Mikä on ADME?

ADME on lyhenne sanoista Absorption, Distribution, Metabolism and Excretion. ADME-tutkimusten tarkoituksena on tutkia, miten elävä organismi käsittelee kemikaalia (esim. lääkeyhdistettä). Toksikologiset testit ovat usein osa tätä prosessia, mistä saadaan lyhenne ADMET.

Mitkä ovat farmakokinetiikan neljä vaihetta?

Farmakokinetiikka on farmakologian erityinen haara, joka tutkii, mitä elimistö tekee lääkkeelle. Farmakokineettisissä tutkimuksissa arvioidaan:

• Kemikaalin imeytymis- ja jakautumisnopeutta
• Lääkkeen aineenvaihdunnan ja erittymisen nopeutta ja reittejä
• Lääkkeen pitoisuutta plasmassa ajan mittaan

ADME farmakokinetiikan neljä vaihetta. Erittelemme, mitä kukin näistä vaiheista pitää sisällään.

Asabsorptio

Asabsorptio kuvaa sitä, miten kemikaali pääsee elimistöön. Imeytyminen liittyy kemikaalin siirtymiseen antopaikasta verenkiertoon.
Pääasiallisia antoreittejä on neljä:

1. Nieleminen ruoansulatuskanavan kautta
2. Hengityksen kautta hengitysteiden kautta
3. Hermokäsittely iholle tai silmään
4. Injektio suoran annostelun kautta verenkiertoon

Vain injektiona annostellut yhdisteet kulkeutuvat suoraan systeemikiertoon. Nieltynä, hengitettynä tai ihokontaktin kautta annosteltujen lääkkeiden on läpäistävä kalvo ennen verenkiertoon pääsyä.
Kemikaali voi läpäistä kalvon ja päästä verenkiertoon neljällä eri tavalla.

1. Passiivinen diffuusio: Kun molekyyli siirtyy korkean pitoisuuden alueelta matalan pitoisuuden alueelle. Tämä on yleisin tapa, jolla lääke imeytyy.
2. Helpotettu diffuusio: Kun molekyyli siirtyy korkean konsentraation alueelta matalan konsentraation alueelle kalvossa olevien kuljettajaproteiinien avulla.
3. Aktiivinen diffuusio: Energiariippuvainen prosessi, jonka aikana molekyyli tarvitsee energiaa ATP:n muodossa ylittäessään kalvon.
4. Endosytoosi: Kun suurempi lääkeaine siirtyy kalvon läpi kalvon invaginaation kautta.

Antoreitti vaikuttaa biologiseen hyötyosuuteen, jolla mitataan, kuinka suuri osa lääkeaineesta imeytyy muuttumattomana. Biosaatavuus saadaan selville mittaamalla plasman lääkeainepitoisuus ajan kuluessa. Vain laskimonsisäinen anto johtaa 100 %:n biologiseen hyötyosuuteen. Muilla tavoin annosteltujen lääkkeiden biologinen hyötyosuus pienenee. Kaikki yhdiste ei pääse verenkiertoon. Esimerkiksi nautittu lääke käy ensin läpi aineenvaihdunnan, jonka aikana osa lääkkeestä erittyy ennen verenkiertoon pääsyä.

Jakaantuminen

Kun lääke on imeytynyt, se siirtyy imeytymiskohdasta kudoksiin ympäri elimistöä. Tämä jakautuminen kehon osasta toiseen tapahtuu tyypillisesti verenkierron kautta, mutta se voi tapahtua myös solusta soluun.
Tutkijat tutkivat, minne kemikaali kulkeutuu, kuinka nopeasti se saapuu tiettyihin paikkoihin ja kuinka laajalle se jakautuu tehon määrittämiseksi. Jotkin yhdisteet liikkuvat helposti, toiset taas eivät. Jakautumiseen vaikuttavat sellaiset tekijät kuin verenkierto, lipofiliteetti, kudoksiin sitoutuminen ja molekyylikoko.

Aineenvaihdunta

Lääkkeen aineenvaihdunta on lääkeaineen biotransformaatiota elimissä tai kudoksissa (ensisijaisesti maksassa, munuaisissa, ihossa tai ruuansulatuskanavassa) niin, että lääkeaine voi erittyä. Poistumisen helpottamiseksi ulosteen tai virtsan kautta lääkeaineyhdiste muuttuu vesiliukoisemmaksi.
Kemiallinen aineenvaihdunta voi johtaa myrkyllisyyteen esimerkiksi muodostamalla haitallisia kaksoistuotteita tai myrkyllisen metaboliitin. Tutkijat kartoittavat lääkekandidaatin erityiset aineenvaihduntareitit, joita kutsutaan haitallisten vaikutusten reiteiksi (AOP). AOP:t tarjoavat tietoja, joita tarvitaan lääkkeen mahdollisen turvallisuuden tai toksisuuden määrittämiseksi.
Lääkkeiden aineenvaihdunta- ja vuorovaikutustiedot antavat tutkijoille tietoa, jota he tarvitsevat lääkkeiden ja lääkkeiden välisten yhteisvaikutusten (DDI) todennäköisyyden määrittämiseksi. Lääkeaineinteraktioiden ennakointi on olennaista turvallisen lääkekehityksen kannalta.

Erittyminen

Erittyminen on prosessi, jossa metaboloitunut lääkeyhdiste poistuu elimistöstä. Tutkijat haluavat tietää, kuinka nopeasti lääke erittyy ja mitä reittiä pitkin se poistuu elimistöstä. Suurin osa lääkeaineen erittymisestä tapahtuu ulosteena tai virtsana. Muita erittymistapoja ovat esimerkiksi keuhkojen kautta tai ihon kautta hikoillen. Molekyylin koko ja varaus vaikuttavat erittymisreittiin.
Kaikki lääkeaineyhdisteet eivät erity kokonaan. Kun kemialliset tai metaboliset sivutuotteet biokertyvät, voi esiintyä haittavaikutuksia. Rasvaliukoiset yhdisteet ovat alttiimpia biokertymään verrattuna vesiliukoisiin yhdisteisiin.

Miksi ADME on tärkeä?

Lääkkeiden keksimisessä ja kehityksessä tutkijoiden on tutkittava lääkeaineen aktiivisuutta elimistössä, jotta he voivat arvioida turvallisuutta ja toksisuutta. Lääkkeen metaboliaa ja farmakokinetiikkaa koskevat tutkimukset, kuten ADME- ja toksikologiset tutkimukset, ovat kriittinen vaihe tässä prosessissa. Kerätyt tiedot kertovat tutkijoille, onko lääke käyttökelpoinen, ja tarjoavat erityisiä kohteita tulevaa tutkimusta ja kehittämistä varten.