safetyriskБезопасность и риск фармакотерапииSafety and Risk of Pharmacotherapy2312-78212619-1164Federal State Budgetary Institution ‘Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products’ of the Ministry of Health of the Russian Federation (FSBI ‘SCEEMP’)10.30895/2312-7821-2023-11-4-423-429safetyrisk-349Research ArticleДОКЛИНИЧЕСКИЕ И КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯPRECLINICAL AND CLINICAL STUDIESОценка нефротоксических свойств фавипиравира на модели клеточной линии RPTECEvaluation of Nephrotoxic Properties of Favipiravir Using the RPTEC cell modelhttps://orcid.org/0000-0002-6150-5796ЕвтеевВ. А.EvteevV. A.

Евтеев Владимир Александрович

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Vladimir A. Evteev

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

pharmchemist@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-9026-0508СеменоваИ. С.SemenovaI. S.

Семенова Ирина Семеновна, канд. биол. наук

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Irina S. Semenova, Cand. Sci. (Biol.)

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

semenovais@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0936-5551БунятянН. Д.BunyatyanN. D.

Бунятян Наталья Дмитриевна, д-р фарм. наук, профессор

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Трубецкая ул., д. 8, стр. 2, Москва, 119991

Natalia D. Bunyatyan, Dr. Sci. (Pharm.), Professor

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

8/2 Trubetskaya St., Moscow 119991

bunyatyan@expmed.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7024-5546ПрокофьевА. Б.ProkofievA. B.

Прокофьев Алексей Борисович, д-р мед. наук, профессор

Петровский б-р, д. 8, стр. 2, Москва, 127051

Трубецкая ул., д. 8, стр. 2, Москва, 119991

Alexey B. Prokofiev, Dr. Sci. (Med.), Professor

8/2 Petrovsky Blvd, Moscow 127051

8/2 Trubetskaya St., Moscow 119991

prokofiev@expmed.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Минздрава РоссииРоссияScientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal ProductsRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Минздрава России; Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет)РоссияScientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products; I.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)Russian Federation202307112023114423429Copyright © Евтеев В.А., Семенова И.С., Бунятян Н.Д., Прокофьев А.Б., 20232023Евтеев В.А., Семенова И.С., Бунятян Н.Д., Прокофьев А.Б.Evteev V.A., Semenova I.S., Bunyatyan N.D., Prokofiev A.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.risksafety.ru/jour/article/view/349Актуальность

Актуальность. Фавипиравир — противовирусный препарат, относящий к группе ингибиторов РНК-полимераз, применяется в терапии COVID-19. Одной из нежелательных реакций при применении фавипиравира является нарушение функции почек.

Цель

Цель. Изучение нефротоксичности фавипиравира путем оценки его влияния на целостность монослоя клеточной линии RPTEC.

Материалы и методы

Материалы и методы. В исследовании использовали клеточную линию проксимальных почечных канальцев человека RPTEC (renal proximal tubule epithelial cells), которую культивировали в планшетах с мембранными вставками c диаметром пор 0,4 мкм. Посевная концентрация клеток составляла 6×104 клеток/см2. В лунки планшета добавляли раствор фавипиравира в концентрациях 5, 10 и 15 мкг/мл. Оценку нефротоксического действия проводили по измерению трансэпителиального сопротивления (transepithelial electrical resistance, TEER) монослоя RPTEC. Критерием наличия нефротоксического действия считали снижение трансэпителиального сопротивления до значений 120–140 Ом×см2.

Результаты

Результаты. Инкубирование клеток линии RPTEC с раствором фавипиравира дозозависимо вызывало понижение TEER монослоя RPTEC. Однако показатели TEER (250–280 Ом×см2) через 6 сут инкубации с фавипиравиром не достигли критических значений (120–140 Ом×см2).

Выводы

Выводы. Полученные данные свидетельствуют об отсутствии значимого влияния фавипиравира на показатель трансэпителиального сопротивления в монослое клеточной линии RPTEC.

Scientific relevance

Scientific relevance. Favipiravir is an antiviral RNA polymerase inhibitor used to treat COVID-19. An adverse drug reaction associated with the use of favipiravir is renal disorder.

