Тадқиқоти академӣ, забони фаҳмо

Verianla | Тадқиқоти академӣ ва илм ба забони тоҷикӣ

27 сентябр 2026, якшанбе
VERİANLAНашри мустақили илмӣ
Кушодан ё бастани меню
...
Саҳифаи асосӣ / Илмҳои тандурустӣ / Тадқиқоти тиббӣ / Нанозаррачаҳои пурборшуда бо cetuximab барои гузаштан аз монеаи хун-мағз дар глиобластома
Тадқиқоти тиббӣ

Нанозаррачаҳои пурборшуда бо cetuximab барои гузаштан аз монеаи хун-мағз дар глиобластома

Глиобластома варами мағзест, ки аз сабаби рушди босуръат, нуфузи паҳн ба бофтаи мағз ва муқовимат ба табобатҳои мавҷуда табобаташ бисёр душвор аст. Бо вуҷуди ҷарроҳӣ, радиотерапия ва темозоломид, хатари бозгашти варам баланд мемонад.

19/07/2026  Veri Anla 48 боздид
Нанозаррачаҳои пурборшуда бо cetuximab барои гузаштан аз монеаи хун-мағз дар глиобластома

Глиобластома варами мағзест, ки ба сабаби афзоиши зуд, воридшавии паҳн ба бофтаи мағз ва ташаккули муқовимат ба табобатҳои мавҷуда табобаташ ниҳоят душвор мебошад. Бо вуҷуди ҷарроҳӣ, радиотерапия ва табобат бо темозоломид, хатари такроршавии варам баланд мемонад. Яке аз мушкилоти асосие, ки таҳияи доруҳои навро душвор мекунад, монеаи хун-мағз аст; ин монеа системаи асаби марказиро аз бисёр моддаҳои гардиши хун муҳофизат мекунад. Он гузаштани қисми зиёди молекулаҳои хурд ва доруҳои бузурги биологӣ, аз ҷумла cetuximab, ба мағзро дар миқдори кофӣ маҳдуд месозад.

Cetuximab антителаи моноклоналӣ бо массаи тақрибан 150 kDa мебошад, ки ба ретсептори омили афзоиши эпидермалӣ, яъне EGFR, мепайвандад. EGFR дар қисми муҳими глиобластомаҳо метавонад такрорёфта ё аз ҳад зиёд ифода шуда бошад. Бо вуҷуди ин, андозаи молекулавии cetuximab ва нотавонии он барои гузаштан аз монеаи хун-мағз расидани доруро ба консентратсияҳои таъсирбахш дар глиобластома маҳдуд мекунад.

Дар ин таҳқиқот муҳаққиқон нанозаррачаҳои полимерӣ таҳия карданд, ки метавонанд cetuximab-ро муҳофизат карда интиқол диҳанд, бо ҳуҷайраҳои монеаи хун-мағз ҳамкорӣ кунанд ва ба ҳуҷайраҳои глиобластома равона шаванд. Асоси нанозаррачаҳо аз комплекскунии электростатикии кополимери CPMA, ки тавассути пайванд задани занҷирҳои поли(метил метакрилат-ко-кислотаи акрилӣ) ба хитозан ҳосил шудааст, бо алгинати натрий иборат аст.

Сатҳи системаи интиқол бо пептиди даврашакли cRGDfV функсионалӣ карда шудааст, ки метавонад ба интегринҳои αvβ3 ва αvβ5 пайваст шавад. Азбаски ин интегринҳо ҳам дар эндотели монеаи хун-мағз ва ҳам дар ҳуҷайраҳои глиобластома пайдо шуда метавонанд, система мантиқи ҳадафгирии дуқадамӣ дорад. Дар қадами аввал ҳамкории пептид-интегрин воридшавии нанозаррача ба ҳуҷайраҳои монеа ва интиқоли онро аз дохили ҳуҷайра дастгирӣ мекунад. Дар қадами дуюм мақсад он аст, ки cetuximab-и интиқолёфта сигнали EGFR-ро дар ҳуҷайраҳои глиобластома боздорад.

Нанозаррачаҳо дар системаи микроҷараёнии дорои пайвасти T, дар муҳити обӣ ва зери ҷараёни доимӣ бо усули худташкилёбии дугона истеҳсол шуданд. Формулатсияи ниҳоии ҳадафнок ва бо cetuximab пуршуда тибқи парокандашавии динамикии рӯшноӣ диаметри миёнаи гидродинамикии 322 ± 24 nm, индекси полидисперсия 0,24 ± 0,02 ва потенсиали зетаи -15 ± 2 mV дошт. Дар микроскопияи электронии криогенӣ бошад, диаметри геометрӣ, ки қабати полимерии хеле гидратшударо дар бар намегирад, тақрибан 150 nm дида шуд.

Самаранокии капсулкунии cetuximab %99,0 ± 0,7 ва таносуби боркунии дору нисбат ба вазни нанозаррача %16,2 ± 0,07 чен карда шуд. Натиҷаҳои SDS-PAGE нишон доданд, ки антитела дар дохили нанозаррача мавҷуд аст ва занҷирҳои вазнин ва сабуки хоси он ошкор карда мешаванд.

Озодшавии cetuximab дар давоми 48 соат дар pH физиологии 7,4 тақрибан %29 ва дар pH нисбатан туршии 6,5 тақрибан %21 буд. Гарчанде дар муҳити турш озодшавии тезтар интизор шудан мумкин буд, дар ин система озодшавӣ суст шуд. Муҳаққиқон инро бо кам шудани ионизатсияи минтақаҳои полимерии анионӣ дар pH турш, камтар об гирифтании шабакаи полимерӣ ва хурд шудани сӯрохиҳои муассире шарҳ медиҳанд, ки антитела аз онҳо гузашта метавонад.

Дар ҳуҷайраҳои эндотелии микроваскулярии мағзи инсон hCMEC/D3, ки барои тақлид кардани монеаи хун-мағз истифода шуданд, зиндамонии ҳуҷайраҳо дар ҳамаи гурӯҳҳои нанозаррачаҳо баъд аз 4 ва 24 соат аз %70 боло монд. Воридшавии нанозаррачаҳои дорои пептиди ҳадафгир тақрибан ду баробари формулатсияҳои беҳадаф буд. Инкубатсияи ҳуҷайраҳо дар 4 °C воридшавиро асосан боздошт, дар 37 °C бошад воридшавии равшан дида шуд. Ин натиҷа дастгирӣ мекунад, ки воридшавии нанозаррачаҳо бештар ба механизмҳои эндоситози энергияталаб такя мекунад, на ба диффузияи пассив.

Коэффитсиенти гузариши зоҳирии формулатсияи ҳадафноки cetuximab-дор дар модели сунъии монеаи хун-мағз 8,40 ± 0,16 × 10-7 cm/s буд. Дар системаи cetuximab-доре, ки пептиди ҳадафгир надошт, ин арзиш 5,83 ± 0,26 × 10-7 cm/s буд. Ҳамин тавр, функсионалкунии пептидӣ интиқолро тавассути модели монеа тақрибан %25-45 зиёд кард.

Дар ҳуҷайраҳои глиобластомаи U87 воридшавии нанозаррачаҳои ҳадафноки cetuximab-дор дар 37 °C ба сатҳи %17,37 ± 0,78 ҳуҷайраи FITC-мусбат расид. Дар нанозаррачаҳои ҳадафноки бидуни cetuximab ин таносуб %11,40 ± 1,10 буд. Дар баландтарин консентратсияи нанозаррача ва баъд аз 24 соат зиндамонии ҳуҷайраҳои U87 ба зери %50 поён рафт.

