Kimioterapi Terpadu: Nanopartikel Silika Mesoporos Fungsional Aptamer Mengirim Doxorubicin Langsung ke Sel Leukemia
Abstrak
Bagaimana mengirimkan obat kimia terapi secara efisien dan selektif ke sel tumor untuk meningkatkan efektivitas terapeutik masih merupakan masalah yang sulit. Kami di sini membangun sistem pengiriman obat target sel yang efisien (Sgc8-MSN/Dox) berdasarkan nanopartikel silika mesoporos yang dimodifikasi aptamer yang mengandalkan kemampuan targeting tumor aptamer Sgc8 untuk mengirim doxorubicin (Dox) ke sel leukemia secara terpadu, sehingga meningkatkan efektivitas terapeutik dan mengurangi toksisitas. Dalam pekerjaan ini, Sgc8-MSN/Dox menunjukkan pelepasan Dox yang berkelanjutan, dan mereka menargetkan serta membunuh secara efisien sel leukemia limfosit T akut manusia CCRF-CEM, yang menunjukkan potensi sebagai terapi kanker.
Pendahuluan
Leukemia limfosit akut (ALL) adalah tumor malignant heterogen yang berbahaya serius bagi kesehatan manusia [1,2,3]. Sekitar 6000 kasus leukemia limfosit akut didiagnosis setiap tahun di AS, terutama pada anak-anak dan remaja. ALL adalah kanker paling umum pada anak-anak dan penyebab kematian kanker paling umum sebelum usia 20 tahun [4].
Kimioradioterapi dan transplantasi sel stem hemasetopasi sumsum tulang adalah perawatan standar untuk ALL. Radioterapi terkait dengan efek samping sistemik yang besar dan lokasi paparan yang optimal tidak jelas. Transplantasi sel stem hemasetopasi sumsum tulang seringkali tidak dapat dilakukan karena biaya, usia pasien, dan kurangnya donor sumsum tulang. Kimioterapi dapat efektif dalam mengeliminasi fokus jauh dan mencegah kembali, namun hanya sebagian kecil dari sebagian besar obat anti-tumor yang mencapai tumor melalui sirkulasi. Ini mengarah pada bioavailabilitas obat yang rendah dan selektivitas yang buruk untuk sel penyakit dibandingkan sel normal, yang meningkatkan risiko reaksi adverse serius dan resistensi obat.
Sistem pengiriman obat nano dapat memberikan pengiriman obat anti-tumor yang jauh lebih efektif dan terpadu dibandingkan obat sendiri, termasuk pelepasan obat yang dipicu oleh kondisi spesifik mikroenvironment tumor [5, 6]. Di antara sistem tersebut, nanopartikel silika mesoporos (MSN) telah menarik perhatian karena luas permukaan yang besar dan dapat dimodifikasi; volume pori yang dapat disesuaikan, mampu membawa berbagai jumlah dan jenis obat; dan biokompatibilitas yang baik [7, 8]. Modifikasi permukaan dengan grup respons fungsional memungkinkan penciptaan MSN yang melepaskan obatnya dalam kondisi spesifik, sementara modifikasi dengan molekul targeting memimpin MSN untuk mengirimkan obatnya secara selektif ke jaringan yang diinginkan [9, 10].
Salah satu jenis molekul targeting yang kompatibel dengan MSN adalah aptamer, yang merupakan DNA atau RNA tunggal rantai yang bertindak sebagai "antibodi kimia" untuk mengikat target secara spesifik dan kuat. Aptamer lebih kecil dan lebih mudah disiapkan dan dimodifikasi dibandingkan antibodi klonal, mereka menembus jaringan lebih baik dan menunjukkan toksisitas dan imunogenisitas yang lebih rendah. Oleh karena itu, aptamer banyak digunakan untuk deteksi tumor dan kimioterapi target [11,12,13]. Metode SELEX telah digunakan untuk mengidentifikasi aptamer, Sgc8 yang secara spesifik terikat pada sel leukemia limfosit T akut manusia CEM [14, 15]. Sgc8 mengenali protein tyrosine kinase-7 (PTK-7) pada membran sel CEM. Penambahan Sgc8 ke obat kimia terapi dan beberapa nanomaterial dapat meningkatkan targeting dan pembunuh sel leukemia [16, 17].
