Karbokrzemowe dendrymery z atomami miedzi jako nośniki leków i materiału genetycznego w terapii przeciwnowotworowej

Abstract

Nowotwory są grupą chorób, które powodują ogromne problemy na skalę globalną. Współcześnie stosowane terapie mają wiele ograniczeń, a ponadto wiążą się z efektami ubocznymi. W związku z tym poszukuje się strategii w terapii, które byłyby pozbawione tych wad i poprawiłyby efektywność stosowanego leczenia. Obecnie medycyna pokłada nadzieje w wykorzystaniu nanosystemów opartych na nanocząstkach jako nośnikach terapeutycznych molekuł. W pracy doktorskiej oceniono możliwość wykorzystania karbokrzemowych dendrymerów z atomami miedzi (CCD) jako nośników proapoptotycznego siRNA oraz leków w terapii przeciwnowotworowej. Charakterystyka biofizyczna dendrymerów potwierdziła, że mają one dodatni ładunek i oddziałują z HSA oraz błonami erytrocytarnymi. Wyniki badań wykazały, że CCD są bardziej toksyczne wobec komórek nowotworowych niż prawidłowych. W pracy wykorzystano metody biofizyczne w celu sprawdzenia czy CCD tworzą kompleksy z siRNA. Wykazano, że dendrymery generacji pierwszej i drugiej tworzą kompleksy z siRNA oraz chronią je przed degradacją przez nukleazy. Badania potwierdziły, że CCD mogą wprowadzać siRNA do komórek nowotworowych linii MCF-7. Zaobserwowano, że po 72 godzinach inkubacji komórek nowotworowych z dendrypleksami następuje spadek ich żywotności. Ponadto, oceniono zdolność CCD do tworzenia kompleksów z chemioterapeutykami: doksorubicyną, metotreksatem i 5-flurouracylem . Techniki biofizyczne wykazały, iż CCD tworzą kompleksy z lekami. W badaniach stwierdzono, że kompleksy wykazywały większą cytotoksyczność wobec komórek nowotworowych niż nieskompleksowane komponenty, powodując wzmożoną produkcję RFT i depolaryzację błony mitochondrialnej. Zastosowanie kompleksów powoduje wzrost odsetka komórek apoptotycznych i nekrotycznych w zawiesinie komórek linii MCF7 i HepG2 w zależności od zastosowanego dendrymeru. Podsumowując, CCD wykazują właściwości przeciwnowotworowe i mogą być rozważane jako potencjalne nośniki leków i siRNA do komórek nowotworowych.

Cancers are a group of diseases that pose significant global challenges. They are the second leading cause of death worldwide, and the number of new cases continuously rising. Currently used conventional therapies have many limitations and are associated with side effects that negatively impact the quality of patients' life. Consequently, there is a constant search for new strategies in anticancer therapy that would be devoid of these drawbacks and improve the effectiveness of treatment. Currently, oncology holds huge hopes for utilizing nanosystems based on nanoparticles, as therapeutic carriers. This PhD thesis describes the potential of carbosilane copper dendrimers (CCD) with nitrate and chloride ligands as carriers of proapoptotic siRNA and anticancer drugs to tumour cells. Performed biophysical characterization of studied dendrimers shows that they are positively charged and are able to interact with proteins and cell membranes. Obtained results indicate that CCD dendrimers are more toxic towards cancer cells than to normal cells.