Ин натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки нанозаррачаҳо cetuximab-ро бо самаранокии баланд капсул карда метавонанд, ҳадафгирии интегрин воридшавиро дар модели монеа ва ҳуҷайраҳои глиобластома зиёд мекунад ва антителаи капсулшуда таъсири биологии худро дар ҳуҷайраҳои U87 нигоҳ медорад. Аммо таҳқиқот танҳо дар сатҳи фарҳанги ҳуҷайра мебошад. Гузаштани нанозаррачаҳо аз монеаи хун-мағз дар организми зинда, ҷамъ шудани онҳо дар варам, тақсимшавӣ ба узвҳои солим, бехатарӣ ва таъсир ба афзоиши варам таҳқиқ нашудааст.

Мушкилоти асосие, ки табобати глиобластомаро душвор мекунад

Глиобластома яке аз хашмгинтарин варамҳои аввалияи мағз дар калонсолон мебошад. Тибқи маълумоте, ки дар муқаддимаи мақола оварда шудааст, он тақрибан нисфи глиомаҳои ашаддиро ташкил медиҳад ва бо афзоиши босуръати ҳуҷайраҳо, нуфузи паҳн ба бофтаи мағз ва муқовимат ба табобат тавсиф мешавад.

Равиши стандартии мавҷуда ҷарроҳии то ҳадди имкон васеъ, радиотерапия ва кимиотерапияи асосёфта ба temozolomide-ро дар бар мегирад. Бо вуҷуди ин, тибқи адабиёти клиникии овардашуда, медианаи зиндамонӣ тақрибан дар сатҳи 12-15 моҳ мемонад.

Ба муқовимати глиобластома якчанд омил таъсир мерасонад:

  • Паҳн шудани ҳуҷайраҳои варам ба бофтаи мағз дар шакли шохаҳои микроскопӣ,
  • Фарқ кардани ҳуҷайраҳо дар дохили як варам аз ҷиҳати генетикӣ ва биологӣ,
  • Зинда мондани ҳуҷайраҳои монанд ба ҳуҷайраҳои бунёдии глиома баъд аз табобат,
  • Қобилияти мутобиқшавии метаболикӣ ва генетикии варам,
  • Фаъол шудани сигналҳои афзоиш ба монанди EGFR, PI3K/Akt/mTOR ва Ras/Raf/MEK/ERK,
  • Монеаи хун-мағз, ки расидани доруҳои системиро ба варам маҳдуд мекунад.

Ин таҳқиқот ҳалли ҳамаи ин мушкилотро мақсад намекунад. Тамаркузи он таҳияи платформаи нанотехнологӣ барои мушкили интиқоли cetuximab, ки доруи калони биологӣ мебошад, ҳангоми рӯ ба рӯ шудан бо монеаи хун-мағз аст.

Чаро монеаи хун-мағз ин қадар садди қавӣ аст?

Монеаи хун-мағз филтри махсуси биологист, ки дар он ҳуҷайраҳои эндотелии капиллярҳои мағз бо пайвастҳои зич ба ҳам мепайванданд. Ин ҳуҷайраҳо гузариши моддаҳоро аз хун ба бофтаи мағз хеле сахт танзим мекунанд.

Тибқи адабиёти дар муқаддима овардашуда, монеа:

  • тақрибан %98-и молекулаҳои хурдро,
  • қариб ҳамаи макромолекулаҳоро, аз ҷумла антителаҳои моноклоналиро

берун аз системаи асаби марказӣ нигоҳ медорад.

Рагҳо дар маркази массаи глиобластома метавонанд қисман гузаранда бошанд. Аммо канорҳои варам, ки ба бофтаи атрофи мағз медароянд, бо монеаи хун-мағзи нисбатан солим муҳофизат мешаванд. Азбаски такрори варам аксаран аз минтақаҳое оғоз мешавад, ки ҳамин ҳуҷайраҳои нуфузкунанда боқӣ мондаанд, табобатҳое, ки танҳо ба ядрои варам мерасанд, нокофӣ буда метавонанд.

Чаро cetuximab интихоб шуд?

Cetuximab антителаи моноклоналии синфи кимерикии IgG1 мебошад, ки ба қисми берунаи EGFR мепайвандад. Андозаи тахминии молекулавии он 150 kDa аст.

Фаъол шудани EGFR бо ду шабакаи муҳими сигнали дохилиҳуҷайравӣ пайваст аст:

  • Роҳи PI3K/Akt/mTOR: бо зиндамонии ҳуҷайра, истифодаи энергия, мутобиқшавии метаболикӣ ва гурез аз апоптоз алоқаманд аст.
  • Роҳи Ras/Raf/MEK/ERK: метавонад афзоиши ҳуҷайра, муҳоҷират, рагсозӣ ва рушди варамро дастгирӣ кунад.

Тибқи заминаи овардашуда, EGFR метавонад дар тақрибан %40-45 глиобластомаҳо афзоиш ё аз ҳад зиёд ифода ёфта бошад. Шакли мутанти доимо фаъол EGFRvIII низ метавонад рушди варамро дастгирӣ кунад.

Cetuximab бо пайвастан ба EGFR метавонад ангезиши ретсептор аз ҷониби лиганд ва фаъолшавии сигналҳои поёноби афзоишро кам кунад. Аммо дар глиобластома мушкили асосӣ на набудани ҳадафи молекулавӣ, балки нарасидани антитела ба ҳадаф мебошад.

Дар ин таҳқиқот cetuximab ҳамчун доруи нав таҳия нашудааст; интиқоли антителаи мавҷуда дар дохили интиқолдиҳандаи полимерӣ ба монеаи мағз ва ҳуҷайраҳои глиобластома санҷида шудааст.

Мантиқи ҳадафгирии дуқадамӣ

Пептиди cRGDfV, ки ба сатҳи нанозаррача пайваст шудааст, пептиди даврашакли RGD мебошад ва майли баланд ба интегринҳои αvβ3 ва αvβ5 дошта метавонад.

Ҳузури ин интегринҳо дар ду минтақаи гуногун асоси стратегияи ҳадафгириро ташкил медиҳад:

  1. Ҳадафгирӣ дар эндотели монеаи хун-мағз: пешбинӣ мешавад, ки ҳамкории пептид-интегрин гирифтани нанозаррача аз ҷониби ҳуҷайраи эндотелӣ ва интиқоли он бо трансситоз ба тарафи дигарро осон мекунад.
  2. Ҳадафгирӣ дар ҳуҷайраи глиобластома: интизор аст, ки ҳамин пептид ба интегринҳои ҳуҷайраи варам пайваст шуда, воридшавии нанозаррачаҳоро зиёд мекунад.
  3. Боздории EGFR: cetuximab-и интиқолёфта бояд ба EGFR пайваст шуда, сигналҳои афзоиши ҳуҷайраи варамро коҳиш диҳад.

Аз ин рӯ система танҳо як “зарфи дору” нест. Пептиди рӯйи нанозаррача вазифаи ҳадафгирии биологиро иҷро мекунад, дар ҳоле ки cetuximab-и дар дохил ҷойгиршуда ба ҳадафи молекулавии дигар равона шудааст.

Бо вуҷуди ин, таҳқиқот нишон надодааст, ки ин се қадам дар мағзи зинда пайдарпай иҷро мешаванд. Озмоишҳои монеаи хун-мағз ва ҳуҷайраҳои глиобластома дар системаҳои ҷудогонаи in vitro гузаронида шудаанд.

Қисмҳои асосии нанозаррача

Кополимери CPMA

Қисми катионии интиқолдиҳанда аз омехтани занҷирҳои метил метакрилат ва кислотаи акрилӣ ба сутунмӯҳраи хитозан ба даст оварда шудааст. Ин кополимер дар мақола CPMA номида шудааст.

Тибқи натиҷаҳои миқдории proton NMR, таркиби кополимер чунин аст:

  • таносуби вазнии хитозан ба қисми умумии PMMA ва PAAc: 73:27,
  • таносуби вазнии PMMA ба PAAc: 63:37.

