Essai n° 445A : Détermination de l’induction de l’activité des enzymes cytochromes P450 (CYP) au moyen de cellules hépatiques humaines différenciées

La présente ligne directrice décrit l’utilisation de systèmes d’essai hépatiques d’origine humaine compétents sur le plan métabolique (par exemple, des cellules HepaRG™ différenciées cryoconservées) afin d’évaluer le potentiel de substances d’essai à induire (c’est‑à‑dire à augmenter la synthèse et l’activité) trois enzymes de biotransformation de phase I : le cytochrome P450 (CYP)3A4, le CYP1A2 et, avec moins de certitude, la sous‑famille CYP2B6, qui sont susceptibles d’induction et fortement exprimées dans le foie humain. Outre leur rôle dans la détoxification des substances chimiques ou dans l’augmentation de leur toxicité du fait de la formation de métabolites toxiques, les enzymes CYP jouent un rôle clé dans la biosynthèse de substrats endogènes (par exemple, les hormones stéroïdiennes). L’induction de l’activité enzymatique des CYP par des substances chimiques peut donc entraîner un dérèglement du métabolisme normal et de l’homéostasie, avec des effets toxicologiques potentiels. Sur une même plaque, les cellules sont exposées à : (I) la ou les substances d’essai à au moins six concentrations ; (II) des substances de référence à des concentrations définies (servant de témoins positifs expérimentaux) ; et (III) un milieu contenant le solvant (par exemple 0,1 % de DMSO si nécessaire) servant de témoin négatif. Après la période d’incubation requise, l’activité des enzymes CYP est déterminée en appliquant un milieu frais contenant une combinaison (« cocktail ») de substrats sondes spécifiques des CYP : phénacétine (CYP1A2), bupropion (CYP2B6) et midazolam (sous‑famille CYP3A). Les enzymes CYP1A2, CYP2B6 et de la sous‑famille CYP3A présentes dans le système d’essai métabolisent ces substrats sondes en métabolites connus — acétaminophène, hydroxy‑bupropion et 1‑hydroxy‑midazolam — qui peuvent être quantifiés au moyen d’une technique analytique appropriée, telle que la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse (LC/MS). La quantité de métabolites formés par unité de temps, normalisée à la teneur en protéines, constitue une mesure directe de l’activité des enzymes CYP.