הערכה מקיפה של היעילות והבטיחות של משלוח סמים, ממוקדות השליה באמצעות שלוש שיטות משלימות
Summary
נתאר מערכת אשר מנצל שלוש שיטות כדי להעריך את הבטיחות והיעילות של תרופות ממוקדות השליה: ויוו הדמיה כדי לפקח nanoparticle הצטברות, אולטרסאונד בתדירות גבוהה כדי לעקוב אחר ההתפתחות העוברית של היפרדות , ו- HPLC לכמת משלוח סמים לרקמות.
Abstract
אין טיפולים יעילים כיום קיימים סיבוכים הקשורים השליה הריון, לפתח אסטרטגיות למסירה יישוב של סמים טבור תוך מזעור תופעות לוואי עוברית אימהי נותר מאתגר. ננו-חלקיק יישוב נושאות מספקים הזדמנויות חדשות לטיפול בהפרעות היפרדות. לאחרונה להדגים כי פפטיד איגוד סינתטי היפרדות כונדרויטין סולפט A (plCSA-BP) יכול לשמש כדי להנחות חלקיקים כדי לספק סמים השליה. ב פרוטוקול זה, נתאר בפירוט מערכת להערכת היעילות של משלוח סמים השליה על ידי BP-plCSA מעסיקה שלוש שיטות נפרד בשילוב: ויוו הדמיה סאונד בתדירות גבוהה (HFUS), ביצועים גבוהים כרומטוגרפיה נוזלית (HPLC). שימוש ב- vivo חלקיקים הדמיה, plCSA BP-מונחה היו דמיינו ב מאחד לשני של בעלי חיים, בעוד HFUS ו- HPLC הדגימו כי plCSA-BP-מצומדת חלקיקים ביעילות, במיוחד נמסר מטוטרקסט השליה. לפיכך, שילוב של שיטות אלה יכול לשמש ככלי יעיל מסירת תרופות השליה יישוב ופיתוח אסטרטגיות טיפול חדש עבור מספר סיבוכים בהריון.
Introduction
סיבוכים הריון בתיווך השליה, כולל רעלת היריון, אובדן הריון, היפרדות שליה, גיל ההיריון קטנים (מועצת התלמידים), הן נפוצות והפניות ניכר תחלואה עוברית, אימהית, התמותה1,2, 3, ומעט מאוד תרופות הוכחו להיות יעיל בטיפול הריון והפרעות4,5. פיתוח אסטרטגיות עבור משלוח סמים השליה במיקוד סלקטיבי יותר ובטוח יותר במהלך ההריון נותר מאתגר בטיפול התרופה המודרנית.
בשנים האחרונות, מספר דיווחים התמקדו יישוב מסירת תרופות uteroplacental רקמות על ידי ציפוי חלקיקים עם פפטידים או נוגדנים ככלים ממוקדות השליה. אלה כוללים נוגדן6 קולטן (EGFR) גורם הגדילה באפידרמיס-נגד, הגידול-יונת פפטידים (CGKRK ו- iRGD)7, פפטידים, ממוקדות השליה8, פפטידים, ממוקדות להערכת היפרדות9 ונוגדנים נגד אוקסיטוצין קולטן10.
. הנה, נדגים כי פפטיד איגוד סינתטי היפרדות כונדרויטין סולפט A (plCSA-BP) יכול לשמש את משלוח ממוקד של חלקיקים, מטענים הסמים שלהם השליה11… PlCSA-BP-מודרכת ‘ חלקיקים הם משלים uteroplacental שדווחו מיקוד שיטות משום שהם יעד trophoblast היפרדות.
שיטה לא פולשנית, הדמיה ויוו שימש כדי לפקח על ביטוי גנים ספציפיים השליה עכברים12, וגם indocyanine גרין (ICG) כבר בשימוש נרחב כדי לעקוב אחר חלקיקים באמצעות קרינה פלואורסצנטית הדמיה מערכות13, 14,15. לפיכך, אנו לווריד מוזרק חלקיקים plCSA-BP-מצומדת עמוסה ICG (plCSA-INPs) כדי להמחיש את ההתפלגות plCSA-INP בעכברים בהריון עם imager-ידי קרינה פלואורסצנטית. לאחר מכן אנחנו מוזרק לווריד מטוטרקסט (MTX)-נטענת plCSA-NPs עכברים בהריון. אולטרסאונד בתדירות גבוהה (HFUS), אחרת לא פולשנית, בזמן אמת הדמיה כלי16,17 השתמשו כדי לעקוב אחר התפתחות העובר, היפרדות בעכברים. לבסוף, השתמשנו ביצועים גבוהים כרומטוגרפיה נוזלית (HPLC) לכמת MTX ההפצה מאחד לשני, העוברים.
ב פרוטוקול זה, נתאר בפירוט במערכת שלוש-שיטה המשמשת כדי להעריך את היעילות של תרופות ממוקדות השליה nanocarriers plCSA-BP-מודרכת.