Хитозан гурӯҳҳои амини мусбат медиҳад. PMMA хусусиятҳои гидрофобӣ ва PAAc гурӯҳҳои кислотаи карбоксилии ионишаванда меорад. Ин сохтор имкон медиҳад, ки CPMA худташкил шавад ва бо алгинат комплекси электростатикӣ ташкил кунад.

Алгинати натрий

Алгинат полисахариди манфибор аст. Он бо минтақаҳои мусбатбори хитозан ҳамкорӣ карда, ба ташаккули комплекси полиэлектролитӣ мусоидат мекунад. Cetuximab пеш аз ташаккули нанозаррачаҳо ба фазаи алгинат илова шуда, ҳангоми якҷоя шудани полимерҳо дар дохили сохтор капсул шудааст.

Пайвасткунандаи STPP

Сodium tripolyphosphate барои пайвасти ионии минтақаҳои мусбатбори хитозан ва беҳтар кардани устувории физикии нанозаррачаҳои ҳосилшуда истифода шудааст.

Қисми ҳадафгир PEP

Сохтори ҳадафгире, ки дар таҳқиқот PEP номида шудааст, иборат аст аз:

  • пептиди даврашакли cRGDfV,
  • занҷири фосилавии PEG8 аз ҳашт воҳиди этиленгликол,
  • гурӯҳи терминалии тиол барои пайвастшавӣ ба кополимер.

Занҷири PEG мақсад дорад, ки пептидро аз сатҳи полимер берун оварда, ба он мавқеи чандир барои пайвастшавӣ ба интегринҳо диҳад.

Пептиди ҳадафгир ба полимер чӣ гуна пайваст шуд?

Пайвастани пептид ба CPMA дар ду қадами кимиёвӣ анҷом ёфт.

  1. Ба гурӯҳҳои амини хитозан дар CPMA бо кимиёи EDC/NHS кислотаи 6-maleimidohexanoic acid пайваст карда шуд.
  2. Сохтори тиолдор cRGDfV-PEG-SH бо реаксияи иловаи Michael байни maleimide ва thiol ба ин пайвандкунанда илова шуд.

Дар таҳлили proton NMR кам шудани сигнали maleimide ва пайдо шудани сигнали наве, ки бо пептид мувофиқ аст, пайвастшавиро дастгирӣ кард.

Натиҷаҳои миқдорӣ:

  • модификатсияи MHA дар CPMA: %3 вазн/вазн,
  • истеъмоли тиол тибқи санҷиши Ellman: %85 ± 2,
  • мундариҷаи PEP дар кополимери ниҳоӣ: %4,3 вазн/вазн.

Чаро истеҳсоли микроҷараёнӣ истифода шуд?

Дар истеҳсоли анъанавии дохили зарф суръати рӯ ба рӯ шудани полимерҳо дар ҳамаи нуқтаҳои омехта яксон нест. Ин метавонад ба пайдо шудани нанозаррачаҳои андоза ва сохторашон гуногун оварда расонад.

Муҳаққиқон дастгоҳи микроҷараёнии пайвасти T-ро истифода карданд, ки ду ҷараёни моеъро ба таври назоратшаванда якҷоя мекунад. Дар система:

  • аз як даромад маҳлули %0,1 вазн/ҳаҷм CPMA ё CPMA-PEP,
  • аз даромади дигар омехтаи %0,09 вазн/ҳаҷм алгинат ва ҳангоми зарурат cetuximab

дода шуд.

Суръати ҳар ду ҷараён алоҳида 0,3 mL/дақиқа ва pH маҳлулҳо 6,0 танзим гардид. Ин pH ҳамчун шароите интихоб шуд, ки полимерҳои катионӣ ва анионӣ заряди сатҳии кофӣ доранд, вале ҳалшаванда мемонанд.

Ҳангоми якҷоя шудани ҷараёнҳо комплекскунии электростатикии зуд ва якхела ба вуҷуд омад, баъдан STPP илова шуда сохтор пайваст карда шуд.

Худташкилёбии дугона чӣ маъно дорад?

Мафҳуми “double self-assembly” дар таҳқиқот ду раванди сохтории ҷудогонаро ифода мекунад:

  1. Ташкилёбии наноандозаи кополимери амфифилии CPMA аз сабаби минтақаҳои гидрофобӣ ва гидрофилии худ,
  2. Ташаккули комплекси электростатикӣ байни CPMA-и мусбатбор ва алгинати манфибор.

Ин ду раванд дар ҳамон ҷараёни истеҳсолӣ сурат гирифта, сохтори полимерии монанд ба ядро-қабатро дар атрофи cetuximab ба вуҷуд оварданд.

Самаранокии капсулкунии cetuximab

Дар таҳқиқот самаранокии капсулкунӣ бо формулаи зерин ҳисоб шудааст:

\[ \\%EE = \\frac{\\text{Toplam eklenen ilaç} - \\text{Serbest ve kapsüllenmemiş ilaç}} {\\text{Toplam eklenen ilaç}} \\times 100 \]

Маънои тағйирёбандаҳо:

  • %EE: нишон медиҳад, ки чанд фоизи cetuximab-и илова шуда дар дохили нанозаррача нигоҳ дошта шудааст.
  • Toplam eklenen ilaç: миқдори cetuximab мебошад, ки дар оғози истеҳсол ба система дода шудааст.
  • Serbest ve kapsüllenmemiş ilaç: миқдори cetuximab аст, ки баъд аз таҳшин кардани нанозаррачаҳо дар фазаи болоӣ боқӣ мондааст.

Натиҷа %99,0 ± 0,7 буд. Ин арзиш нишон медиҳад, ки қариб ҳамаи cetuximab-и ибтидоӣ бо фраксияи нанозаррачаҳо алоқаманд шудааст.

Бо вуҷуди ин, усул антителаро бевосита дар дохили нанозаррача ҳисоб накардааст; миқдореро, ки дар моеъи болоӣ пайдо нашудааст, капсулшуда ҳисоб кардааст. Таҳлили SDS-PAGE бо нишон додани бандҳои антитела дар фраксияи нанозаррача ин ҳисоби ғайримустақимро дастгирӣ кард.

Таносуби боркунии дору

Таносуби боркунии дору бо муносибати зерин ҳисоб шудааст:

\[ \\%DL = \\frac{\\text{Nanoparçacık içinde bulunan toplam ilaç miktarı}} {\\text{Toplam nanoparçacık ağırlığı}} \\times 100 \]

Дар ин ҷо:

  • %DL: нишон медиҳад, ки чанд фоизи массаи нанозаррача аз cetuximab иборат аст.
  • Toplam ilaç miktarı: миқдори cetuximab аст, ки капсулшуда ҳисоб шудааст.
  • Toplam nanoparçacık ağırlığı: вазни системаи ниҳоӣ, аз ҷумла полимерҳо, пайвасткунанда ва дору.

Таносуби боркунии cetuximab %16,2 ± 0,07 вазн/вазн буд.

Андоза ва хусусиятҳои сатҳии нанозаррачаҳо

ФормулатсияДиаметри аз рӯйи шиддатДиаметри аз рӯйи шумораPDIПотенсиали зета
PEC270 ± 25 nm160 ± 20 nm0,20 ± 0,02-22 ± 1 mV
PEC-PEP265 ± 22 nm170 ± 31 nm0,27 ± 0,02-16 ± 3 mV
PEC@CET318 ± 38 nm174 ± 29 nm0,26 ± 0,02-18 ± 3 mV
PEC-PEP@CET322 ± 24 nm195 ± 40 nm0,24 ± 0,02-15 ± 2 mV

PEC комплекси асосии полиэлектролитӣ мебошад, ки пептиди ҳадафгир ва cetuximab надорад. PEC-PEP интиқолдиҳандаи холии дорои пептиди ҳадафгир аст. PEC@CET системаи cetuximab-дор, вале бе пептиди ҳадафгир мебошад. PEC-PEP@CET формулатсияи ниҳоист, ки ҳам лиганди ҳадафгири PEP ва ҳам cetuximab дорад.

