약물의 심장 안전성 평가 스크리닝
In Vitro hERG Assay
ICH S7B 가이드라인에 따라 약물의 부정맥 유발 위험 여부 확인
FDA 승인 의약품인 Terfenadine, Sertindole, Astemizole, Grepafloxacin, Cisapride는 환자에게 TdP (Torsade de pointes) 부정맥을 유발하여 1996년부터 5년 간격으로 시장에서 철수되어 글로벌 규제기관과 제약업계에 충격을 주었습니다.
많은 약물이 hERG 채널을 차단하여 심장 활동 전위의 재분극을 지연시키고 심전도에서 QT 간격을 연장시키는 것으로 나타났습니다. 이는 잠재적으로 치명적인 결과를 초래하는 부정맥을 유발할 수 있습니다.
In vitro hERG는 비임상 약물 개발 중 심장 안전성 평가의 기본 요소가 되었으며, 심혈관계 안전성약리시험 국제 가이드라인인 ICH S7B 지침에 따라 전 부정맥 위험 성향에 대한 평가 항목으로 수행되어야 합니다.
hERG(human ether-a-go-go-related Gene)는 칼륨 채널(potassium channel)을 코딩하는 유전자로 hERG 이온채널을 억제시키면 세포의 막전위의 재분극을 손상시키게 되고 나아가 심실근의 활동 전위의 연장(action potential prolongation)을 일으키고, 이러한 활동 전위의 연장은 갑작스런 심부정맥을 일으키는 후천적 QT 연장 증후군의 결과를 가져오기도 합니다.
In vitro hERG Assay는 의약품 혹은 그 대사체가 hERG 칼륨채널을 억제하는 정도 (hERG Block)를 평가하는 시험으로, hERG 유전자를 발현하는 세포주에 약물을 처리한 뒤, 세포에 발현된 hERG 칼륨 채널로부터 전류를 측정합니다.
Eurofins Discovery는 자동화된 전기생리학을 이용하여 hERG 테스트를 제공한 최초의 CRO사로, QPatch HT 자동 패치 클램프 및 수동 패치 클램프 분석을 사용하여 심장 위험도를 결정하고 화합물의 심장 부작용을 평가하기 위한 효율적인 방법을 제공합니다.
The comprehensive in vitro proarrhythmia assay (CiPA)
단순한 hERG 검사를 넘어서는 심장 부작용 검사로, 다양한 심장이온채널에 대한 약물 효과 확인
hERG는 효과적이기는 하지만 specificity가 부족하고 심부정맥에 대한 위험도를 이 하나만으로 평가하는 데에는 한계가 있다는 우려가 제기되면서, 2013년 부터 CiPA (종합적인 체외 부정맥 분석)을 통해 새로운 심혈관계 안전성 시험이 제시되었습니다.
CiPA는 심장 안전 연구 컨소시엄(Cardiac Safety Research Consortium, CSRC), 건강 및 환경 과학연구소(Health and Environmental Sciences Institute, HESI), 식품의약품안전청(Food and Drug Administration, FDA)에서 제안한 새로운 심장 안전 테스트 프로젝트로, 심근세포에 존재하는 다양한 이온채널 (Na+, Ca2+, K+등)에 대한 종합적인 약물 효과를 평가하는 방법입니다.
Tier 1 CiPA Core Panel
- 조기 심장 위험 평가를 위한 3가지 심장이온 채널을 분석합니다.
- Target : hERG / hNav1.5 peak / hCav1.2
Tier 2 CiPA Panel
- CiPA 컨소시엄이 권장하는 심실 작용 전위의 주요 7가지 심장이온 채널을 분석합니다.
- Target : hERG / hCav1.2 / hNav1.5 peak / hNav1.5 late / hKv4.3 / hKCNQ1+KCNE1 / hKir2.1
Human iPSC-derived cardiomyocytes MEA assays
hiPSC-Cardiomyocyte 상에서의 drug effect 확인
CiPA 접근법은 자동화된 high throuput 방법을 사용하여 포괄적인 부정맥 전위를 평가하고, 동물을 대체하는 인간 유도만능 줄기세포 유래 심근세포 (iPSC-derived cardiomyocyte, hiPSC-CMs)를 이용한 MEA (Multi-Electrode-Assay) 안전성약리 평가를 제안합니다.
MEA 분석은 각 well의 배양 표면에 내장된 미세전극을 사용하여 자발적으로 beating하는 hiPSC-derived cardiomyocyte로부터 생성된 세포외 field potential (FP)의 변동을 측정하는 전기생리학 기반 기술입니다.
기록된 FP 파형은 약물 노출에 영향을 받는 이온 채널의 정체를 예측합니다. MEA에 의해 모니터링 되는 심장세포 활동 전위의 매개변수 측정은 시험 화합물로 인한 인간의 심실 재분극 지연 및 QT 간격 연장의 위험을 예측하는 통합 테스트 시스템을 제공합니다.
CiPA 분석을 위한 hiPSC-derived Cardiomyocyte & Media
심장독성, 약물스크리닝, 약물효능평가를 위한 심근 세포
약물의 심장독성을 확인하기 위한 iPSC 유래 Ventricular Cardiomyocyte (심실심장세포)와 Atrial Cardiomyocyte (심방심장세포)를 제공합니다.
[웨비나] CiPA Validation of hiPSC-Derived Cardiomyocyte for Drug Safety Evaluation
Axol사의 그룹 리더이자 심근세포 전문가인 Dr. Jamie Bhagwan와 Clyde Bioscience CSO이자 HESI CiPA 위원회의 공동 회장을 맡고 있는 Prof. Godfrey Smith의 공동 웨비나 발표자료 입니다. 이 웨비나에서는 CiPA와 hiPSC 유래 심근세포를 이용한 약물의 안정성 평가에 대해 논의하고, Axol의 심근세포를 통한 결과 데이터를 설명합니다.
이온채널 발현 Cell line
약물의 이온 선택성을 확인하기 위한 이온채널 세포주
- Potassium Channels: CHO, HEK 293 세포주에 human Kv1.1 유전자 등을 재조합하여 칼륨채널을 발현합니다.
- Sodium Channels: CHO, HEK 293, ND7-23세포주에 human Nav1.1 유전자 등을 재조합하여 나트륨 채널을 발현합니다.
- HCN Channels: CHO, HEK 293 세포주에 human HCN 유전자 등을 재조합하여 hyperpolarization-activated, cyclic nucleotide-gated potassium 채널을 발현합니다.
- TRP Channels: HEK 293 세포주에 human TRPA1 유전자 등을 재조합하여 transient receptor potential cation 채널을 발현합니다.
- Calcium Channels: HEK 293 세포주에 human Cav1.2 유전자 등을 재조합하여 칼슘 채널을 발현합니다.
- PrecisION® hERG membrane preps: hERG stable cell lines으로부터 유도되어 랏간의 재현성이 우수하며, 뛰어난 functional expression과 specific binding을 보여줍니다.
Eurofins Discovery 서비스 문의 : 고마바이오텍(주) (02-579-8787)