Kami telah merancang sistem nanopartikel silika fluorescen dimodifikasi aptamer Sgc8 (Sgc8-FSNPs) untuk mendeteksi sel leukemia dengan sensitivitas dan spesifisitas tinggi, yang terbukti berguna tidak hanya untuk diagnosis leukemia tetapi juga untuk pengiriman obat anti-leukemia yang target [18]. Berdasarkan pekerjaan ini, dalam studi saat ini, kami mengenkapsulasi doxorubicin (Dox) dalam MSN, yang kami hiasi dengan Sgc8 (Gambar 1). Sgc8-MSN/Dox yang dihasilkan menunjukkan morfologi dan ukuran yang baik untuk pengiriman obat, dan nanopartikel diambil secara selektif oleh sel leukemia dalam kultur, yang mengarah pada pembunuh sel tumor yang efektif. Tujuan studi ini adalah untuk mencoba mengungkapkan bahwa nanopartikel silika mesoporos yang dimodifikasi aptamer tidak hanya dapat menargetkan diagnosis tumor, tetapi juga membunuh tumor dengan memuat obat, sehingga memberikan ide untuk teranostik target tumor.
Bahan dan Metode Eksperimen
Reagen dan Bahan
Doxorubicin hidroklorida (Dox) dibeli dari Beijing Huafeng United Technology (Beijing, China). Tetraetilortosilikat (TEOS) kelas analitik dan 3-Trietoksisililpropilamina (APTES) dibeli dari Shanghai Chemical Reagent Factory I (Shanghai, China), dan setil-trimetilamonium bromida (CTAB, kemurnian 99%) dari Shanghai Jizhi Biochemical Technology (Shanghai, China). Semua reagen lainnya adalah kelas analitik. Aptamer Sgc8 yang dimodifikasi karboksil (5′-ATCTAACTGCCGCCGCGGGAAAATGTACGGTTAG(T)10-COOH-3′)[16] disintesis oleh Shanghai Bioengineering (Shanghai, China).
Sel Sel
Sel berikut dibeli dari Bank Sel Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (Shanghai, China): baris sel leukemia limfosit T akut manusia CCRF-CEM, baris sel limfoma B Burkitt manusia Ramos, baris sel hati normal manusia L02, dan baris sel ginjal embrio manusia 293T. Semua baris sel dibudidayakan pada 37 °C di bawah 5% CO2 dalam DMEM yang dilengkapi dengan 10% serum bovin fetus (FBS, Hyclone) dan penicillin-streptomycin (Gibco, Grand Island, NY, AS).
Persiapan Sgc8-MSN/Dox
MSN disiapkan seperti yang dijelaskan [19] dengan melarutkan 0,50 g CTAB dalam 240 mL air ultramurni, menambahkan 1,75 mL larutan NaOH 2 M, dan memanaskan pada 80 °C dalam minyak panas. Di bawah pengadukan kuat, 2,50 mL TEOS ditambahkan secara titik-titik, dan campuran diaduk secara berkelanjutan selama 2 jam hingga endapan putih diperoleh. Selanjutnya campuran difugasikan pada 10.000 rpm selama 10 menit, overnat dihilangkan, endapan dicuci tiga kali secara bergantian dengan air ultramurni dan etanol anidra, dan kemudian endapan dikeringkan dalam oven vakum pada 60 °C selama malam untuk mendapatkan MSN.
Sgc8-MSN/Dox diperoleh dengan mencampur 0,2365 g MSN dalam kerucut leher tiga dengan 23,65 mL etanol anidra, menambahkan 710 µL APTES secara titik-titik, dan merefluks selama 24 jam. Campuran dicuci tiga kali secara bergantian dengan larutan metanol-HCl (4:1) dan air deionisasi, kemudian dikeringkan untuk menghasilkan MSN-NH2. Pada suhu ruangan, bahan MSN-NH2 dimasukkan ke dalam tabung sentrifug 10 mL dan didispersikan dalam jumlah yang sesuai salin buffer fosfat (PBS), kemudian Dox (5 mg/mL) ditambahkan secara titik-titik, dan campuran diaduk selama 24 jam. Akhirnya, aptamer Sgc8 yang dimodifikasi karboksil (100 nM/mL) ditambahkan, dan campuran diaduk selama 1 jam, difugasikan, dan dicuci dengan PBS hingga menjadi bening, menghasilkan Sgc8-MSN/Dox.
