Razvoj nanosistemov za povečanje hitrosti raztapljanja težko topnih učinkovin in aktivno ciljanje tumorskih celicKocbek, Petra (Avtor dodatnega besedila) Kristl, Julijana (Mentor) nanosuspenzijenanodelcinanosistemidostavni sistemciljanje rakavih celic s PLGAimunonanodelciNanosistemi predstavljajo danes zelo aktualno področje raziskav, saj omogočajo vnos tako nizko kot visokomolekularnih učinkovin, kot so proteini in geni v organizem. Izbiro ustreznega nanodostavnega sistema in metode njegove izdelave pogojujejo predvsem lastnosti učinkovine. Namen našega raziskovalnega dela je bil pripraviti in ovrednotiti nanosuspenzije in polimerne nanodelce za vnos težko topnih učinkovin v organizem ter oblikovati imunonanodelce za ciljano dostavo proteinskih učinkovin v tumorske celice. Razvili smo emulzijsko-difuzijsko metodo in metodo emulgiranja taline za izdelavo nanosuspenzij ibuprofena kot modelne težko topne učinkovine. Z nadzorom tehnoloških parametrov smo pripravili nanosuspenzije s povprečno velikostjo delcev od 70 do 450 nm. S primerjavo raztapljanja vzorcev smo dokazali povečano hitrost raztapljanja nanosuspenzije v primerjavi z mikronizirano učinkovino. V raziskave smo vključili dve novi, težko topni učinkovini, ki sta inhibitorja 17β- hidroksisteroid dehidrogenaze tipa 1 in potencialni učinkovini za zdravljenje raka, saj povečana aktivnost omenjenega encima povzroči povečano proliferacijo celic dojke, kar povzroči nastanek in napredovanje raka. Sami učinkovini v raztopini oz. suspenziji v in vitro testih nista izkazovali biološkega učinka; poleg tega je bila stabilnost učinkovin v vodnem mediju majhna. Po vgrajevanju učinkovin v nanodelce iz poli(ε-kaprolaktona) in testiranju na celični liniji T-47D, ki izraža tarčni encim, smo ugotovili zmanjšano proliferacijo in spremenjeno morfologijo celic, kar je bil odraz biološkega učinka vgrajenih inhibitorjev. Ti rezultati kažejo, da lahko z oblikovanjem nanodelcev pripravimo terapevtsko uporabno farmacevtsko obliko za vnos težko topne učinkovine, ki sama v dovolj veliki koncentraciji ne doseže mesta delovanja in zato ne sproži farmakološkega učinka. Aktivno ciljanje tumorskih celic je cilj razvoja novih farmacevtskih oblik za zdravljenje raka, saj na tak način povečamo učinkovitost zdravljenja in hkrati zmanjšamo stranske učinke. Z dvojno emulzijsko-difuzijsko metodo smo izdelali nanodelce iz kopolimera mlečne in glikolne kisline in vanje vgradili modelno proteinsko učinkovino tj.kokošji cistatin, ki je inhibitor cisteinskih proteaz. Na površino nanodelcev smo z adsorpcijo ali kovalentno vezali monoklonsko protitelo CDI 315, ki prepozna specifični antigen na površini celic raka dojke. Ugotovili smo, da je ustreza metoda izdelave imunonanodelcev le z adsorpcijo, saj je vgrajeni protein ohranil biološko aktivnost, protitelo pa sposobnost prepoznavanja in vezave na tarčni antigen. V kokulturi celic raka dojke MCF-10A neoT s celicami Caco-2 ali z diferenciranimi celicami U-937 so imunonanodelci selektivno vstopili le v tarčne celic in povzročili inhibicijo znotrajcelične proteolizne aktivnosti. S temi rezultati smo potrdili uspešnost aktivnega ciljanja tumorskih celic in selektivnega vnosa biološko aktivne proteinske učinkovine z imunonanodelci. Na podlagi rezultatov lahko zaključimo, da z oblikovanjem nanosuspenzij povečamo hitrost raztapljanja in tako biološko uporabnost težko topnih učinkovin. V določenih primerih pa to ni dovolj, da bi dosegli biološki učinek, kar velja zlasti za učinkovine, ki so nestabilne v fiziološkem okolju. V takšnih primerih smo dokazali, da je ustrezen pristop oblikovanje nanodelcev, kjer ogrodje ščiti vgrajeno učinkovino pred vplivi okolja in hkrati nadzorovano sprošča učinkovino na mestu delovanja. Z vezavo specifičnih monoklonskih protiteles na nanodelce smo dosegli aktivno ciljanje na celičnem nivoju tj. selektivni vstop imunonanodelcev in dostavo proteinske učinkovine do ciljnega mesta, kar prepreči pojav stranskih učinkov, ki so rezultat delovanja učinkovine na zdrave celice.[P. Kocbek]20082021-05-13 10:12:32Doktorska disertacija127017UDK: 66.017COBISS_ID: 238696192sl