La Inmovilización de Algilato de Enzimas Metabólicas Reforma un Ensayo de Transactivación del Receptor de Estrógenos con Competencia Metabólica

El Programa de Evaluación de Disruptores Endocrinos de la EPA de EE. UU. utiliza datos de los programas de cribado de alto rendimiento (HTS) ToxCast/Tox21 para evaluar los efectos biológicos de sustancias potencialmente activas endocrinamente. Una limitación potencial en el uso de datos de ensayos in vitro en la toma de decisiones regulatorias es la falta de cobertura para los procesos metabólicos xenobióticos. Tanto el metabolismo hepático como el de tejidos periféricos pueden generar metabolitos que exhiben mayor actividad que el compuesto padre (bioactivación) o son inactivos (bioinactivación) para un objetivo biológico determinado. La interpretación de los datos de efecto biológico para sustancias potencialmente activas endocrinamente, así como para otros químicos, cribados en ensayos HTS puede beneficiarse de la adición de capacidades metabólicas xenobióticas para disminuir la incertidumbre en la predicción de peligros potenciales para la salud humana. El objetivo de este estudio fue desarrollar un enfoque para reformar ensayos HTS existentes con metabolismo hepático. La plataforma de Inmovilización de Enzimas Metabólicas de Algilato (AIME) encapsula fracciones S9 hepáticas en microesferas de algilato unidas a tapas de 96 pocillos. La caracterización funcional a través de un panel de sustratos de referencia para enzimas del citocromo P450 de fase I reveló la disminución del sustrato con acumulación de metabolitos esperados. Se evaluó el desempeño del método AIME en el ensayo de transactivación del receptor de estrógenos VM7Luc en 15 productos químicos de referencia y 48 productos químicos de prueba que generan metabolitos previamente identificados como activos o inactivos del receptor de estrógenos. Los resultados demuestran la utilidad de aplicar el método AIME para identificar efectos de ensayo objetivo falso positivos y falsos negativos, la repriorización de peligros basada en bioactividad dependiente del metabolismo y una mayor concordancia in vivo con el bioensayo uterotrófico en roedores. La integración del método de metabolismo AIME puede resultar útil para futuras aplicaciones HTS bioquímicas y celulares.