Илова кардани cetuximab диаметри гидродинамикиро аз тақрибан 265-270 nm ба 318-322 nm боло бурд. PDI дар ҳудуди 0,20-0,27 монданаш нишон медиҳад, ки тақсимоти андоза комилан якхела нест, вале нисбатан назоратшаванда аст.

Ҳамаи нанозаррачаҳо заряди сатҳии манфӣ доранд. Ин бо қисман бетараф шудани минтақаҳои мусбати хитозан бо алгинат ва STPP ва ҳузури компонентҳои анионии полимер дар минтақаи берунӣ шарҳ дода шудааст.

Чаро DLS ва микроскопияи электронӣ андозаи гуногун нишон доданд?

Парокандашавии динамикии рӯшноӣ диаметри гидродинамикии нанозаррачаро дар моеъ чен мекунад. Қабати обӣ дар атрофи занҷирҳои полимерӣ низ ба ченак дохил мешавад.

Дар тасвирҳои cryo-TEM бошад, сохтори геометрии мустақимтари заррача дида шудааст. Дар системаҳои PEC-PEP ва PEC-PEP@CET диаметри геометрӣ тақрибан 150 nm буд.

Аз ин рӯ диаметри 322 nm-и DLS ва диаметри тақрибан 150 nm-и микроскопияи электронӣ ҳатман зиддият надоранд. Фарқ бо саҳми қабати полимерии бисёр обгиранда ба ченаки гидродинамикӣ шарҳ дода шудааст.

Сохтори ядро-қабат

Дар тасвирҳои cryo-TEM заррачаҳо курашакл дида шуданд; ядрои дохилии зичтар ва минтақаи берунаи камзичтару бофтадор фарқ карда шуд.

HAADF-STEM ва харитасозии элементӣ нишон доданд, ки:

  • карбон ва нитроген аз ҷузъҳои CPMA,
  • натрий аз алгинат,
  • фосфор аз STPP,
  • оксиген аз ҳар ду полимер

меоянд.

Зичтар будани сигнали фосфор ва оксиген дар минтақаи берунӣ бо қабати ғанишуда аз алгинат ва STPP мувофиқ дониста шуд.

Устувории нанозаррачаҳо

Нанозаррачаҳои ҳадафноки cetuximab-дор дар 4 °C дар давоми 21 рӯз пайгирӣ шуданд ва аз ҷиҳати диаметри гидродинамикӣ ва PDI тағйири назаррас нишон надоданд.

Ин натиҷа устувории кӯтоҳмуддати физикии нигоҳдориро дастгирӣ мекунад. Аммо муҳлати дарозмуддати нигоҳдорӣ, ях кардану об кардан, стерилизатсия, муҳити серум ё шароити маҳсулоти клиникӣ арзёбӣ нашудааст.

Озодшавии cetuximab

Озодшавии cetuximab аз нанозаррачаҳо дар 37 °C дар ду муҳит санҷида шуд:

  • pH 7,4, ки гардиши хунро тақлид мекунад,
  • pH 6,5, ки муҳити нисбатан туршии варам ё эндосомаро қисман тақлид мекунад.

Пас аз 48 соат:

  • дар pH 7,4 тақрибан %29 озодшавӣ,
  • дар pH 6,5 тақрибан %21 озодшавӣ

чен карда шуд.

Пасттар будани озодшавӣ дар муҳити турш нишон медиҳад, ки ин система интиқолдиҳандаи бо кислота тезшаванда нест. Механизми пешниҳодшуда дар мақола чунин аст: ҳангоми паст шудани pH ионизатсияи минтақаҳои PAAc ва алгинат кам мешавад, тела додани байни зарядҳои манфӣ заиф мегардад ва матритсаи полимерӣ камтар гидрат мешавад. Азбаски кушодагии муассири шабака хурд мешавад, диффузияи молекулаи калони cetuximab суст мегардад.

Модели Higuchi

Модели Higuchi муносибати байни миқдори доруи озодшуда ва решаи квадратии вақтро ифода мекунад:

\[ f_t = K_H t^{1/2} \]

Дар ин ҷо:

  • ft: фоизи cetuximab мебошад, ки то вақти t озод шудааст.
  • KH: собитаи суръати озодшавии Higuchi мебошад.
  • t: вақт аст.

Дар таҳқиқот:

  • барои pH 7,4 KH = 4,233 %·соат-1/2 ва R² = 0,98,
  • барои pH 6,5 KH = 2,962 %·соат-1/2 ва R² = 0,80

ёфт шуд.

Собитаи суръати баландтар ва R²-и баландтар дар pH 7,4 нишон медиҳад, ки озодшавӣ дар pH физиологӣ ба рафтори диффузияи навъи Higuchi беҳтар мувофиқ аст.

Модели Korsmeyer-Peppas

Муносибати Korsmeyer-Peppas чунин дода шудааст:

\[ f_t = K_{KP} t^n \]

Дар ин ҷо:

  • ft: ҳиссаи доруест, ки то вақти муайян озод шудааст.
  • KKP: собитаи озодшавӣ вобаста ба сохтори интиқолдиҳанда.
  • t: вақт аст.
  • n: нишондиҳандаи диффузия, ки ба тавсифи механизми озодшавӣ кумак мекунад.

Натиҷаҳо:

pHKKPnR²
7,44,354 %·соат-n0,5090,99
6,56,451 %·соат-n0,2930,91

Дар pH 7,4 арзиши n тақрибан 0,5 буда, бо диффузияи навъи Fick мувофиқ аст. Дар pH 6,5 паст шудани n то 0,293 ишора мекунад, ки ҳаракати антитела дар матритсаи полимерӣ бештар маҳдуд мешавад.

Модели монеаи хун-мағз чӣ гуна сохта шуд?

Муҳаққиқон хатти ҳуҷайравии hCMEC/D3-ро истифода карданд, ки аз эндотели микроваскулярии мағзи инсон гирифта шудааст. Ҳуҷайраҳо дар гузораҳои дорои мембранаи нимгузаронанда парвариш дода шуда, қабати ҳуҷайравӣ сохтанд, ки қисмҳои моеъи болоӣ ва поёниро ҷудо мекард.

Шароити таҷриба чунин буд:

  • 60.000 ҳуҷайра дар ҳар гузора,
  • мембрана бо сӯрохиҳои 3,0 µm,
  • 100 nM кислотаи ретиноӣ 24 соат пеш аз таҷриба барои зиёд кардани зичии монеа,
  • қабули TEER дар ҳудуди 150-180 Ω·cm² пеш аз таҷриба.

TEER муқовимати қабати ҳуҷайравӣ ба ҷараёни электрикӣ мебошад. Ҳар қадар пайвастҳои зич байни ҳуҷайраҳо қавитар бошанд, муқовимат баландтар мешавад. Дар таҳқиқот қабатҳои ҳуҷайравӣ ба арзишҳои платоии тақрибан 160-170 Ω·cm² расиданд.

Коэффитсиенти гузариши зоҳирӣ

Суръати гузаштани нанозаррачаҳо аз қабати ҳуҷайравӣ бо формулаи зерин ҳисоб шуд:

\[ P_{app} = \\frac{dc}{dt} \\times \\frac{1}{A \\times C_0} \]

Дар ин ҷо:

  • Papp: коэффитсиенти гузариши зоҳирӣ буда, бо cm/s ифода шудааст.
  • dc/dt: суръати тағйири миқдори моддаест, ки ба тарафи дигари қабати ҳуҷайравӣ гузаштааст.
  • A: масоҳати мембрана мебошад, ки гузариш аз он сурат мегирад.
  • C0: консентратсияи ибтидоии нанозаррача дар қисми донор аст.

