Как существуют определенные продукты, которые не следует есть вместе, так и существуют определенные комбинации лекарств, которых следует избегать.
В этом процессе помогают белки-транспортеры на клетках, выстилающих пищеварительный тракт. Эти белки играют важнейшую роль во всасывании питательных веществ, электролитов и других молекул из пищи в кровь, а также в выделении отходов жизнедеятельности и пищеварительных жидкостей, включая лекарства.
Исследователи из Массачусетского технологического института, Женской больницы Бригама и Университета Дьюка разработали метод определения транспортеров, используемых различными лекарствами. Их подход сочетает в себе модели тканей и алгоритмы машинного обучения. Их метод уже показал, что часто назначаемый антибиотик и препарат для разжижения крови могут мешать друг другу.
В ходе предыдущих исследований ученые обнаружили в кишечнике некоторые помощники, которые помогают лекарствам преодолевать кишечный барьер. Новое исследование сосредоточилось на трех популярных из них: BCRP, MRP2 и PgP. Траверсо и его команда изменили модель ткани, созданную ими в 2020 году. Эта модель, созданная из клеток кишечника свиньи, выращенных в лаборатории, помогает измерить всасываемость лекарств.
Ученые хотели понять, как каждый транспортер работает в ткани. Для этого они использовали метод РНК-интерференции, а именно короткую интерферирующую РНК (siRNA), чтобы снизить активность каждого транспортера. Исследователи применяли этот метод к различным участкам ткани, воздействуя на различные комбинации транспортеров. Таким образом, они смогли проследить, как каждый транспортер ведет себя под воздействием различных лекарств, что помогло им понять его специфическую роль и взаимодействие.
Со слов исследователей, есть несколько дорог, по которым лекарства могут проходить через ткани, но человек не знает, по какой именно. Ученые могут закрывать дороги по отдельности, чтобы понять, если они закроют эту дорогу, будет ли лекарство проходить через нее? Если ответ положительный, значит, он не использует эту дорогу.
Для того чтобы проверить свою теорему, исследователи протестировали 23 распространенных лекарства, чтобы выяснить, какие транспортеры они используют. Затем исследователи обучили компьютерную программу, используя данные из баз данных лекарств, предсказывать, какие лекарства взаимодействуют с какими транспортерами, основываясь на их химической структуре.
С помощью этой программы они проанализировали 28 существующих и 1595 экспериментальных препаратов, сделав почти 2 млн прогнозов возможного взаимодействия лекарств. Например, ученые предсказали, что антибиотик доксициклин может взаимодействовать с варфарином, разжижающим кровь, а также с дигоксином, леветирацетамом, противосудорожным препаратом, и такролимусом, иммунодепрессантом.
Этот метод может быть использован для выявления взаимодействий между уже используемыми и разрабатываемыми препаратами. Используя эту технологию, разработчики лекарств смогут корректировать рецептуру новых препаратов, чтобы избежать взаимодействий или улучшить их всасывание.