طراحی نانوژل کیتوزان حساس به هایپوکسی حاوی داروی فینگولیمود و بررسی کارائی درمانی آن در مامواسفیرهای سرطان پستان رده MDA-MB-231درin vitro

Abstract

هدف: هیپوکسی ویژگی بارز تومورهای جامد و مانع اصلی برای عدم وجود اثرات ضد سرطانی مطلوب در کلینیک است. در این خصوص می توان سیستم‌های پاسخگوی هیپوکسی را بعنوان نانوفرمولاسیون های هوشمند برای نفوذ عمقی به تومور به کار برد. ما در این مطالعه طراحی و سنتز نانوژل کیتوزان با قابلیت خودفعال شوندگی در ریزمحیط تومور با اندازه نانو برای بسته بندی و انتقال اختصاصی FTY720 (فینگولیمود) را ارائه می کنیم که قادر به نفوذ به هسته هایپوکسیک سلول‌های توموری در توموروئیدهای رده پستان سه گانه منفی MDA-MB-231 است. مواد و روش ها: ابتدا mPEG3000 با پیوند دهنده Azo300 از طریق EDC/NHS عامل دار شد. در ادامه mPEG-Azoبه سطح نانوذرات کیتوزان از طریق EDC/NHS متصل شد. همزمان لود دارو بصورت فیزیکی و تشکیل نانوژل با افزوردن TPPصورت گرفت. سنتز نانوژل توسط FTIR، DLS، NMR، SEM و TEM مشخص شد. رفتار پاسخگو به هیپوکسی با استفاده از یک کاهنده نیترو ردوکتاز و همچنین کشت سلولی هیپوکسی دو بعدی در شرایط آزمایشگاهی با انجام سنجش سمیت سلولی و رنگ‌آمیزی زنده/مرده تأیید شد. در نهایت، پتانسیل ضد سرطانی، نحوه عمل، نفوذ سلولی و تحویل داروی کنترل شده با استفاده از اسفروئیدهای تومور سه بعدی، رنگ آمیزی فلورسانس زنده/مرده، رنگ آمیزی دپی و Real Time PCR برای اندازه گیری سطوح بیان ، Notch1وmTOR به عنوان دو هدف حیاتی فینگولیمود و ژن های کلیدی مرتبط با آپوپتوز Baxو caspase3 ارزیابی شد. نتایج: نتایج ما بیانگر فرمولاسیون موفق نانوژل کیتوزان پاسخگو به هیپوکسی با اندازه 49.86 نانومتر و پتانسیل زتا 3.22+ میلی ولت است که بعد از جدا شدن لایه پگ بار سطحی به 30.3+ میلی ولت افزایش می یابد. این نانوژل های کروی شکل توانایی خود فعال شوندگی در ریزمحیط هیپوکسی را در شرایط آزمایشگاهی و کشت دوبعدی و سه بعدی دارد. این قابلیت باعث نفوذ عمقی در مرکز تومور با انتقال هدفمند داروئی و حصول نتایج ضد سرطانی قابل توجه جهت مهار رشد تومورهای مهاجم را دارد. تیمار با دوزهای پایین تر فینگولیمود (10 میکروگرم) با کاهش قابل توجه اندازه میکروتومور MDA-MB-231تا 15٪ و القا آپوپتوز 88٪ ظرف72 ساعت پس از تیمار تک دوزی را نشان داد. بحث و نتیجه گیری: نتایج ما اثربخشی نانوژل جدید فرموله‌شده پاسخ‌دهنده به هیپوکسی را به‌عنوان پلتفرم فرمول دارویی زیست سازگار و ایمن برای تحویل کنترل‌شده و انتخابی داروهای موثر ضد سرطان مانند فینگولیمود برای مبارزه مؤثر با تومورهای جامد هیپوکسیک مانند تومورهای سه گانه منفی پستان ثابت می‌کند. کلیدواژه: نانوژل کیتوزان، ریزمحیط تومور، پاسخگو به هیپوکسی، مدل اسفروئید تومور؛ فینگولیمود، درمان سرطان پستان