Zastosowanie nanocząstek pokrytych błonami komórek nowotworowych w zaawansowanej terapii raka wątroby

Title alternative

Application of cancer cell membrane-coated nanoparticles in advanced liver cancer treatment

Abstract

Choroby nowotworowe stanowią ogromne wyzwanie dla naukowców i ekspertów ochrony zdrowia, wymagające innowacyjnych podejść do leczenia i diagnozy. Przedstawione badania skoncentrowały się na opracowaniu systemu terapeutycznego opartego na nanocząstkach do walki z rakiem wątroby. W tym celu wykorzystano mezoporowate nanocząstki polidopaminy (MPDAFe), załadowane doksorubicyną (DOX) i otoczone błoną komórek nowotworu wątroby HepG2, tworząc biomimetyczny system dostarczania leków i obrazowania raka wątroby. W wyniku przeprowadzonych badań opracowana została jednoetapową synteza paramagnetycznych nanocząstek MPDAFe oraz ich pokrycie błonami komórkowymi HepG2. Badane nanocząstki wykazały dużą skuteczność w eliminacji komórek nowotworowych i jednocześnie niską toksyczność wobec zdrowych komórek. Opłaszczenie błoną komórkową zwiększyło wychwyt nanocząstek przez komórki nowotworowe. Wyniki pilotażowych badań in vivo na myszach Balb/c nude nie były jednoznaczne, jednak stanowią cenny punkt odniesienia dla przyszłych badań. Dodatkowo, obrazowanie MRI potwierdzil potencjał kontrastujący opracowanego nanosystemu. Podsumowując, przedstawione badania otwierają nowe perspektywy w leczeniu i diagnozowaniu nowotworów, łącząc dostarczanie leków, terapię fototermiczną i chemioterapię z obrazowaniem MRI. Proponowany system ma ogromny potencjał w poprawie skuteczności leczenia i inspiruje dalsze badania nad biomimetycznymi nanocząstkami polidopaminy w nowoczesnych terapiach przeciwnowotworowych. Cancer remains a formidable global health challenge, demanding innovative approaches for both treatment and diagnosis. This research addressed this challenge by creating a multifunctional drug delivery system based on doxorubicin (DOX)-loaded mesoporous polydopamine nanoparticles modified with iron (MPDAFe NPs) and coated with membranes extracted from HepG2 cancer cells. The primary aim was to develop a targeted therapy specifically tailored for liver cancer treatment while enabling precise diagnosis and real-time monitoring through magnetic resonance imaging (MRI). This research resulted in developing a one-pot synthesis of MPDAFe NPs with paramagnetic properties and efficient drug loading. Coating these NPs with HepG2 cell membranes enhanced targeted drug delivery. In vitro studies showed increased uptake within liver cancer cells (HepG2), confirmed effectiveness in inducing cancer cell death, and amplified effects with photothermal therapy. Drug release studies in simulated biological conditions demonstrated controlled and sustained drug release, which is vital for effective chemotherapy. Although the pilot in vivo studies with Balb/c nude mice yielded somewhat inconclusive results, they serve as a valuable reference point for future investigations. Additionally, MRI imaging confirmed the contrasting potential of the developed nanosystem. In summary, this research contributes to biomimetic theranostic nanoparticles in cancer treatment and imaging. The combination of targeted drug delivery, dual therapy, and MRI-based diagnostics offers a promising approach to cancer management.

Description

Wydział Chemii

Sponsor

The research was financed by The National Science Centre, Poland, under project number UMO-2018/31/D/ST8/02434.

Keywords

system dostarczania leków, nanocząstki, polidopamina, teranostyka nowotworów, terapia skojarzona, drug delivery system, nanoparticles, polydopamine, cancer theranostics, combined therapy

Citation

ISBN

DOI

Title Alternative

Rights Creative Commons

Creative Commons License

Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
Biblioteka Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu
Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego