Unimolekylært selvsamlet hemicyanin-oliesyrekonjugat virker til at eliminere kræftstamceller:Undersøgelse
Cancerstamceller (CSC'er) er en sjælden population af celler i tumorvæv, der driver tumorgenese, recidiv og metastasering. Derfor har udviklingen af antitumorterapier, der kan eliminere CSC'er, betydelige implikationer for kræftbehandling. Fotodynamisk terapi (PDT) er en terapeutisk modalitet, der bruger en specifik laserbølgelængde til at aktivere fotosensibilisatorer, hvilket genererer store mængder af reaktive oxygenarter (ROS) til selektivt at hæmme tumorvækst.
Men i betragtning af, at ilt er nødvendigt for type II PDT, og at hypoxi avler CSC'er, er PDT ineffektiv for de CSC'er, der er forankret i hypoxiske tumorområder. Tilgængelige strategier til at overvinde tumorhypoxi omfatter brug af oxygenbærende materialer til at levere oxygen til tumoren, katalyse af hydrogenperoxid til oxygen på tumorstedet og hæmning af den intracellulære oxygenforbrugshastighed.
Ikke desto mindre har ulemperne forbundet med ovennævnte strategier begrænset deres kliniske oversættelse, herunder iltlækage fra iltbærende materialer, utilstrækkeligt endogent hydrogenperoxidindhold og komplekse forberedelsesprocesser til samleveringssystemer med flere lægemidler.
Baseret på ovenstående baggrund har udvikling af fotosensibilisatorer med en simpel proces, der er i stand til at løse problemet med utilstrækkelig iltforsyning i PDT-processen, et bredt anvendelsesperspektiv.
Prof. Zifu Li har været engageret i udviklingen af nano-lægemiddelleveringssystemer og små molekyler til at eliminere CSC. Siden 2018.
Baseret på strategien om, at umættet fedtsyremodifikation kan fremme selvsamlingen af hydrofobe strukturer, designede og syntetiserede dette arbejde oliesyre og kationisk hemicyaninkonjugat (CyOA). Efter co-præcipitation gennemgik CyOA selvsamling for at danne ensartede og stabile nanopartikler, hvilket realiserede konstruktionen af en enkelt-molekyle selvsamlet nano-lægemiddelleveringsplatform, der ikke behøvede nogen hjælpestoffer til stabilisering.
Da CyOA NP'er er positivt overfladeladede, kan de effektivt akkumulere i mitokondrier på en membranpotentialeafhængig måde og gennemgå fotokemiske reaktioner i nærvær af lys, hvilket resulterer i ROS-udbrud i mitokondrier. Sammenlignet med SO3 -CyOA NP'er, CyOA NP'er var 50,4 gange mere fototoksiske mod brystkræftstamceller (BCSC'er).
Det er værd at påpege, at dette arbejde er det første, der finder ud af, at kationiske hæmocyaninfarvestoffer kan hæmme OXPHOS ved at målrette mitokondriekompleks II-protein succinatdehydrogenase (SDHA).
CyOA NP'er kan således fungere som både OXPHOS-hæmmere og muliggøre mitokondrie-målrettet PDT, der adresserer de iboende flaskehalse, der stødes på med konventionel PDT, herunder iltmangel i solide tumorer og den korte levetid og diffusionsafstand af ROS. I 4T1- og BCSC-tumormodeller opnåede CyOA NP'er højere tumorhæmning og færre lungemetastaseknuder sammenlignet med klinisk anvendt fotosensibilisator Hiporfin og udviste ingen indikation af toksicitet in vivo.
Dette arbejde udviklede et simpelt, effektivt og lavtoksisk unimolekylært selvsamlet fotosensibilisator-leveringssystem baseret på en almindeligt anvendt hemicyanin. Sammenlignet med eksisterende strategier relateret til at løse hypoxiproblemet, som PDT står over for til behandling af solide tumorer, er fremstillingsprocessen for CyOA NP'er enkel og kræver ingen hjælpestoffer til stabilisering.
Resultaterne viste, at CyOA er multifunktionelt, fungerer som både en OXPHOS-hæmmer og fotosensibilisatorer og muliggør in vivo billeddannelse. CyOA NP'er adresserer de iboende flaskehalse, som konventionel PDT støder på i elimineringen af CSC'er, herunder hypoxi i solide tumorer, kort levetid og kort diffusionsafstand af ROS. Sammenfattende har CyOA NP'er gode udsigter til klinisk oversættelse.
Resultaterne er publiceret i tidsskriftet Research .
Flere oplysninger: Qiang Wang et al., Unimolekylært selvsamlet hemicyanin-oliesyrekonjugat fungerer som en ny succinatdehydrogenasehæmmer til at forstærke fotodynamisk terapi og eliminere kræftstamceller, Forskning (2023). DOI:10.34133/research.0223
Journaloplysninger: Forskning
Leveret af Research
Varme artikler
-
Teamet opfinder ny antikoagulantplatform, der giver håb om fremskridt inden for hjertekirurgi, dial…RNA-DNA nanofibre er designet til at binde og inaktivere thrombin og har på grund af deres størrelse en forlænget cirkulation i blodbanen. Denne inducerede antikoaguleringsproces kan vendes af kill sw -
Forskere udvikler malingssolceller (m/ video)Denne pasta af cadmiumsulfid-coated titaniumdioxid nanopartikler kunne forvandle store overflader til solceller. (Fotokredit:ACS Nano) (PhysOrg.com) -- Forestil dig, hvis det næste lag maling, du -
Forskere opdager overfladen af ultra-glat nanomateriale stejlere end de østrigske alperOverfladen af nanodiamondmaterialet (til venstre) blev målt i atomskala ved hjælp af et transmissionselektronmikroskop. Den lokale hældning viste sig at være stejlere end den i de østrigske alper (t -
Grafen:Et nyt værktøj til at bekæmpe hulrum og tandkødssygdomme?Tandsygdomme, som er forårsaget af overvækst af visse bakterier i munden, er blandt de mest almindelige sundhedsproblemer i verden. Nu har forskere opdaget, at et materiale kaldet grafenoxid er effekt
- Fluers sygdomsbærende potentiale kan være større end antaget, siger forskere
- Hvorfor skal vi stole på videnskaben? Fordi den ikke stoler på sig selv
- Ny halvleder nanotråd laserteknologi kan dræbe vira, forbedre dvd'er
- De første visninger af Mars viser potentialet for ESAs nye orbiter
- Kemiske reaktioner, der skyldes farveændring
- Astronomer opdager en ny ekstragalaktisk cirkulær radiokilde