Aim

Aim. This study aimed to investigate favipiravir nephrotoxicity by assessing its effects on the integrity of a monolayer formed by renal proximal tubular epithelial cells (RPTECs).

Materials and methods

Materials and methods. This study focused on an RPTEC monolayer culture that was seeded at a density of 6×104 cells/cm2 on plates with membrane inserts with 0.4 μm pores. Favipiravir was added to the plate wells at a concentration of 5, 10, or 15 μg/mL. The nephrotoxicity evaluation relied on measuring the transepithelial electrical resistance (TEER) of the RPTEC monolayer. A TEER value of 120–140 Ω×cm2 was considered an indication of nephrotoxicity.

Results

Results. RPTEC incubation with favipiravir led to a dose-dependent decrease in the TEER values. However, the TEER values after 6 days of incubation ranged within 250–280 Ω×cm2 and were above the critical threshold

of 120–140 Ω×cm2

of 120–140 Ω×cm2.

Conclusions

Conclusions. The results of this study indicate that favipiravir has no pronounced effect on the TEER of the RPTEC monolayer.

фавипиравирнефроктоксичностьRPTECклеточные линиитрансэпителиальное сопротивлениедоклинические исследованияin vitrofavipiravirnephroctoxicityRPTECcell linestransepithelial electrical resistancenon-clinical studiesin vitroРабота выполнена в рамках государственного задания ФГБУ «НЦЭСМП» Минздрава России № 056-00052- 23-00 на проведение прикладных научных исследований (номер государственного учета НИР 121022400082-4)The study reported in this publication was carried out as part of publicly funded research project No. 056-00052-23-00 and was supported by the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products (R&D registration No. 121022400082-4).ReferencesIzzedine H, Launay-Vacher V, Deray G. Antiviral drug-induced nephrotoxicity. Am J Kidney Dis. 2005;45(5):804–17. https://doi.org/10.1053/j.ajkd.2005.02.010Izzedine H, Launay-Vacher V, Deray G. Antiviral drug-induced nephrotoxicity. Am J Kidney Dis. 2005;45(5):804–17. https://doi.org/10.1053/j.ajkd.2005.02.010Mody H, Ramakrishnan V, Chaar M, Lezeau J, Rump A, Taha K, et al. A review on drug-induced nephrotoxicity: pathophysiological mechanisms, drug classes, clinical management, and recent advances in mathematical modeling and simulation approaches. Clin Pharmacol Drug Dev. 2020;9(8):896–909. https://doi.org/10.1002/cpdd.879Mody H, Ramakrishnan V, Chaar M, Lezeau J, Rump A, Taha K, et al. A review on drug-induced nephrotoxicity: pathophysiological mechanisms, drug classes, clinical management, and recent advances in mathematical modeling and simulation approaches. Clin Pharmacol Drug Dev. 2020;9(8):896–909.https://doi.org/10.1002/cpdd.879George B, You D, Joy MS, Aleksunes LM. Xenobiotic transporters and kidney injury. Adv Drug Deliv Rev. 2017;116:73–91. https://doi.org/10.1016/j.addr.2017.01.005George B, You D, Joy MS, Aleksunes LM. Xenobiotic transporters and kidney injury. Adv Drug Deliv Rev. 2017;116:73–91.Chen C, Zhang Y, Huang J, Yin P, Cheng Z, Wu J, et al. Favipiravir versus arbidol for clinical recovery rate in moderate and severe adult COVID-19 patients: a prospective, multicenter, open-label, randomized controlled clinical trial. Front Pharmacol. 2021;12:683296. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.683296https://doi.org/10.1016/j.addr.2017.01.005Mishima E, Anzai N, Miyazaki M, Abe T. Uric acid elevation by favipiravir, an antiviral drug. Tohoku J Exp Med. 2020;251(2):87–90. https://doi.org/10.1620/tjem.251.87Chen C, Zhang Y, Huang J, Yin P, Cheng Z, Wu J, et al. Favipiravir versus arbidol for clinical recovery rate in moderate and severe adult COVID-19 patients: a prospective, multicenter, open-label, randomized controlled clinical trial. Front Pharmacol. 