Karakterisasi Sgc8-MSN/Dox
Pola diffraksi sinar-X (XRD) nanopartikel diukur oleh diffractometer XRD D4 (Bruker Inc., Jerman). Isoterm adsorpsi-desorpsi N2 diukur oleh analisis area permukaan spesifik dan ukuran pori (TriStar 3000, GA Inc., AS). Luas permukaan BET dihitung dari plot BET. Distribusi ukuran pori diperkirakan dari cabang adsorpsi dari isoterm dengan metode BJH. Ukuran partikel dan potensi elektrostatis diukur menggunakan analyzer pencaran cahaya dinamis Nano S (Malvern Instruments, Inggris). Pengukuran dilakukan tiga kali untuk setiap sampel dan dirata-ratakan. Ukuran dan morfologi partikel juga dievaluasi dengan mikroskopi elektron transmisi (H-7650, Tokyo, Jepang) pada percepatan sinar elektron 100 kV. Sementara itu, konjugasi aptamer Sgc8 ke permukaan MSN dievaluasi dengan spektroskopi FT-IR (Nicolet-5700, AS). Untuk mendeteksi efisiensi modifikasi aptamer MSN/Dox, kami mengumpulkan supernatant pencucian dalam proses pembuatan Sgc8-MSN/Dox dan mengukur nilai absorpsi ultraviolet pada 260 nm, dan kemudian menggunakan metode kurva standar untuk menentukan jumlah aptamer yang tidak terikat. Jadi jumlah modifikasi aptamer dapat dihitung dengan mengurangi jumlah yang tidak terikat dari jumlah total yang ditambahkan.
Pelepasan Dox dari Sgc8-MSN/Dox
Pelepasan Dox dari Sgc8-MSN/Dox diukur in vitro sebagai berikut. Sgc8-MSN/Dox (10 mg) dilarutkan dalam 10 mL buffer pada pH 5,0 atau 7,4 pada 37 °C dan dihedupkan pada 100 rpm. Pada waktu yang ditentukan, sampel diambil, difugasikan pada 5000 rpm selama 10 menit, dan supernatant dianalisis untuk Dox menggunakan spektrofotometri seperti yang dijelaskan oleh Thermo Scientific Microplate Reader (81 Wyman Street, Waltham, AS) pada 482 nm [9].
Kemampuan Targeting Sgc8-MSN/Dox
Sel CEM atau Ramos (3 × 106) dalam PBS ditambahkan ke tabung sentrifug 15 mL dan dicampur dengan Sgc8-MSN/Dox atau MSN/Dox (konsentrasi aptamer, 200 nM). Tabung diinkubasi pada 37 °C selama 20–30 menit, dan kemudian sel dikumpulkan melalui sentrifugasi, dicuci 3 kali dengan PBS, diperbaiki dengan paraformaldehida 4% selama 30 menit, dan dicuci 3 kali dengan PBS. Sel diinkubasi selama 5 menit dengan 1 mg/ml DAPI, dicuci 3 kali dengan PBS dan difugasikan. Selletel direkatkan kembali dalam PBS dan ditempatkan pada slide untuk analisis dengan mikroskopi konfokal fluoresensi ((Nikon DS-Ri1; Tokyo, Jepang).
Dalam eksperimen terpisah, sel CEM dan Ramos (3 × 105) dalam fase pertumbuhan logaritmik didispersikan kembali dalam campuran 50 µL PBS, 45 µL buffer binding [PBS yang dilengkapi dengan 5 mM MgCl2, 4,5 g/L glukosa dan 1 mg/ml serum bovin fetus (BSA)], dan 10 µL FBS [PBS yang dilengkapi dengan 1 mg/ml serum bovin fetus (BSA)] yang mengandung material yang ditunjukkan pada konsentrasi aptamer 200 nM. Campuran dihedupkan dalam kegelapan selama 30 menit pada 4 °C. Sel dicuci dalam larutan cuci, difugasikan pada 1000 rpm selama 5 menit, kemudian dicuci lagi 3 kali. Akhirnya, sel direkatkan kembali dalam 500 µL larutan cuci dan dianalisis dengan sytometri aliran (Beckman Coulter Epics X L; Beckman Coulter, Inc., Brea, CA, AS).
