzierung sowie Chargendokumentation. Falls Ihr Programm ein bestimmtes Expressionsprofil oder eine zusätzliche Charakterisierung erfordert, teilen Sie uns dies bitte vor der Bestellung mit; wir werden Ihnen dann bestätigen, was für die aktuelle Charge verfügbar ist.
Liefern Sie innerhalb der DACH-Region?
Ja. SeamlessBio ist der Vertriebspartner von Cell4Pharma für Deutschland, Österreich und die Schweiz und verfügt über Lagerbestände in der EU – es fallen also keine Vorlaufzeiten für Importe aus den USA und keine Zollverzögerungen an.
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Schließen Sie die Lücke im Bereich der Nieren in Ihrem Transporter-Paket
ciPTEC-Zelllinien aus dem EU-Bestand oder die Durchführung des Assays als Dienstleistung. Teilen Sie uns bitte mit, welche Transporter für Ihre Einreichung benötigt werden, und wir beraten Sie hinsichtlich des Formats.
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