Σύνθεση και μελέτη πολυμερικών νανομεταφορέων για την ελεγχόμενη χορήγηση αναστολέων της πρωτεΐνης μεταφοράς νατρίου-γλυκόζης

• Κύριος συγγραφέας: Νομικού, Νικολέτα
• Άλλοι συγγραφείς: Αυγουστάκης, Κωνσταντίνος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2019
• Θέματα: Πολυμερικοί νανομεταφορείς; Νανοσφαίρες; Αναστολείς της πρωτεΐνης μεταφοράς νατρίου-γλυκόζης; Κύτταρα Α549; Δαπαγλιφλοζίνη; Καναγλιφλοζίνη; Polymeric nanoparticles; Nanospheres; Sodium-glucose co-transporter inhibitors; SGLT2 inhibitors; Dapagliflozin; Canagliflozin; A549 cells; 615.580 724

Τα πλεονεκτήματα που σχετίζονται με τη χρήση νανομεταφορέων πολυγαλακτικού οξέος (PLA) ως συστήματα ελεγχόμενης χορήγησης φαρμάκων έχουν αποδειχθεί ευρέως στον τομέα των φαρμακευτικών επιστημών. Αυτοί οι βιοαποικοδομήσιμοι και βιοσυμβατοί νανομεταφορείς έχουν επιδείξει διαφορετικές ιδιότητες φόρτωσης και απελευθέρωσης φαρμάκων ανάλογα με τις φυσικοχημικές αλληλεπιδράσεις με το φάρμακο, τις μεθόδους παρασκευής, το μέγεθος των σωματιδίων ή το μοριακό βάρος του PLA. Κατά την σύνθεσή του PLA είναι συνηθισμένη η σύνδεσή του με άλλα πολυμερή για την βελτίωση των χαρακτηριστικών του και ρύθμιση των ιδιοτήτων των παραγόμενων σωματιδίων. Ένα συνηθισμένο πολυμερές για αυτό το σκοπό είναι η πολυαιθυλενογλυκόλη (PEG). Οι νανομεταφορείς PLA-PEG συντίθενται με διάφορες μεθόδους, συνήθως με νανοκαταβύθιση ή με γαλακτωματοποίηση και εξάτμιση του διαλύτη, ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του φαρμάκου που θα εγκλειστεί στους νανομεταφορείς και στις επιδιωκόμενες ιδιότητες αυτών. Η πρωτεΐνη μεταφοράς νατρίου-γλυκόζης (SGLT2) είναι ένας κρίσιμος μεταφορέας για τη διατήρηση βιώσιμων καρκινικών κυττάρων. Πρόσφατες μελέτες έδειξαν ότι οι αναστολείς SGLT2 καναγλιφλοζίνη (Canagliflozin) και δαπαγλιφλοζίνη (Dapagliflozin) μπορούν να αναστείλουν την ανάπτυξη καρκινικών κυττάρων, μειώνοντας τη πρόσληψη γλυκόζης και τελικά διακόπτοντας τη γλυκόλυση, η οποία είναι η κύρια πηγή ενέργειάς τους. Στην παρούσα εργασία, μελετήθηκε η δυνατότητα ανάπτυξης βιοσυμβατών και βιοαποικοδομήσιμων νανοφορέων με βάση συμπολυμερή πολυγαλακτικού οξέος μεθοξυπολυαιθυλενογλυκόλης (PLA-mPEG) για την ελεγχόμενη χορήγηση αναστολέων της SGLT2. Στα πλαίσια αυτά πραγματοποιήθηκε παρασκευή νανομεταφορέων από PLA-mPEG συμπολυμερή διαφορετικής σύνθεσης, δηλαδή διαφορετικής αναλογίας PLA/PEG: PLA(10)-mPEG(5), PLA(20)-mPEG(5), PLA(40)-mPEG(5), με την μέθοδο γαλακτωματοποίησης – εξάτμισης του διαλύτη. Ο χαρακτηρισμός του μεγέθους και της σταθερότητας των νανομεταφορέων έγινε με την μέθοδο