Biokoniugaty nanocząstek złota pokrywanych platyną do celowanej terapii elektronami Augera HER2+ nowotworu piersi oraz raka wątrobowokomórkowego

Fizyka Medyczna - Farmacja Fizyczna 2021

Pomimo szerokich możliwości terapeutycznych wielu nowotworów, obecne strategie leczenia nie są skuteczne w przypadku agresywnych i lekoopornych zmian nowotworowych, takich jak rak piersi z nadekspresją receptora HER2 czy rak wątrobowokomórkowy. Jednym z najtrudniejszych etapów leczenia jest skuteczne działanie na formujące się często rozprzestrzenione w całym organizmie mikroprzerzuty, stanowiące nowe ogniska nowotworu. Jedną z najbardziej obiecujących możliwości terapii przerzutów i małych zmian nowotworowych jest zastosowanie emiterów elektronów Augera. Krótki zasięg ich działania w połączeniu z wysokim LET sprawia, że możliwe jest działanie promieniowania w bardzo małym, dokładnie określonym obszarze, przy jednocześnie znikomym oddziaływaniu na otaczające guza zdrowe tkanki. Radiobiokoniugaty oparte na związkach platyny stanowią doskonałą alternatywę, mogącą umożliwić dwukierunkowe działanie terapeutyczne, będące następstwem działania elektronów Augera oraz wynikające z chemicznych właściwości platyny i efektów, jakie wywołuje jej obecność w cytoplazmie komórek zawierającej naturalnie zwiększone stężenie nadtlenku wodoru. W ramach przeprowadzonych prac badawczych z nieradioaktywnymi koniugatami, analizie poddano dwie strategie terapeutyczne – celowaną terapię ukierunkowaną na HER2+ nowotwór piersi oraz nanobrachyterapię raka wątrobowokomórkowego. W tym celu zsyntetyzowano biokoniugat Au@Pt-PEG-trastuzumab oraz koniugat Au@Pt-PEG-COOH. Badania in vitro przeprowadzone na liniach nowotworu piersi i jajnika potwierdziły wiązanie się otrzymanego biokoniugatu z receptorami na komórce i późniejszą internalizację na drodze endocytozy. Obrazowanie z wykorzystaniem mikroskopii konfokalnej wykazało, że biokoniugat lokalizuje się w przestrzeni okołojądrowej i częściowo przechodzi do jądra komórkowego. Ze względu na wykorzystanie nieradioaktywnej platyny oraz niewystarczająco silny charakter utleniający w cytoplazmie tych komórek, nie zaobserwowano cytotoksycznego działania biokoniugatu. Koniugat Au@Pt-PEG-COOH internalizuje do wnętrza komórek raka wątrobowokomórkowego na zasadzie transportu biernego. Przy stężeniu Pt 145 µg/mL odpowiadającemu kilku monoatomowym warstwom na powierzchni nanocząstki złota, indukuje on postępujące z czasem, cytotoksyczne działanie osiągające ok. 50% przy 72h inkubacji. Otrzymane wyniki stanowią obiecujący wstęp do dalszych badań z wykorzystaniem radioaktywnej platyny. Ich celem będzie nie tylko weryfikacja potencjału terapeutycznego otrzymanych związków, ale również określenie mechanizmu odpowiedzialnego za cytotoksyczne działanie platynowych radiobiokoniugatów. Podziękowania: Autorzy dziękują za wsparcie finansowe w ramach grantu OPUS Narodowego Centrum Nauki nr rejestracyjny UMO-2019/35/B/ST4/01433. Mgr inż. Kamil Wawrowicz dziękuje za wsparcie finansowe w ramach projektu nr POWR.03.02.00-00-I009/17-00 (Projekt operacyjny Wiedza Edukacja Rozwój 2014-2020 współfinansowanego przez Europejski Fundusz Społeczny).

Kamil Wawrowicz

 Info

Date
28-05-2021 14:40
Duration
15 minut
Location