2021;12:683296. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.683296Fisel P, Renner O, Nies AT, Schwab M, Schaeffeler E. Solute carrier transporter and drug-related nephrotoxicity: the impact of proximal tubule cell models for preclinical research. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2014;10(3):395–408. https://doi.org/10.1517/17425255.2014.876990Mishima E, Anzai N, Miyazaki M, Abe T. Uric acid elevation by favipiravir, an antiviral drug. Tohoku J Exp Med. 2020;251(2):87–90.https://doi.org/10.1620/tjem.251.87Мазеркина ИА, Евтеев ВА, Прокофьев АБ, Муслимова ОВ, Демченкова ЕЮ. Экспериментальные модели клеточных линий для скрининга нефротоксичности. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2021;11(3):160–6. https://doi.org/10.30895/1991-2919-2021-11-160-166Fisel P, Renner O, Nies AT, Schwab M, Schaeffeler E. Solute carrier transporter and drug-related nephrotoxicity: the impact of proximal tubule cell models for preclinical research. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2014;10(3):395–408. https://doi.org/10.1517/17425255.2014.876990Chen S, Einspanier R, Schoen J. Transepithelial electrical resistance (TEER): a functional parameter to monitor the quality of oviduct epithelial cells cultured on filter supports. Histochem Cell Biol. 2015;144(5):509–15. https://doi.org/10.1007/s00418-015-1351-1Mazerkina IA, Evteev VA, Prokofiev AB, Muslimova OV, Demchenkova EYu. Experimental cell line models for nephrotoxicity screening. Bulletin of the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products. 2021;11(3):160–6 (In Russ.). https://doi.org/10.30895/1991-2919-2021-11-160-166Shaughnessey EM, Kann SH, Azizgolshani H, Black LD 3rd, Charest JL, Vedula EM. Evaluation of rapid transepithelial electrical resistance (TEER) measurement as a metric of kidney toxicity in a high-throughput microfluidic culture system. Sci Rep. 2022;12(1):13182. https://doi.org/10.1038/s41598-022-16590-9Chen S, Einspanier R, Schoen J. Transepithelial electrical resistance (TEER): a functional parameter to monitor the quality of oviduct epithelial cells cultured on filter supports. Histochem Cell Biol. 2015;144(5):509–15. https://doi.org/10.1007/s00418-015-1351-1Secker PF, Schlichenmaier N, Beilmann M, Deschl U, Dietrich DR. Functional transepithelial transport measurements to detect nephrotoxicity in vitro using the RPTEC/TERT1 cell line. Arch Toxicol. 2019;93(7):1965–78. https://doi.org/10.1007/s00204-019-02469-8Shaughnessey EM, Kann SH, Azizgolshani H, Black LD 3rd, Charest JL, Vedula EM. Evaluation of rapid transepithelial electrical resistance (TEER) measurement as a metric of kidney toxicity in a high-throughput microfluidic culture system. Sci Rep. 2022;12(1):13182. https://doi.org/10.1038/s41598-022-16590-9Hashemian SM, Farhadi T, Velayati AA. A review on favipiravir: the properties, function, and usefulness to treat COVID-19. Expert Rev Anti Infect Ther. 2021;19(8):1029–37. https://doi.org/10.1080/14787210.2021.1866545Secker PF, Schlichenmaier N, Beilmann M, Deschl U, Dietrich DR. Functional transepithelial transport measurements to detect nephrotoxicity in vitro using the RPTEC/TERT1 cell line. Arch Toxicol. 2019;93(7):1965–78. https://doi.org/10.1007/s00204-019-02469-8Hashemian SM, Farhadi T, Velayati AA. A review on favipiravir: the properties, function, and usefulness to treat COVID-19. Expert Rev Anti Infect Ther. 2021;19(8):1029–37. https://doi.org/10.1080/14787210.2021.1866545Hashemian SM, Farhadi T, Velayati AA. A review on favipiravir: the properties, function, and usefulness to treat COVID-19. Expert Rev Anti Infect Ther. 2021;19(8):1029–37. https://doi.org/10.1080/14787210.2021.1866545

The authors declare that there are no conflicts of interest present.