Арзиши Papp ҳар қадар баланд бошад, суръати гузариш дар системаи таҷрибавӣ ҳамон қадар баланд ҳисоб мешавад. Аммо ин рақам гузариши воқеии монеаи хун-мағзро дар инсони зинда мустақиман нишон намедиҳад.

Натиҷаҳои гузариши монеаи хун-мағз

ФормулатсияPappШарҳ
PEC6,50 ± 0,02 × 10-7 cm/sИнтиқолдиҳандаи холии беҳадаф
PEC@CET5,83 ± 0,26 × 10-7 cm/sБоркунии cetuximab худ ба худ гузаришро зиёд накард.
PEC-PEP8,05 ± 0,54 × 10-7 cm/sҲадафгирии PEP гузаришро зиёд кард.
PEC-PEP@CET8,40 ± 0,16 × 10-7 cm/sБаландтарин гузариши зоҳирӣ

Системаҳои дорои пептиди ҳадафгир нисбат ба ҳамтоёни бепептид тақрибан %25-45 гузариши баландтар нишон доданд.

Муҳим аст, ки боркунии cetuximab ҳангоми набудани пептиди ҳадафгир бартарии интиқоли равшан надод. Дар таҷриба афзоиши асосии гузариш на аз бори антитела, балки аз ҳамкории PEP-интегрин сарчашма гирифт.

Баъд аз таҷрибаи интиқол арзишҳои TEER каме паст шуданд. Аммо ҳамин пастшавӣ дар ҳуҷайраҳои назоратии коркардшуда низ пайдо шуд ва дар гурӯҳҳои нанозаррачаҳо вайроншавии иловагии монеа нишон дода нашуд. Ин мушоҳида шарҳи онро дастгирӣ мекунад, ки нанозаррачаҳо қабати ҳуҷайравиро танҳо бо вайрон кардани физикӣ нагузаштаанд.

Зиндамонии ҳуҷайраҳои hCMEC/D3

Бо усули MTT арзёбӣ шуд, ки нанозаррачаҳо ба ҳуҷайраҳои монеа зарар мерасонанд ё не. Ҳуҷайраҳо ба консентратсияҳои:

  • %0,01,
  • %0,02,
  • %0,03 вазн/ҳаҷм

нанозаррача дар давоми 4 ё 24 соат дучор карда шуданд.

Дар ҳамаи формулатсияҳо фаъолияти метаболикии ҳуҷайраҳо аз ҳадди %70 боло монд, ки дар стандарти ISO 10993-5 барои ситотоксикии in vitro истифода мешавад.

Дар баъзе гурӯҳҳои дорои PEP дар 24 соат каме афзоиши фаъолияти метаболикӣ дида шуд. Муаллифон инро ҳамчун афзоиши ҳуҷайраҳо шарҳ надода, қайд карданд, ки ҳамкории RGD-интегрин метавонад часпиши ҳуҷайра ва фаъолияти барвақти митохондрияро муваққатан дастгирӣ кунад.

Вобастагии воридшавии ҳуҷайравӣ ба ҳарорат

Воридшавии нанозаррачаҳо ба ҳуҷайра дар 4 °C ва 37 °C муқоиса карда шуд.

Дар 4 °C, чун механизмҳои интиқоли вобаста ба энергия суст мешаванд, воридшавӣ дар ҳамаи гурӯҳҳо хеле паст буд. Дар 37 °C сигнали сабзи флуоресенсияи дохили ҳуҷайра равшан зиёд шуд.

Ин фарқи ҳарорат чунин шарҳро дастгирӣ мекунад:

  • Нанозаррачаҳо танҳо ба сатҳи ҳуҷайра намечаспанд.
  • Онҳо аз мембранаи ҳуҷайра пассивона намегузаранд.
  • Бо механизмҳои эндоситози энергияталаб ба дохил гирифта мешаванд.

Натиҷаҳои миқдории воридшавӣ дар ҳуҷайраҳои эндотелӣ

Дар 37 °C дар формулатсияҳои беҳадафи PEC ва PEC@CET ҳиссаи ҳуҷайраҳои FITC-мусбат тақрибан дар ҳудуди %3,0-6,4 буд.

Дар системаҳои дорои PEP, яъне PEC-PEP ва PEC-PEP@CET, ин таносуб ба тақрибан %8,4-11,6 боло рафт.

Дар 4 °C арзишҳо дар ҳамаи гурӯҳҳо аз %1 паст монданд.

Ҳамин тавр, функсионалкунии PEP воридшавии ҳуҷайраҳои эндотелиро тақрибан ду баробар зиёд кард. Дар тасвирҳои конфокалӣ тамаркузи сигнали нанозаррача дар атрофи ядро низ бо интиқоли везикулавии дохили ҳуҷайра мувофиқ буд.

Воридшавӣ дар ҳуҷайраҳои глиобластомаи U87

Хатти ҳуҷайравии U87 ҳамчун модели маъмулу in vitro-и глиобластомаи инсон истифода шуд. Ҳуҷайраҳо бо нанозаррачаҳои ҳадафнок дар 4 °C ва 37 °C инкубатсия шуданд.

Дар 4 °C таносуби FITC-мусбати дохили ҳуҷайра %3,93 ё камтар буд. Дар 37 °C:

  • PEC-PEP: %11,40 ± 1,10 ҳуҷайраи FITC-мусбат,
  • PEC-PEP@CET: %17,37 ± 0,78 ҳуҷайраи FITC-мусбат

чен карда шуд.

Сигнали баландтари дохили ҳуҷайраи системаи ҳадафноки cetuximab-дор ба он ишора мекунад, ки илова ба воридшавии миёнаравии интегрин, ҳамкории cetuximab-EGFR низ метавонад ба ҷамъшавии нанозаррача мусоидат кунад.

Тасвирбардории z-stack конфокалӣ нишон дод, ки сигнали сабз танҳо дар сатҳи ҳуҷайра нест, балки дар чуқуриҳои гуногуни ҳуҷайра ҷойгир аст.

Зиндамонии ҳуҷайраҳои U87

Ҳуҷайраҳои глиобластома ба консентратсияҳои %0,01, %0,02 ва %0,03 вазн/ҳаҷм нанозаррача дар давоми 4 ва 24 соат дучор карда шуданд.

Дар формулатсияҳои cetuximab-дор камшавии вобаста ба доза дар зиндамонӣ дида шуд. Қавитарин камшавӣ дар формулатсияи PEC-PEP@CET пайдо шуд.

Дар баландтарин консентратсия ва баъд аз 24 соат зиндамонии ҳуҷайраҳои U87 ба зери %50 коҳиш ёфт.

Ин натиҷа нишон медиҳад, ки cetuximab баъд аз капсулкунӣ таъсири биологии худро пурра аз даст надодааст. Бо вуҷуди ин:

  • санҷиши зиндамонии ҳуҷайра хурдшавии варамро чен намекунад,
  • дар таҳқиқот варами ҳайвони зинда вуҷуд надорад,
  • муқоисаи пурраи мустақим бо cetuximab-и озод пешниҳод нашудааст,
  • хатти U87 тамоми гуногунрангии ҳуҷайравии глиобластомаи воқеиро намояндагӣ намекунад.

Хулосаи графикӣ чӣ мегӯяд?

Хулосаи графикии саҳифаи аввал равандро дар чор марҳилаи пайваст нишон медиҳад:

  1. Илова кардани пайвандкунандаи maleimide ва пептиди cRGDfV ба кополимери CPMA,
  2. Якҷоя кардани CPMA-PEP бо алгинати дорои cetuximab дар чипи микроҷараёнии пайвасти T,
  3. Гузаштани нанозаррача аз ҳуҷайраи монеаи хун-мағз бо эндоситоз ва трансситози миёнаравии интегрин,
  4. Ҳадафгирии интегрин ва боздории EGFR тавассути cetuximab дар ҳуҷайраи глиобластома.

