La terapia fotodinamica (PDT) è una scelta alternativa per il trattamento del cancro al polmone. Per aumentare l'effetto terapeutico della PDT, sono state sviluppate nanoparticelle mirate al cancro del polmone combinate con la chemioterapia. Sono state valutate l'efficacia antitumorale della PDT sia in vitro che in vivo con nanoparticelle preparate.
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Articolo metodologico
Anticancro Efficacia della terapia fotodinamica con cancro del polmone con targeting nanoparticelle
In questo articolo
Sommario
Abstract
La terapia fotodinamica (PDT) è un metodo non invasivo e non chirurgico che rappresenta un'interessante scelta alternativa per il trattamento del cancro del polmone. I fotosensibilizzatori si accumulano selettivamente nel tessuto tumorale e portano alla morte delle cellule tumorali in presenza di ossigeno e della corretta lunghezza d'onda della luce.
Per aumentare l'effetto terapeutico della PDT, abbiamo sviluppato nanoparticelle mirate al cancro del polmone caricate con fotosensibilizzatore e antitumorale. Sono stati applicati sia il targeting passivo basato sull'effetto di permeabilità e ritenzione (EPR) potenziato che il targeting attivo basato sull'interazione acido ialuronico-CD44. Il CD44 è un noto recettore dell'acido ialuronico che viene spesso introdotto come biomarcatore del carcinoma polmonare non a piccole cellule.
Inoltre, nel presente studio viene adottata una combinazione di PDT e chemioterapia. Questo concetto di combinazione può aumentare gli effetti terapeutici antitumorali e ridurre le reazioni avverse.
Abbiamo scelto l'ipocrellina B (HB) come nuovo fotosensibilizzante in questo studio. È stato riportato che l'HB provoca una maggiore efficacia antitumorale della PDT rispetto ai derivati dell'ematoporfirina1. Il paclitaxel è stato selezionato come farmaco antitumorale poiché ha dimostrato di essere un potenziale trattamento per il cancro del polmone2.
Le efficacia antitumorali della soluzione fotosensibilizzante (HB), delle nanoparticelle di acido ialuronico-ceramide incapsulate con fotosensibilizzatore (HB-NP) e delle nanoparticelle di acido ialuronico-ceramide incapsulate con fotosensibilizzatore e agente antitumorale (paclitaxel) (HB-P-NP) dopo PDT sono state confrontate sia in vitro che in vivo. Sono state valutate la fototossicità in vitro nelle cellule A549 (adenocarcinoma polmonare umano) e l'efficacia antitumorale in vivo nei topi portatori di tumore A549.
Il gruppo di trattamento HB-P-NP ha mostrato l'effetto antitumorale più efficace dopo la PDT. In conclusione, le HB-P-NP preparate nel presente studio rappresentano un potenziale e nuovo sistema di rilascio di fotosensibilizzatori nel trattamento del carcinoma polmonare con PDT.
Introduzione
La terapia fotodinamica (PDT) è composta da tre fattori principali: fotosensibilizzatori, luce e ossigeno. La PDT è segnalata come un trattamento promettente per vari tipi di cancro3. Quando i fotosensibilizzatori vengono somministrati al paziente oncologico, si accumulano selettivamente nei tessuti tumorali. Quando viene applicata la corretta lunghezza d'onda della luce, l'ossigeno singoletto altamente reattivo e altri radicali liberi portano al danno delle cellule tumorali4.
Il cancro ai polmoni è stato introdotto come una delle prime applicazioni per la PDT nei primi anni '805. La PDT offre diversi vanta....
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Protocollo
NOTA: Tutti i protocolli di studio sugli animali sono stati approvati dal Comitato di Cura e uso istituzionale degli animali di Seoul National University Hospital Bundang (BA1308-134 / 072-01).
1. Sintesi di acido ialuronico-Ceramide (HACE)
- Solubilizzare 12.21 mmoli di acido ialuronico (HA) oligomero e 9.77 mmoli di tetra- idrossido n -butylammonium (TBA) in 60 ml di acqua bidistillata (DDW). Agitare per 30 min.
- Per sintetizzare il linker DS-Y30 sciogliere 8.59 mmoli di DS-Y30 ceramide e 9.45 mmoli di trietilammina in 25 ml di tetraidrofurano (THF). Mescolare con 8.59 mmol di cloruro di 4-chloromethylbenzoyl in THF. Mescolare per....
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Risultati
Abbiamo preparato sia HB-NP e HB-P-NP con le tecniche di cui sopra. I diametri medi di HB-NP e HB-P-NP erano 220,9 ± 3,2 nm e 211.9 ± 1.6 nm, rispettivamente.
La vitalità cellulare delle cellule A549 dopo 4 ore di incubazione con PBS, NP vuoti, HB-NP e HB-P-NP seguito da irradiazione di luce (0 a 16 J / cm 2) è mostrato in Figura 1. Senza luce, la gruppo di trattamento HB-NP non ha mostrato citotoss.......
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Discussione
La fase più critica in questo studio sta selezionando le condizioni appropriate laser: lunghezza d'onda, il potere, e il tempo di irradiazione. La corretta lunghezza d'onda della luce adatta per il fotosensibilizzatore specifico è necessario per la PDT. Abbiamo utilizzato un laser a 630 nm, che era appropriato per hypocrellin B. La potenza di uscita è stato un altro fattore importante, che è stato fissato a 400 mW / cm 2 sulla base di molti studi pilota. Potenze di uscita superiore a 400 mW / cm .......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Questo studio è stato sostenuto dalla concessione n. 14-2014-017 dal Fondo di ricerca SNUBH.
Gli autori sono in debito con J. Patrick Barron, professore emerito, Tokyo Medical University e Professore, Seoul National University Hospital Bundang per il suo pro bono la modifica di questo manoscritto.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| acido ialuronico oligo | Bioland Co., Ltd. | _ | |
| DS-Y30 (ceramide 3B; principalmente N-oleoil-fitosfingosina) | Doosan Biotech Co., Ltd. | _ | |
| acido adipico diidrazide | Sigma Aldrich | A0638 | |
| N-(3-dimetilamminopropil)-N′ -etilcarbodiimmide | Sigma Aldrich | 39391 | |
| 4-(clorometil)benzoile cloruro | Sigma Aldrich | 270784 | |
| Tween 80 | Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. | T0546 | |
| filtro per siringa | Sartorius Stedim Biotech GmbH | 17762 | 15 mm, RC, PP, 0,45 µ m |
| trietilammina | Sigma Aldrich | T0886 | |
| Mini-GeBAflex tubi | Gene Bio-Application Ltd. | D070-12-100 | |
| Paclitaxel | Taihua Corporations | _ | |
| RPMI-1640 | Gibco Life Technologies, Inc. | 11875 | |
| Penicillina– streptomicina | Gibco Life Technologies, Inc. | 15070 | |
| Siero fetale bovino | Gibco Life Technologies, Inc. | ||
| Celite (Filtrante) | Sigma Aldrich | 6858 | Vedere il passaggio 1.4 |
Riferimenti
- Shang, L., Zhou, N., Gu, Y., Liu, F., Zeng, J. Comparative study on killing effect of esophageal cancer cell line between hypocrellin B-photodynamic therapy and hematoporphyrin derivative-photodynamic therapy. Chin J Cancer Prev Treat. 12, 1139-1142 (2005).
- Huisman, C., et al.
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Ristampe e permessi
