Recombinant self-assembling nanoparticles for cancer therapy based on toxin and venom compounds
La plataforma desenvolupada d'enginyeria de proteïnes auto-acoblables permet dissenyar nanopartícules únicament proteiques (NPs) capaces d'atacar i actuar selectivament sobre les cèl·lules canceroses mitjançant la interacció amb receptors que es sobreexpressen. Les estructures esfèriques e...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2020 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:243105 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/243105 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Nanoparticules Toxina Proteina Nanoparticulas Nanoparticles Toxin Protein Ciències Experimentals |
| Sumario: | La plataforma desenvolupada d'enginyeria de proteïnes auto-acoblables permet dissenyar nanopartícules únicament proteiques (NPs) capaces d'atacar i actuar selectivament sobre les cèl·lules canceroses mitjançant la interacció amb receptors que es sobreexpressen. Les estructures esfèriques estables de les NPs desenvolupades i la seva mida adequada, en combinació amb els pèptids d'orientació , milloren la seva especificitat. A més, la incorporació de segments de toxina i verí ha millorat els efectes terapèutics d'aquestes estructures que són totalment biocompatibles i que no tenen cap portador extern o material agregat, complint d'aquesta manera amb el nou concepte per a medicaments de precisió, que involucra un fàrmac recombinant lliure de vehicle, auto-acoblat, auto-dirigit i eficient. Una versió modificada de la cadena catalítica ricina A, amb la capacitat de disminuir els efectes secundaris no desitjats de la síndrome de vessament vascular però conservant la seva citotoxicitat natural, es va adaptar a la plataforma de proteïnes. El disseny es va desenvolupar amb el pèptid T22, que s'uneix a CXCR4, en l'extrem N-terminal, i una cua d'histidines a la terminal-C, en combinació amb un fragment del lloc escindible de furina per alliberar la proteïna intracel·lularment, i una seqüència KDEL per evitar la secreció del reticle endoplàsmic. Les NPs de cadena de ricina A solubles purificades dirigides a CXCR4 amb un diàmetre mitjà de 11 nm, van assolir un increment de 100 vegades en la seva citotoxicitat amb un IC50 de 13 ± 0,5 x 10 -9 M en cèl·lules HeLa. També es van produir per mètodes recombinants i es van purificar cossos d'inclusió insolubles de 400-600 nm, amb resultats citotòxics parcials. El mecanisme d'entrada dependent del receptor d'T22-MRTA-H6 es va verificar i avaluar en un model de ratolí amb leucèmia mieloide aguda (AML) mitjançant la injecció sistèmica a la vena de la cua on es va verificar un bloqueig important de les cèl·lules leucèmiques sense toxicitat sistèmica o histològica lateral en els òrgans sans. De manera similar, la clorotoxina (CTX) també es va incorporar a la plataforma de proteïnes per tal d'aprofitar la seva d'orientació i efecte terapèutic en glioblastoma (GBM), ambdues funcions en un sol pèptid. Es van dissenyar dues versions que s'uneixen a la proteïna anexina-2 i la metaloproteinasa de matriu MMP-2; CTX-GFP-H6 i CTX-KRKRK-GFP-H6. Les NPs solubles d'un diàmetre mitjà de 12 nm es van incubar en cèl·lules HeLa, sobreexpressant annexina-2, i en cèl·lules U87MG, sobreexpressant MMP2. Les dues versions eren completament fluorescents, però CTX-GFP-H6 va presentar efectes citotòxics lleus, mentre que CTX-KRKRK-GFP-H6 va mostrar ser més citotòxic en les cèl·lules U87MG que en les cèl·lules HeLa. L'afinitat selectiva de CTX es va confirmar mitjançant l'avaluació de la seva selectivitat utilitzant anticossos monoclonals i un sèrum policlonal contra la proteïna de la superfície cel·lular, actuant com un receptor de la CTX. |
|---|