Хулосаи графикӣ тамоми механизми пешниҳодшудаи таҳқиқотро дар як схема муттаҳид мекунад. Аммо ҳамаи ин механизм дар як модели зиндаи муттаҳид нишон дода нашудааст; гузариши монеа ва таъсир ба ҳуҷайраи варам бо озмоишҳои ҷудогонаи фарҳанги ҳуҷайра арзёбӣ шудаанд.

Шакли 1: Роҳи синтези полимер

Шакли 1 се марҳилаи кимиёвиро нишон медиҳад:

  • пайванд задани занҷирҳои MMA ва кислотаи акрилӣ ба хитозан,
  • пайваст кардани MHA-и дорои maleimide ба CPMA,
  • илова кардани cRGDfV-PEG-и тиолдор ба гурӯҳи maleimide.

Ин схема худи нанозаррачаро не, балки тарзи ба вуҷуд овардани ҷузъи полимерии ҳадафгирро тавзеҳ медиҳад.

Шакли 2: Тавсифи физикӣ-кимиёвӣ

Панелҳои гуногуни Шакли 2 чунин маълумот медиҳанд:

  • Қубурҳои DLS: нишон медиҳанд, ки ҳангоми бор кардани cetuximab тақсимоти андоза ба диаметри калонтар мекӯчад.
  • Графики потенсиали зета: гузариши заряди сатҳиро аз CPMA-и мусбат ба алгинати манфӣ ва нанозаррачаи ниҳоии миёнаманфӣ нишон медиҳад.
  • SDS-PAGE: дастгирӣ мекунад, ки cetuximab дар моеъи болоӣ озод намондааст, балки дар фраксияи нанозаррача ҷой дорад.
  • Крио-TEM: сохтори курашакли тақрибан 150 nm, монанд ба ядро-қабатро нишон медиҳад.
  • Графики озодшавӣ: нишон медиҳад, ки озодшавӣ дар pH 7,4 аз pH 6,5 баландтар аст.

Шакли 3: Озмоишҳои ҳуҷайравии монеаи хун-мағз

Дар Шакли 3:

  • зиндамонии ҳуҷайраҳои эндотелӣ,
  • тасвирҳои конфокалии ҳуҷайраҳо дар 4 °C ва 37 °C,
  • флуоресенсияи дохили ҳуҷайра бо ситометрияи тасвирии ҷараён,
  • таносуби ҳуҷайраҳои FITC-мусбат,
  • коэффитсиенти гузариши зоҳирӣ

якҷоя оварда шудаанд.

Паёми умумии графикҳо ин аст, ки лиганди ҳадафгири PEP воридшавии ҳуҷайра ва интиқолро дар модели монеа зиёд мекунад, вале қабати ҳуҷайравиро иловатан вайрон намесозад.

Шакли 4: Озмоишҳои ҳуҷайравии глиобластома

Шакли 4 натиҷаҳои воридшавӣ ва зиндамонии ҳуҷайраҳои U87-ро нишон медиҳад. Дар 37 °C махсусан дар гурӯҳи PEC-PEP@CET флуоресенсияи сабзи дохили ҳуҷайра қавӣ дида шуд. Таҳлили миқдорӣ низ нишон дод, ки ҳамин гурӯҳ баландтарин ҳиссаи ҳуҷайраҳои FITC-мусбатро дорад.

Дар графики зиндамонӣ интиқолдиҳандаҳои бе cetuximab аз системаҳои дорои cetuximab фарқ мекунанд. Гурӯҳҳои антителадор зиндамониро бештар коҳиш доданд ва формулатсияи ҳадафноки cetuximab қавитарин таъсирро нишон дод.

Ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот

  • Cetuximab, ки моноклоналии бузург аст, бо самаранокии қариб %99 капсул карда шуд.
  • Синтези полимер бо усулҳои иловагӣ, аз ҷумла NMR, FTIR ва санҷиши Ellman, тасдиқ шуд.
  • Нанозаррачаҳо дар муҳити микроҷараёнии назоратшаванда истеҳсол шуданд.
  • DLS, потенсиали зета, SDS-PAGE, крио-TEM ва харитасозии элементӣ якҷоя истифода шуданд.
  • Таъсири пептиди ҳадафгир бо формулатсияҳои ҳамсони бе пептид муқоиса шуд.
  • Дар ҳуҷайраҳои монеаи хун-мағз зиндамонӣ, воридшавӣ ва гузариш арзёбӣ шуданд.
  • Дар ҳуҷайраҳои U87 микроскопияи конфокалӣ, z-stack ва ситометрияи ҷараёнии тасвирӣ истифода шуданд.
  • Муқоисаи 4 °C ва 37 °C воридшавии вобаста ба энергияро дастгирӣ кард.
  • Маълумоти зиндамонии ҳуҷайра нишон дод, ки cetuximab баъд аз капсулкунӣ таъсири биологии худро нигоҳ доштааст.
  • Маълумоти озодшавӣ бо ду модели математикӣ таҳлил шуд.
  • Дар омор ислоҳҳои муқоисаҳои сершумор татбиқ шуданд.

Маҳдудиятҳои таҳқиқот

  • Preprint аст: аз арзёбии ҳамтоён нагузаштааст.
  • Танҳо in vitro аст: маълумоти ҳайвони зинда ё инсон вуҷуд надорад.
  • Монеаи воқеии хун-мағз пурра модел нашудааст: модели якқабатаи hCMEC/D3 перисит, астросит, микроглия, ҷараёни хун ва системаи иммунӣ надорад.
  • Монеаи хун-мағз-ворам алоҳида модел нашудааст.
  • Озмоишҳои монеа ва варам ҷудо мебошанд: нишон дода нашудааст, ки нанозаррача дар як таҷриба аввал монеаро гузашта, баъдан ҳуҷайраи варамро мекушад.
  • U87 танҳо як хатти ҳуҷайравист: гуногунрангии генетикии глиобластома, ҳуҷайраҳои монанд ба бунёдӣ ва фарқҳои беморонро пурра намояндагӣ намекунад.
  • Органоиди сеандозаи варам истифода нашудааст.
  • Биотақсимшавии in vivo номаълум аст: ҷамъшавии нанозаррача дар ҷигар, испурч, гурда ё бофтаҳои дигар арзёбӣ нашудааст.
  • Муддати гардиш ва фармакокинетика чен нашудааст.
  • Ҷавоби иммунӣ арзёбӣ нашудааст.
  • Муқоисаи мустақим бо cetuximab-и озод маҳдуд аст.
  • Тағйироти роҳи сигнали EGFR бевосита чен нашудааст: коҳиши зиндамонӣ бо боздории EGFR мувофиқ буда метавонад, вале фосфорилятсияи PI3K/Akt ё ERK гузориш нашудааст.
  • Афзоиши варам ё зиндамонии ҳайвон чен нашудааст.
  • Дар 48 соат қисми зиёди cetuximab озод нашудааст: аҳамияти он барои истифодаи дарозмуддати терапевтӣ номаълум аст.
  • Устувории физикӣ танҳо 21 рӯз ва дар 4 °C арзёбӣ шудааст.
  • Аксари таҷрибаҳо бо се такрори мустақил анҷом шудаанд: тахминҳои оморӣ ба такрорҳои хурди лабораторӣ такя мекунанд.
  • Афзоиши Papp далели гузариши in vivo ба мағз нест.
  • Истеҳсоли нанозаррачаҳо дар миқёси клиникӣ арзёбӣ нашудааст.

Таҳқиқот чӣ мегӯяд?

