Журнал наномедицинских и биотерапевтических открытий
Открытый доступ

Абстрактный

Противораковые тераностические подходы к доставке лекарств in vitro и in vivo

Субхра Мохапатра

За последнее десятилетие наблюдался значительный прогресс в подходах к доставке противораковых препаратов, хотя и возникло множество проблем, включая доступность ограниченных нано- и биоматериалов, поглощение и высвобождение лекарств из эндосом, нацеливание лекарств на желаемые больные клетки или ткани и отсутствие транслируемых моделей для изучения доставки лекарств. Для решения этих проблем мы разработали и протестировали ряд новых подходов к доставке лекарств. С этой целью мы сначала разработали платформу доставки лекарств, запускаемую в ближнем инфракрасном диапазоне (NIR), на основе модифицированного хитозаном химически восстановленного оксида графена (CRGO), включенного в термочувствительный наногель (CGN). CGN продемонстрировал индуцированный NIR тепловой эффект, аналогичный эффекту CRGO, обратимые термочувствительные характеристики при 37-42 °C и высокую емкость загрузки гидрохлорида доксорубицина (DOX) (48 мас. %). Наногель, загруженный DOX, высвобождал DOX быстрее при 42 °C, чем при 37 °C. Во-вторых, поскольку сочетание химиотерапии с генной терапией является одной из наиболее перспективных стратегий лечения рака, мы разработали платформу наночастиц магнитного графена (CMG), функционализированную хитозаном, для одновременной доставки генов/лекарств и SPIO в опухоль. Результаты этих исследований показали, что CMG обеспечивают надежную и безопасную тераностическую платформу, которая объединяет целевую доставку как генной медицины, так и химиотерапевтических препаратов и улучшенную МРТ-визуализацию опухолей. Кроме того, поскольку контрастные агенты на основе гадолиния (Gd), которые в основном используются для Т1-МРТ-визуализации, обладают высокой токсичностью и потенциальными побочными эффектами, включая нефрогенный системный фиброз, мы разработали альтернативные контрастные агенты Т1, такие как Mn, для визуализации легких. Здесь мы сообщаем о разработке и синтезе многофункциональных липидно-мицеллярных наночастиц (LMN), содержащих оксид Mn (M-LMN) для МРТ, которые также могут использоваться для доставки ДНК и лекарств. Наконец, мы разработали in vitro модель платформы культуры опухолей для тестирования доставки лекарств в опухоли, которая точно имитирует опухоли in vivo. Ожидается, что в совокупности эти достижения приведут к улучшению доставки противораковых препаратов против онкологических заболеваний.