Karaciğer kanseri gen tedavisi araştırmalarında ilerleme
Karaciğer kanserinin patogenezi karmaşıktır ve geleneksel tedaviler etkili değildir ve büyük yan etkileri vardır. Ve gen terapisi, güçlü uygunluk ve küçük yan etkilere sahiptir. Bu nedenle gen terapisinin, radyoterapi ve kemoterapiden sonra karaciğer kanseri için başka bir tedavi yöntemi olması beklenmektedir. Pek çok gen terapisi arasında intihar geni / ön ilaç sistemi terapisi, benzersiz "seyirci etkisi" nedeniyle klinik dönüşüm için en yüksek potansiyele sahiptir. İntihar geni / ön ilaç sistemi tedavisi, intihar genlerini ve ön ilaçları tümör hücrelerine sokmak ve toksik olmayan ön ilaçları tümörleri öldürmek için toksik ilaçlara dönüştürmek için ilgili enzimleri kodlamak için intihar genlerini kullanmaktır. Hücresel kanser tedavi stratejileri. Bununla birlikte, intihar geni / ön ilaç sistemi tedavisinin pratik uygulamasında, büyük miktarda ön ilaç, düşük intihar geni transfeksiyon verimliliği, kötü tümör hedefleme tanıma vb. Gibi dezavantajlar vardır. Bu nedenle, bir biyouyumluluğun geliştirilmesi, hedef Kuvvetli tropizm, intihar genleri ve ön ilaçlara sahip çok fonksiyonlu nanokaşıyıcılar hücre içinde salınabilir ve çoklu tedavi yöntemleri kombine edilebilir tedavi çok önemlidir.
Suzhou Biyomedikal Mühendisliği ve Teknolojisi Enstitüsü'nden Dr. Dong Wenfeinin ekibi, Çin Bilimler Akademisi Dr. Wang Zheng ve arkadaşları ortaklaşa karaciğer kanseri için manyetik-mezogözenekli silika nanopartikül tabanlı bir teşhis ve tedavi sistemi geliştirdiler ve bu, intihar genlerinin ve hücrelerde ön ilaçların koordineli salınımını sağladı. MRI, manyetik hedefleme ve manyetik termal terapinin aracılık ettiği karaciğer kanseri için intihar gen tedavisi stratejileri. Tümör hücrelerini etkin bir şekilde öldürürken intihar geni / ön ilaç sistemi tedavi yöntemlerinin yan etkilerini azaltır ve karaciğer kanserinin kapsamlı tedavisinin etkisini artırır. Ve farklı morfolojilere (çekirdek-kabuk ve asimetrik) sahip iki manyetik mezogözenekli silika nanopartikülün ilaç verilmesi, gen transfeksiyonu, karaciğer kanseri tedavisi ve nükleer manyetik görüntüleme üzerindeki etkileri sistematik olarak karşılaştırılarak asimetrik manyetik -Nükleer manyetik görüntüleme rehberliği, manyetik hedefleme güçlendirme ve manyetik termal terapi ile birlikte intihar geni / ön ilaçlarla karaciğer kanseri tedavisinde mezogözenekli silika nanopartiküllerin avantajları.
Araştırmacılar ilk önce farklı morfolojilere sahip iki manyetik mezogözenekli silika nanopartikülü (M-MSN'ler) sentezlediler, biri küresel manyetik mezogözenekli silika nanopartiküller (SM-MSN'ler), diğeri ise çubuk şeklinde manyetik Mezogözenekli silika nanopartiküller (RM-MSN'ler). Daha sonra, pH'a duyarlı grup, M-MSN'lerin mezogözenekleri içinde değiştirildi ve ön ilaç GCV desteklendi. Daha sonra PEG-g-PLL polimeri, M-MSN'lerin stabilitesini geliştirmek için nanopartiküllerin yüzeyinde modifiye edildi ve adenosin kinazı kodlayan bir plazmid, bir intihar geni olarak nanopartiküllerin yüzeyine birleştirildi. Araştırmacılar, M-MSN'lerin iki farklı morfolojisini karakterize ettiler ve her iki M-MSN'nin tek tip morfoloji, mükemmel stabilite, mükemmel süperparamanyetizma, güçlü ilaç yükleme kapasitesi ve Yüksek gen transfeksiyon verimliliği. Ek olarak, değişken bir manyetik alanın etkisi altında, her iki M-MSN, yüksek verimli manyeto-termal dönüşüm etkileri sergiler. Hücresel düzeyde ve hayvan düzeyinde, M-MSN'lere dayalı intihar gen terapisinin belirli bir anti-karaciğer kanseri etkisi vardır. Manyetik hedefleme ve manyetotermal terapi ile birleştirildiğinde, gen