δυναμικής σκέδασης του φωτός (DLS). O προσδιορισμός του ποσοστού φόρτωσης και αποδέσμευσης των φαρμάκων καναγλιφλοζίνη και δαπαγλιφλοζίνη από τους νανομεταφορείς έγινε με την τεχνική υγρής χρωματογραφίας υψηλής απόδοσης (HPLC). Τέλος, πραγματοποιήθηκαν μελέτες κυτταροτοξικότητας της καναγλιφλοζίνης έναντι της καρκινικής σειράς Α549 κυττάρων αδενοκαρκινώματος του πνεύμονος με την μέθοδο ιωδιούχου προπιδίου (propidium iodine) και κυτταρομετρίας ροής (FACS). Οι νανοσφαίρες που παρασκευάστηκαν έχουν μέσο μέγεθος 99-209 nm, ανάλογα με την σύνθεση τους. Οι νανοσφαίρες που παρασκευάστηκαν από συμπολυμερές με το μεγαλύτερο μοριακό βάρος PLA(40)-mPEG(5) παρουσίασαν πολύ μεγαλύτερο μέσο μέγεθος σε σύγκριση με τα άλλα δύο είδη νανοσωματιδίων. Άρα, τo τελικό μέγεθος των νανοσωματιδίων επηρεάζεται από τα χαρακτηριστικά του συμπολυμερούς από το οποίο παρασκευάζεται και πιο συγκεκριμένα από την αναλογία PLA/PEG. Η φόρτωση των νανομεταφορέων με τα δύο φάρμακα δεν προκάλεσε κάποια σημαντική μεταβολή στην υδροδυναμική τους διάμετρο και στο ζ-δυναμικό των νανομεταφορέων, Παρατηρήθηκε μεγάλη κολλοειδής σταθερότητα ακόμη και σε πολύ υψηλές συγκεντρώσεις ηλεκτρολύτη (NaCl), πολύ υψηλότερες της φυσιολογικής 0.135 Μ, λόγω στερεοχημικής σταθεροποίηση2 της διασποράς των νανοσωματιδίων από την παρουσία των αλυσίδων πολυαιθυλενογλυκόλης (PEG) στην επιφάνεια των νανοσωματιδίων. Κατά την επώαση και των τριών ειδών νανοσφαιρών σε ανθρώπινο πλάσμα αίματος υπήρξε μία αύξηση του μεγέθους, όχι όμως τόσο σημαντική ώστε να επηρεάζει την ασφάλεια της εφαρμογής τους για ενδοφλέβια χορήγηση φαρμάκων. Η επώασή τους επίσης σε θρεπτικό μέσο επώασης κυττάρων (RPMI) δεν επηρέασε σημαντικά τα χαρακτηριστικά των νανοσφαιρών. Οι τρεις τύποι νανομεταφορέων εμφάνισαν παρατεταμένη αποδέσμευση του φαρμάκου, με τη μεγαλύτερη ποσότητα του περιεχόμενου φαρμάκου να έχει απελευθερωθεί στις πρώτες 4 ώρες. Τέλος, οι μελέτες της αντικαρκινικής δραστικότητας των νανομεταφορέων σε ανθρώπινα κύτταρα Α549, έδειξαν ότι οι κενοί (χωρίς φάρμακο) νανομεταφορείς εμφανίζουν μικρό ποσοστό κυτταροτοξικότητας και ότι τα φορτωμένα με φάρμακο νανοσωματίδια προκαλούν μεγαλύτερο ποσοστό θανάτωσης των κυττάρων απ’ ότι το ελεύθερο φάρμακο. Με βάση τα αποτελέσματα που λήφθηκαν, δικαιολογείται η περαιτέρω αξιολόγηση των PLA-mPEG νανομεταφορέων της καναγλιφλοζίνης και της δαπαγλιφλοζίνης που συντέθηκαν σε αυτή την εργασία με in vivo μελέτες σε ζωικά μοντέλα καρκίνου ώστε να διαπιστωθεί η χρησιμότητα τους στην πιθανή θεραπεία διαφόρων τύπων καρκίνου ευαίσθητων στην αναστολή της γλυκόλυσης.