  • Нанозаррачаҳои комплекси полиэлектролитӣ дар асоси CPMA ва алгинат cetuximab-ро бо самаранокии баланд капсул карда тавонистанд.
  • Диаметри гидродинамикии формулатсияи ҳадафноки cetuximab-дор тақрибан 322 nm аст.
  • Дар тасвирҳои крио-TEM сохторҳои монанд ба ядро-қабат бо андозаи геометрии тақрибан 150 nm дида шуданд.
  • Нанозаррачаҳо дар 4 °C дар давоми 21 рӯз аз ҷиҳати андоза устувор монданд.
  • Озодшавии cetuximab дар pH 7,4 нисбат ба pH 6,5 тезтар аст.
  • Пептиди ҳадафгири PEP воридшавии нанозаррачаҳоро дар ҳуҷайраҳои эндотелӣ ва U87 зиёд кард.
  • Воридшавии ҳуҷайравӣ ба энергия вобаста аст.
  • Функсионалкунии PEP арзиши Papp-ро дар модели сунъии монеаи хун-мағз зиёд кард.
  • Нанозаррачаҳо дар ҳуҷайраҳои hCMEC/D3 дар шароити санҷидашуда аз ҳадди %70 зиндамонӣ боло монданд.
  • Системаи ҳадафноки cetuximab-дор қавитарин коҳиши зиндамониро дар ҳуҷайраҳои U87 ба вуҷуд овард.

Таҳқиқот чӣ намегӯяд?

  • Гузаштани нанозаррачаҳо аз монеаи хун-мағзи инсон исбот нашудааст.
  • Расидани онҳо ба варам дар беморони глиобластома нишон дода нашудааст.
  • Исбот нашудааст, ки cetuximab дар табобати клиникии глиобластома самарабахш шудааст.
  • Нишон дода нашудааст, ки нанозаррачаҳо зиндамониро дароз мекунанд.
  • Гуфта намешавад, ки онҳо метавонанд ҷарроҳӣ, радиотерапия ё temozolomide-и мавҷударо иваз кунанд.
  • Дозаи бехатар дар инсон муайян нашудааст.
  • Заҳролудии дарозмуддат ё бехатарии иммунӣ нишон дода нашудааст.
  • Исбот нашудааст, ки ҳамаи глиобластомаҳо ба ҳадафгирии EGFR ё αvβ3/αvβ5 ҷавоб медиҳанд.
  • Коҳиши зиндамонии U87 ҷавоби клиникии варам нест.
  • Арзишҳои Papp консентратсияи дору дар бофтаи мағзро мустақиман нишон намедиҳанд.

Аҳамият аз нигоҳи гузашта, имрӯз ва оянда

Дар гузашта антителаҳои моноклоналӣ асосан дар варамҳои берун аз мағз арзёбӣ мешуданд ва истифодаи онҳо дар глиобластома аз сабаби монеаи хун-мағз маҳдуд буд. Ин таҳқиқот нишон медиҳад, ки молекулаҳои бузурги биологӣ метавонанд дар муҳити обӣ ба комплекси полиэлектролитӣ ҷой дода шаванд ва бо истифода аз ретсепторҳои ҳуҷайраҳои монеа интиқолашон беҳтар гардад.

Аз нигоҳи имрӯз саҳми асосии кор муттаҳид кардани се ҷузъи технологӣ дар як платформа мебошад:

  • истеҳсоли микроҷараёнӣ ва назоратшавандаи нанозаррача,
  • воридшавии ҳадафнок ба ҳуҷайраҳои монеа ва варам тавассути интегрин,
  • интиқоли антителаи моноклоналии ҳадафгири EGFR.

Қадамҳои ояндаи зарурӣ чунинанд:

  • моделҳои пешрафтаи монеаи хун-мағз бо астросит ва перисит,
  • ҳамфарҳангҳо, ки монеаи хун-мағз ва ҳуҷайраҳои глиобластомаро дар як система доранд,
  • органоидҳои сеандозаи глиобластома,
  • ҳуҷайраҳои глиобластома бо сатҳҳои гуногуни EGFR ва интегрин,
  • биодақсимшавӣ дар мағзи ҳайвонҳои дорои варам,
  • муддати мондани нанозаррачаҳо дар хун ва тақсимшавӣ ба узвҳо,
  • арзёбии иммунӣ ва бехатарии дарозмуддат,
  • муқоисаи мустақим бо cetuximab-и озод ва табобатҳои стандартӣ,
  • озмоишҳои омехта бо temozolomide ва радиотерапия,
  • калон кардани истеҳсол ва такроршавандагии истеҳсоли силсилавӣ.

Маънои он барои зиндагии рӯзмарра ва ояндаи клиникӣ

Дар глиобластома мушкили таҳияи дору танҳо пайдо кардани доруи қавии зиддисаратонӣ нест. Дору бояд ба минтақаи дурусти мағз, дар консентратсияи кофӣ ва бо зарари ҳадди ақал ба бофтаи солим расад.

Ин таҳқиқот нишон медиҳад, ки ба саволи “дору таъсирбахш аст?” бояд саволи “дору ба ҳадаф мерасад?” низ ҳамроҳ шавад.

Агар равиши нанозаррачаӣ дар оянда муваффақона тасдиқ шавад, метавонад барои интиқоли антителаҳои бузург ё доруҳои дигари биологӣ ба варамҳои мағз имкониятҳои нав диҳад. Аммо кори ҳозира дар миқёси лабораторӣ мебошад. Он натиҷа ё маҳсулоти клиникии истифодашавандаеро пешниҳод намекунад, ки табобати беморони глиобластомаро имрӯз тағйир диҳад.

Усули таҳқиқот ва натиҷаҳо

Хулосаи техникии тарҳи таҳқиқот

ХусусиятТавзеҳ
Навъи таҳқиқотТаҳқиқоти пешклиникӣ, in vitro ва таҷрибавии нанотиббӣ
Ҳадафи асосӣАрзёбии потенсиали интиқоли cetuximab бо нанозаррачаҳои полимерии ҳадафгири интегрин ба монеаи хун-мағз ва ҳуҷайраҳои глиобластома
Полимери интиқолдиҳандаХитозан-graft-поли(метил метакрилат-ко-кислотаи акрилӣ), CPMA
Полиэлектролити муқобилАлгинати натрий
ПайвасткунандаСodium tripolyphosphate
Лиганди ҳадафгирcRGDfV-PEG8-SH
Доруи интиқолёбандаCetuximab
Усули истеҳсолХудташкилёбии дугона ва комплекскунии полиэлектролитӣ дар системаи микроҷараёнии пайвасти T
Модели ҳуҷайравии монеаҲуҷайраҳои hCMEC/D3-и эндотелии микроваскулярии мағзи инсон
Модели ҳуҷайравии варамХатти ҳуҷайравии глиобластомаи инсон U87
Озмоиши in vivoНест
Маълумоти клиникии беморНест

Шароити истеҳсол

ПараметрАрзиш
Консентратсияи CPMA ё CPMA-PEP%0,1 вазн/ҳаҷм
Консентратсияи алгинат%0,09 вазн/ҳаҷм
Бори ибтидоии cetuximab%16,4 нисбат ба вазни умумии полимер
Суръати ҷараён0,3 mL/дақиқа барои ҳар ду даромад
pH истеҳсол6,0
STPP1,0 mL, %0,09 вазн/ҳаҷм
Омехтакунӣ ҳангоми ҷамъоварӣ350 RPM

Натиҷаҳои функсионалкунии полимер

ТаҳлилНатиҷа
Таносуби хитозан:(PMMA + PAAc)73:27 вазнӣ
Таносуби PMMA:PAAc63:37 вазнӣ
Модификатсияи MHA%3 вазн/вазн
Истеъмоли тиоли PEP%85 ± 2
Мундариҷаи ниҳоии PEP%4,3 вазн/вазн