terapisinin etkinliği önemli ölçüde iyileştirilmiştir. Ek olarak, araştırmacılar, bu manyetik aracılı intihar gen tedavisinin, farelerin ağırlığını, karaciğer, dalak ve böbrek ağırlık indeksini, serum biyokimyasal göstergelerini test ederek ve doku organlarının yapısını gözlemleyerek mükemmel biyolojik güvenliğe sahip olduğunu buldular. Buna ek olarak, araştırmacılar ayrıca M-MSN'lerin nükleer manyetik görüntülemenin T2 ağırlıklı iyileştirilmesi üzerindeki işlevini ortaya çıkardı ve karaciğer kanserinin entegre tanı ve tedavisi için potansiyelini kanıtladı. Daha da önemlisi, RM-MSN'leri ve SM-MSN'leri sistematik olarak karşılaştırarak, RM-MSN'lerin daha güçlü ilaç yükleme kapasitesi, daha hızlı ilaç salımı, daha yüksek gen transfeksiyon etkinliği ve daha iyi manyetotermal dönüşüm verimliliği gibi avantajlara sahip olduğu bulunabilir. Bu nedenle karaciğer kanseri tedavisinde daha iyi tümör baskılama etkisine sahiptir. Özetle, çalışma, intihar geni / ön ilaç karaciğer kanseri tedavisi için M-MSN'lere dayalı, MRI tarafından yönlendirilen, gelişmiş manyetik hedefleme ve manyetik termal terapi ile birlikte yeni bir stratejiyi açıklığa kavuşturdu. Araştırma sonuçları Biomaterials154 (2018) 147-157'de yayınlandı.
Şekil 1, farklı morfolojilere sahip iki manyetik mezogözenekli silika nanopartikülün sentezini ve bunların, MRI kılavuzluğu, manyetik hedefleme güçlendirme ve manyetotermal terapi ile birleştirilmiş intihar geni / ön ilacı ile karaciğer kanserinin tedavisinde uygulamalarını göstermektedir.
Şekil 2, M-MSN'lerin iki farklı morfolojisinin karakterizasyonunu göstermektedir: (a, c) transmisyon elektron mikroskobu; (b, d) taramalı elektron mikroskobu; (e) manyetik performans karakterizasyonu; (f) mezogözenekli performans karakterizasyonu; (g) SM -MSN'lerin ve (h) RM-MSN'lerin partikül boyutu dağılımı. Sonuçlar, iki M-MSN'nin homojen morfolojiye, daha iyi dispersiyona, mükemmel süperparamanyetik ve mezogözenek özelliklerine sahip olduğunu göstermektedir. Bunlar arasında, R-M-MSN'lerin manyetik özellikleri S-M-MSN'lerden daha iyidir.
Şekil 3, farklı SM-MSN ve RM-MSN konsantrasyonlarının NMR görüntüleme etkilerini göstermektedir; (b) SM-MSN'lerin ve RM-MSN'lerin farklı konsantrasyonlarının enine gevşeme verimliliği; çıplak fare kuyruğu damar enjeksiyonu (c) SM-MSN'ler ve ( d) Harici bir manyetik alan olan veya olmayan RM-MSN'lerin NMR görüntüleme etkisi; (e) SM-MSN'lerin ve RM-MSN'lerin tümör dokularında, kalp, karaciğer, dalak, akciğer ve böbrekte biyolojik dağılımı. Sonuçlar, R-M-MSN'lerin S-M-MSN'lerden daha iyi MRI özelliklerine sahip olduğunu göstermektedir. Her iki M-MSN, intravenöz uygulamadan sonra EPR etkisi yoluyla tümör bölgesinde birikebilir. Manyetik hedefleme, M-MSN'lerin tümör bölgelerinde birikimini daha da artırabilir. S-M-MSNs-P @ GCV ile karşılaştırıldığında, R-M-MSNs-P @ GCV, tümör bölgesinde daha yüksek bir birikim verimliliğine sahiptir.
Şekil 4, karaciğer kanseri için iki M-MSNs @ -P @ GCV @ pTK'nın terapötik etkilerini gösterir. (A) Tümör fotoğrafı (b) Tümör büyüme eğrisi (c) Tümör ağırlığı (d) Bir hafta ve iki haftalık tedaviden sonra çıplak farelerin MRI görüntüleri. Sonuçlar, her iki M-MSN @ -P @ GCV @ pTK'nin mükemmel intihar gen tedavisi etkileri gösterdiğini gösterdi. Manyetik hedefleme ve manyetotermal tedavinin geliştirilmesiyle, her iki M-MSNs @ -P @ GCV @ pTK önemli ölçüde iyileştirildi. Bunların arasında R-M-MSNs @ -P @ GCV @ pTK'nın tümör baskılama etkisi, karaciğer kanserinin tedavisi için S-M-MSN'ler -P @ GCV @ pTK'ninkinden daha iyidir. Ek olarak, MRG, etkinliğin invazif olmayan değerlendirmesi için kullanılabilir.
