Nanočástice s modifikovaným povrchem v léčbě závažných onemocnění CNS

Abstract

Glioblastoma multiforme (GBM) je primární mozkový nádor dospělých s nepříznivou prognózou. Standardní terapie má řadu vedlejších účinků, což představuje výzvu a vede k pokusům o nové terapeutické přístupy. Jedním z nich je využití teranostických nanočástic s modifikovaným povrchem. Vytvořili jsme primární linie ze vzorků pacientů s GBM, které jsme charakterizovali nejen ve 2D a 3D kulturách, ale i po pasáži v mozku imunodeficientních myší. Na těchto liniích jsme otestovali námi vyvinuté modifikované superparamagnetické nanočástice, nesoucí léčivo doxorubicin a peptidy RGDS, cílící na nádorové buňky. Nanočástice γ-Fe2O3@P(HP-MAH)-RGDS-Dox snížily proliferaci buněk in vitro, ale také snížily růst nádoru in vivo. Rovněž jsme vyvinuli magnetické nanočástice s obsahem Mn a Zn, které mohou svými magnetickými vlastnostmi nahradit komerčně dostupné kontrastní látky na bázi oxidů železa a mohou být využity ke značení buněk pro in vivo zobrazování magnetickou rezonancí. Testy nových nanočástic in vitro i in vivo odhalily, že mohou být použity jako vhodný a účinný nástroj pro sledování buněk pomocí magnetické rezonance i všude tam, kde je kontraindikováno použití současných kontrastních látek.

Glioblastoma multiforme (GBM) is a primary adult brain tumour with an unfavourable prognosis. Standard therapies have a number of side effects, posing a challenge and leading to attempts at new therapeutic approaches. One of these is the use of theranostic nanoparticles with modified surfaces. We have established primary lines from GBM patient samples and characterized them not only in 2D and 3D cultures but also after passaging in the brains of immunodeficient mice. We tested our modified superparamagnetic nanoparticles carrying the drug doxorubicin and RGDS peptides targeting tumor cells on these lines. The γ- Fe2O3@P(HP-MAH)-RGDS-Dox nanoparticles not only reduced cell proliferation in vitro but also incorporated into the tumor and inhibited tumor growth in vivo. We also developed magnetic nanoparticles containing Mn and Zn, which can replace commercially available iron oxide-based contrast agents with their magnetic properties and can be used to label cells for in vivo magnetic resonance imaging. Both in vitro and in vivo tests of the new nanoparticles have revealed that they can be used as a suitable and effective tool for cell tracking using magnetic resonance imaging even where the use of current contrast agents is contraindicated.