Боркунии cetuximab ва хусусиятҳои физикӣ

НатиҷаАрзиш
Самаранокии капсулкунӣ%99,0 ± 0,7
Таносуби боркунии дору%16,2 ± 0,07 вазн/вазн
Диаметри DLS-и PEC-PEP@CET322 ± 24 nm
Диаметри шумора-асоси PEC-PEP@CET195 ± 40 nm
PDI-и PEC-PEP@CET0,24 ± 0,02
Потенсиали зетаи PEC-PEP@CET-15 ± 2 mV
Диаметри геометрии cryo-TEMТақрибан 150 nm
Устувории физикӣ дар 4 °CДар 21 рӯз тағйири равшани диаметр нест

Натиҷаҳои озодшавии cetuximab

ШароитОзодшавӣ дар 48 соатPeppas nШарҳ
pH 7,4Тақрибан %290,509Рафтори наздик ба диффузияи навъи Fick
pH 6,5Тақрибан %210,293Диффузияи маҳдудтари антитела

Натиҷаҳои модели hCMEC/D3 монеаи хун-мағз

АрзёбӣНатиҷа
Консентратсияҳои санҷидашудаи нанозаррача%0,01, %0,02 ва %0,03 вазн/ҳаҷм
Давомнокии таъсир4 ва 24 соат
Зиндамонии ҳуҷайраДар ҳама шароит аз %70 боло
Таносуби FITC-мусбат дар 4 °CДар ҳамаи гурӯҳҳо аз %1 паст
Воридшавии нанозаррачаҳои беҳадаф дар 37 °CТақрибан %3,0-6,4
Воридшавии нанозаррачаҳои PEP-модификатсияшуда дар 37 °CТақрибан %8,4-11,6
Ҳудуди қабули TEER пеш аз таҷриба150-180 Ω·cm²
Афзоиши гузариш бо PEPТақрибан %25-45
Вайроншавии иловагии монеаНисбат ба назорати бетабобат нишон дода нашудааст.

Натиҷаҳои гузариши зоҳирӣ

ФормулатсияPapp, cm/s
PEC6,50 ± 0,02 × 10-7
PEC-PEP8,05 ± 0,54 × 10-7
PEC@CET5,83 ± 0,26 × 10-7
PEC-PEP@CET8,40 ± 0,16 × 10-7

Натиҷаҳои ҳуҷайраҳои глиобластомаи U87

НатиҷаАрзиш ё мушоҳида
Воридшавии дохили ҳуҷайра дар 4 °C%3,93 ё камтар
Воридшавии PEC-PEP дар 37 °C%11,40 ± 1,10 ҳуҷайраи FITC-мусбат
Воридшавии PEC-PEP@CET дар 37 °C%17,37 ± 0,78 ҳуҷайраи FITC-мусбат
Таъсири формулатсияҳои cetuximab-дорКоҳиши вобаста ба доза дар зиндамонии ҳуҷайра
Қавитарин таъсирPEC-PEP@CET
Баландтарин доза ва 24 соатЗиндамонии U87 ба зери %50 паст шуд.

Усули оморӣ

Аксари таҷрибаҳо бо ҳадди ақал се такрори мустақил иҷро шуда, натиҷаҳо ҳамчун миёна ± инҳирофи стандартӣ пешниҳод гардиданд.

Дар муқоисаҳои гурӯҳӣ вобаста ба тарҳи таҷриба ANOVA яксамта ё дусамта истифода шуд. Муқоисаҳои сершумор бо:

  • ислоҳи сатҳи кашфи бардурӯғи Benjamini-Krieger-Yekutieli ё
  • санҷиши муқоисаи сершумори Tukey

арзёбӣ шуданд.

p-и ислоҳшудаи камтар аз 0,05 ҳамчун ҳадди аҳамияти оморӣ қабул гардид.

Ёддошт оид ба манбаъ ва усул

Ин мундариҷа ба таҳқиқоти Dhiraj Mishra, Marcelo Calderón, Ana Beloqui ва Alejandro Sosnik бо номи “Cetuximab-Loaded Self-Assembled Polymeric Nanoparticles for the Integrin-Targeted Therapy of Glioblastoma” асос ёфтааст.

Муаллифон бо воҳидҳои таҳқиқотии Technion – Israel Institute of Technology, University of the Basque Country UPV/EHU, POLYMAT ва IKERBASQUE алоқаманданд.

Таҳқиқот озмоиши клиникии дар инсон анҷомшуда нест. Он инчунин озмоиши ҳайвонот ё табобати варам дар организми зиндаро дар бар намегирад. Ин кори пешклиникӣ ва in vitro-и нанотехнологӣ мебошад, ки дар ҳуҷайраҳои hCMEC/D3-и эндотелии микроваскулярии мағзи инсон ва хатти ҳуҷайравии глиобластомаи U87 иҷро шудааст.

Кор ҳамчун preprint дар SSRN нашр шудааст. Дар матн равшан навишта шудааст: “This preprint research paper has not been peer reviewed”. Аз ин рӯ, таҳқиқот аз арзёбии ҳамтоён нагузаштааст.

Таҳқиқот дар доираи лоиҳаи TheraTools, “Innovative Tools to Treat and Model Complex Cancer Environments”, аз ҷониби барномаи HORIZON-MSCA-2021-DN-01 дастгирӣ шудааст. Муаллифон манфиати маълум ё муносибати шахсиеро, ки метавонад корро таъсир кунад, гузориш надодаанд.

Зикр шудааст, ки схемаҳои нанозаррача бо BioRender, таҳлили маълумот ва графикҳо бо GraphPad Prism ва расми сохторҳои кимиёвӣ бо ChemDraw омода шудаанд.

Самаранокии капсулкунии cetuximab аз миқдори антителаи озоди дар моеъи болои нанозаррача ченшуда ғайримустақим ҳисоб шудааст; таҳлили SDS-PAGE будани антителаро дар фраксияи нанозаррача дастгирӣ кардааст.

Гузариши монеаи хун-мағз дар модели in vitro ҳисоб шудааст, ки дар он ҳуҷайраҳои hCMEC/D3 дар мембранаи нимгузаронанда парвариш дода шудаанд. Арзишҳои Papp-и бадастомадаро набояд ҳамчун миқдори cetuximab-и воқеан ба мағзи инсон гузашта шарҳ дод.

Коҳиши зиндамонии ҳуҷайраҳои U87 сигнали таъсири зиддиворами in vitro медиҳад. Ин натиҷа маънои хурдшавии клиникии варам, назорати беморӣ, фоидаи зиндамонӣ ё муваффақияти табобатро надорад.

Дар таҳқиқот муддати гардиши нанозаррачаҳо дар организми зинда, тақсимшавӣ ба мағз, ҷамъшавӣ дар варам, заҳролудии узвҳо, ҷавоби иммунӣ ё бехатарии дарозмуддат арзёбӣ нашудааст.

Ин мақола танҳо бар асоси усули синтез, формулаҳо, ченакҳои физикӣ-кимиёвӣ, тасвирҳои микроскопияи электронӣ, озмоишҳои ҳуҷайравӣ, таҳлилҳои гузариш, натиҷаҳои рақамӣ ва шарҳҳои муаллифон, ки дар PDF-и боршуда оварда шудаанд, омода шудааст. Иддаои дар PDF набуда дар бораи тавсияи табобати клиникӣ, самаранокӣ дар инсон, кафолати зиндамонӣ ё мавҷуд будани доруи омода барои глиобластома илова нашудааст.


Мубодила:

Шарҳҳо пас аз баррасӣ нашр мешаванд.Шарҳи шумо ба раванди тасдиқ фиристода шуда, пас аз пазируфта шудан намоён мегардад.

Шарҳ гузоред

Нишонии почтаи электронии шумо нашр намешавад. Майдонҳои ҳатмӣ бо * нишон дода шудаанд

Иҷозат додан ба кукиҳо таҷрибаи шуморо дар ин сомона беҳтар мекунад. Сиёсати кукиҳо