Protocol
Representative Results
Discussion
כתב יד זה, אנחנו חלוקה לרמות מערכת 3-שיטה לקביעת אם plCSA-BP-מודרכת ‘ חלקיקים הם כלי יעיל עבור מיקוד משלוח סמים השליה. השימוש ויוו הדמיה לעקוב אחר האות האינפרא-אדום ICG פלורסנט אישר יחודיות מיקוד היפרדות של שימוש plCSA-BP. HFUS, HPLC, הפגנו כי חלקיקים plCSA-BP-מצומדת יכול ביעילות לספק MTX רק תאי השליה, אל הע…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי מענקי הקרן מדעי הטבע הלאומית (81771617), את מדעי הטבע קרן של בפרובינצית גואנג-דונג (2016A030313178) הוענק x.f. ב; מענק מהקרן שנג’ן בסיסי מחקר (JCYJ20170413165233512) הוענק X.F; ו יוניס קנדי שרייבר המכון הלאומי הילד לבריאות & פיתוח אנושי של מכוני הבריאות הלאומיים תחת פרס מספר R01HD088549 (התוכן מוטלת אך ורק על המחברים, ואינם מייצגים בהכרח הרשמי תצוגות של מכוני הבריאות הלאומיים) כדי N.N.
Materials
| CD-1 mice | Beijing Vital River | 201 | Female (8-12 week) |
| Insulin syringe | BD | 328421 | for IV injection |
| Ethanol absolute | Sinopharm Chemical | 10009218 | for nanoparticles synthesis |
| Soybean lecithin | Avanti Polar Lipids | 441601 | for nanoparticles synthesis |
| DSPE-PEG-COOH | Avanti Polar Lipids | 880125 | for nanoparticles synthesis |
| PLGA | Sigma-Aldrich | 719897 | for nanoparticles synthesis |
| Ultrasonic processor | Sonics | VCX130 | for nanoparticles synthesis |
| Methotrexate (MTX) | Sigma-Aldrich | V900324 | for nanoparticles synthesis |
| Indocyanine green (ICG) | Sigma-Aldrich | 1340009 | for in vivo imaging |
| phosphate-buffered saline (PBS) | Hyclone | SH30028.01 | |
| IVIS spectrum instrument | Perkin Elmer | for in vivo imaging | |
| Ultrasound transmission gel | Guanggong | ZC4252418 | for ultrasound imaging |
| Isoflurane | Lunan Pharmaceutical | I0040 | for maintain the anesthesia |
| Depilatory cream | Nair | TMG001 | for removing fur |
| 40 MHz transducer | VisualSonics | MS550S | for ultrasound imaging |
| High-frequency ultrasound imaging system | VisualSonics | Vevo2100 | for ultrasound imaging |
| Avertin | Sigma-Aldrich | T48402 | for anesthesia |
| Syringe pump | Mindray | SK-500III | forcardiac perfusion |
| 0.9% saline solution | Meilunbio | MA0083 | forcardiac perfusion |
| 1.5 mL Polypropylene tubes | AXYGEN | MCT-150-C | |
| -80 °C freezer | Thermo Fisher Scientific | 88600V | |
| Centriguge | Cence | H1650R | |
| Perchloric acid | Sigma-Aldrich | 311421 | for precipitating protein |
| Homogenizer | SCIENTZ | SCIENTZ-48 | for homogenizing tissue |
| Syringe filter (0.45 μm) | Millipore | SLHV033RS01 | |
| Sodium hydroxide | Sinopharm Chemical | 10019763 | for solving MTX |
| HPLC vials | Waters | 670650620 | for HPLC |
| Potassium phosphate dibasic | Sinopharm Chemical | 20032117 | for HPLC |
| Acetonitrile | JKchemical | 932537 | for HPLC |
| C18 column | Waters | 186003966 | for HPLC |
| HPLC system | Shimadzu | for HPLC |
References
- Rodger, M. A., et al. The Association of Factor V Leiden and Prothrombin Gene Mutation and Placenta-Mediated Pregnancy Complications: A Systematic Review and Meta-analysis of Prospective Cohort Studies. PLOS Medicine. 7 (6), e1000292 (2010).
- Rodger, M. A., et al. Inherited thrombophilia and pregnancy complications revisited. Obstetrics & Gynecology. 112 (2 Pt 1), 320-324 (2008).
- Brenner, B., Aharon, A. Thrombophilia and adverse pregnancy outcome. Clinics in Perinatology. 34 (4), 527-541 (2007).
- Fisk, N. M., McKee, M., Atun, R. Relative and absolute addressability of global disease burden in maternal and perinatal health by investment in R&D. Tropical Medicine & International Health. 16 (6), 662-668 (2011).
- Fisk, N. M., Atun, R. Market failure and the poverty of new drugs in maternal health. PLOS Medicine. 5 (1), e22 (2008).
- Kaitu’u-Lino, T. u. J., et al. Targeted nanoparticle delivery of doxorubicin into placental tissues to treat ectopic pregnancies. Endocrinology. 154 (2), 911-919 (2013).
- King, A., et al. Tumor-homing peptides as tools for targeted delivery of payloads to the placenta. Science Advances. 2 (5), e1600349 (2016).
