Новости

Aug 06, 2023

ПЭГ2000

Научные отчеты, том 12,

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 10564 (2022 г.) Цитировать эту статью

1208 Доступов

2 цитаты

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Учитывая наш интерес к использованию липосом для молекулярной визуализации и тераностики, мы исследовали, как покрытие внешнего слоя липосомы влияет на интернализацию клеточными линиями рака молочной железы in vitro и в тканях опухоли молочной железы in vivo. Действительно, мы обнаружили, что удивительно высокое липосомальное поглощение может быть достигнуто с помощью мягкого покрытия DBCO (дибензоциклооктин). Наши данные показывают, что декорирование терминального липида фрагментом DBCO при определенной плотности индуцирует повышенное поглощение опухолью in vivo (поглощение опухолью ~ 50%) по сравнению с обычными недекорированными липосомами (поглощение опухолью ~ 20%). В этом исследовании мы сообщаем об улучшенной визуализации клеток рака молочной железы in vivo с использованием ортотопической модели рака молочной железы 4T1 и моделей ксенотрансплантата первичной опухоли молочной железы MDA-MB-231 и MDA-MB-436. Липосомы, покрытые L-PEG2000-DBCO, демонстрируют повышенное накопление в клетках рака молочной железы независимо от размера опухоли, типа, положения, экспрессии рецептора, а также состояния мышей-хозяев. Мы ожидаем, что эти результаты окажут большое положительное влияние на практическую полезность липосом в приложениях с визуальным контролем и в точной медицинской тераностике.

Липосомы представляют собой липидные везикулы, состоящие из липидного бислоя, инкапсулирующего водное ядро, и считаются одними из наиболее многообещающих и эффективных средств доставки лекарств1,2. Липосомы интенсивно изучались в течение последних трех десятилетий с целью оптимизации их клинического потенциала. Среди наиболее успешных применений липосом для доставки лекарств можно назвать две липосомальные формы доксорубицина (Доксил, Миоцет), одобренные для клинического применения при раке яичников и множественной миеломе, а также других заболеваниях3,4,5. Однако, несмотря на эти терапевтические успехи, клиническое развитие липосом в молекулярной визуализации и тераностике под визуальным контролем существенно отстает. На данный момент основным ограничением, которое необходимо преодолеть, является относительно низкое поглощение липосом опухолевыми тканями. Существует неудовлетворенная потребность в новых липосомальных составах, которые могут способствовать высокому поглощению опухолью и облегчению клинической трансляции этих удивительных наноносителей.

Модификации поверхности позволяют создавать липосомы по индивидуальному заказу для диагностических, терапевтических и визуальных приложений доставки6,7,8,9,10,11. Уникальные преимущества липосом включают минимальную иммунную реактивность, снижение протеолитической деградации, увеличение времени циркуляции и воспроизводимую сборку экономически эффективным способом. В результате липосомы являются почти волшебными инструментами наноносителей для диагностики, мониторинга и лечения заболеваний человека12,13.

Учитывая наш интерес к клинической разработке липосом для тераностики молекулярной визуализации, мы исследовали, как покрытие внешнего слоя липосомы с определенной поверхностной плотностью влияет на клеточную интернализацию in vitro и in vivo. Действительно, мы обнаружили, что удивительно высокое поглощение липосом опухолевыми тканями может быть достигнуто in vitro и in vivo с помощью мягкого покрытия DBCO (дибензоциклооктин). Наши данные показывают, что декорирование терминального липида фрагментом DBCO определенной плотности приводит к более глубокому поглощению опухолью in vivo (~ 50%) по сравнению с традиционными недекорированными липосомами (поглощение опухолью ~ 20%). На животной модели мы смогли визуализировать повышенное поглощение ортотопическими клетками рака молочной железы 4T1 и ксенотрансплантатами из клеточных линий первичного рака молочной железы MDA-MB-231 и MDA-MB-436. Наши результаты согласуются с недавними данными о том, что взаимодействие между поверхностью липосом и клеточной мембраной существенно влияет на клеточное поглощение. Лучшее понимание того, как поверхность липосом регулирует пути интернализации клеток, дает возможность улучшить внутриклеточную доставку лекарств14.

Наши результаты проложат путь к разработке липосом следующего поколения с модифицированными поверхностными свойствами, которые способствуют эффективному поглощению опухолью и, в свою очередь, демонстрируют огромный потенциал для клинического использования в тераностике точной медицины. Мы ожидаем использовать преимущества этих усовершенствованных липосом для прецизионной хирургии под визуальным контролем, точного обнаружения опухоли с помощью радиоиндикаторов позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и лечения опухолей посредством точной доставки радиотерапевтической полезной нагрузки к первичной опухоли и ее отдаленным метастазам. Эти амбициозные исследования продолжаются в нашей лаборатории и будут опубликованы в свое время.