- Beards, F., Jones, L. E., Charnock, J., Forbes, K., Harris, L. K. Placental Homing Peptide-microRNA Inhibitor Conjugates for Targeted Enhancement of Intrinsic Placental Growth Signaling. Theranostics. 7 (11), 2940-2955 (2017).
- Cureton, N., et al. Selective Targeting of a Novel Vasodilator to the Uterine Vasculature to Treat Impaired Uteroplacental Perfusion in Pregnancy. Theranostics. 7 (15), 3715-3731 (2017).
- Paul, J. W., et al. Drug delivery to the human and mouse uterus using immunoliposomes targeted to the oxytocin receptor. American Journal of Obstetrics and Gynecology. 216 (3), e281-e283 (2017).
- Zhang, B., et al. Placenta-specific drug delivery by trophoblast-targeted nanoparticles in mice. Theranostics. 8 (10), 2765-2781 (2018).
- Fan, X., et al. Noninvasive monitoring of placenta-specific transgene expression by bioluminescence imaging. PloS One. 6 (1), e16348 (2011).
- Murata, M., Tahara, K., Takeuchi, H. Real-time in vivo imaging of surface-modified liposomes to evaluate their behavior after pulmonary administration. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 86 (1), 115-119 (2014).
- Ito, A., et al. New whole-body multimodality imaging of gastric cancer peritoneal metastasis combining fluorescence imaging with ICG-labeled antibody and MRI in mice. Gastric Cancer. 17 (3), 497-507 (2014).
- Mazza, M., et al. Liposome-Indocyanine Green Nanoprobes for Optical Labeling and Tracking of Human Mesenchymal Stem Cells Post-Transplantation In Vivo. Advanced Healthcare Materials. 6 (21), (2017).
- Greco, A., et al. High frequency ultrasound for in vivo pregnancy diagnosis and staging of placental and fetal development in mice. PloS One. 8 (10), e77205 (2013).
- Spurney, C. F., Leatherbury, L., Lo, C. W. High-frequency ultrasound database profiling growth, development, and cardiovascular function in C57BL/6J mouse fetuses. Journal of the American Society of Echocardiography. 17 (8), 893-900 (2004).
- Zhang, B., et al. Synthesis and characterization of placental chondroitin sulfate A (plCSA) -targeting lipid-polymer nanoparticles. Journal of Visualized Experiments. , (2018).
- Devraj, K., Guerit, S., Macas, J., Reiss, Y. An In Vivo Blood-brain Barrier Permeability Assay in Mice Using Fluorescently Labeled Tracers. Journal of Visualized Experiments. (132), (2018).
- Beeton, C., Chandy, K. G. Isolation of mononuclear cells from the central nervous system of rats with EAE. Journal of Visualized Experiments. (10), 527 (2007).
- Watson, E. D., Cross, J. C. Development of structures and transport functions in the mouse placenta. Physiology. 20 (3), 180-193 (2005).
- Frangioni, J. V. In vivo near-infrared fluorescence imaging. Current Opinion in Chemical Biology. 7 (5), 626-634 (2003).
- Flores, L. E., Hildebrandt, T. B., Kuhl, A. A., Drews, B. Early detection and staging of spontaneous embryo resorption by ultrasound biomicroscopy in murine pregnancy. Reproductive Biology and Endocrinology. 12, 38 (2014).
- Khankin, E. V., Hacker, M. R., Zelop, C. M., Karumanchi, S. A., Rana, S. Intravital high-frequency ultrasonography to evaluate cardiovascular and uteroplacental blood flow in mouse pregnancy. Pregnancy Hypertension. 2 (2), 84-92 (2012).
- Phoon, C. K. Imaging tools for the developmental biologist: ultrasound biomicroscopy of mouse embryonic development. Pediatric Research. 60 (1), 14-21 (2006).
- Pallares, P., Gonzalez-Bulnes, A. Non-invasive ultrasonographic characterization of phenotypic changes during embryo development in non-anesthetized mice of different genotypes. Theriogenology. 70 (1), 44-52 (2008).
- Parvani, J. G., Gujrati, M. D., Mack, M. A., Schiemann, W. P., Lu, Z. -. R. Silencing β3 integrin by targeted ECO/siRNA nanoparticles inhibits EMT and metastasis of triple-negative breast cancer. Cancer Research. 75 (11), 2316-2325 (2015).
- Zhang, B., et al. Targeted delivery of doxorubicin by CSA-binding nanoparticles for choriocarcinoma treatment. Drug Delivery. 25 (1), 461-471 (2018).
- Jenkins, D. E., et al. Bioluminescent imaging (BLI) to improve and refine traditional murine models of tumor growth and metastasis. Clinical & Experimental Metastasis. 20 (8), 733-744 (2003).
- Keelan, J. A., Leong, J. W., Ho, D., Iyer, K. S. Therapeutic and safety considerations of nanoparticle-mediated drug delivery in pregnancy. Nanomedicine. 10 (14), 2229-2247 (2015).