Toksisitas MSN
Toksisitas MSN tanpa Dox atau aptamer dievaluasi menggunakan metode MTT. Sel CEM, Ramos, 293T, dan L-02 dalam fase pertumbuhan logaritmik ditambahkan ke papan 96-lubang (1,5 × 104/lubang). MSN (100 µL) ditambahkan ke setiap lubang, dan papan dibudidayakan dalam inkubator 5% CO2 pada 37 °C selama 24 atau 48 jam. MTT (20 µL) ditambahkan ke setiap lubang, papan diinkubasi pada 37 °C selama 30 menit lagi, kemudian papan difugasikan pada 1500 rpm selama 10 menit, dan supernatant kultur dibuang. DMSO (200 µL) ditambahkan ke setiap lubang, papan dihedupkan dalam kegelapan selama 10 menit, dan kemudian densitas optik (OD) pada 570 nm diukur menggunakan pembaca papan mikro otomatis. Setiap sampel diuji dengan enam replikasi, dan hasil dinyatakan sebagai mean ± SD.
Pembunuh Sel oleh Sgc8-MSN/Dox
Sel CEM, Ramos, 293T, dan L-02 dalam papan 96-lubang (1 × 105 sel per lubang) diinkubasi selama 24 jam dengan Dox bebas, MSN/Dox, atau Sgc8-MSN/Dox pada konsentrasi Dox 1, 5, 10, 15, atau 20 µg/mL. Untuk mengonfirmasi lebih lanjut bahwa Sgc8-MSN/Dox memang menargetkan pembunuh sel CEM melalui reseptor aptamer, kami pertama kali menginkubasi aptamer Sgc8 yang cukup dengan sel CEM selama 2 jam, kemudian diinkubasi dengan sgc8-MSN/Dox pada konsentrasi Dox 20 µg/ml selama 24 jam. Keberbandingan dibandingkan menggunakan uji MTT seperti yang dijelaskan dalam bagian "Toksisitas MSN".
Analisis Statistik
Hasil dianalisis secara statistik menggunakan uji t Student dan analisis variansi satu arah dengan uji selisih signifikansi terendah. Semua analisis dilakukan dengan GraphPad Prism 6.02 (GraphPad Software, San Diego, CA, AS).
Hasil dan Pembahasan
Karakterisasi Sgc8-MSN/Dox
Data diffraksi sinar-X menunjukkan bahwa nanopartikel yang disintesis memiliki puncak diffraksi khas dari mesopor heksagonal pada rentang X (Gambar 2a), yang mengonfirmasi struktur MSN. Untuk mempelajari lebih lanjut luas permukaan spesifik, distribusi ukuran pori, dan parameter mesopor MSN, kami melakukan uji adsorpsi-desorpsi nitrogen pada MSN. Isoterm adsorpsi-desorpsi N2 dari MSN (Gambar 2b) menunjukkan karakteristik isoterm tipe IV, yang mengindikasikan karakteristik mesopor. Luas permukaan yang dihitung oleh model BET adalah 1389 m2/g. Kurva BJH menunjukkan bahwa distribusi ukuran pori partikel sempit (Gambar 2b, inset). Ukuran pori adalah 5,23 nm, dan volume pori adalah 2,51 cm3/g. Luas permukaan spesifik yang besar dan volume pori serta mesopor yang kaya memungkinkan kapasitas pemuatan obat yang lebih kuat dan memiliki potensi menjadi pengikar obat yang luar biasa. Mikroskopi elektron menunjukkan Sgc8-MSN/Dox memiliki dispersibilitas yang baik dan ukuran seragam, dengan bentuk bola atau elips (Gambar 3a). Rata-rata potensi zeta MSN/Dox dalam PBS adalah −26,53 mV, yang menurun menjadi −33,87 mV dalam Sgc8-MSN/Dox (Gambar 3b), yang mencerminkan muatan negatif pada aptamer Sgc8 [20]. Saluran pori pada permukaan silikon mesopor diamati. Dalam PBS, MSN/Dox menunjukkan ukuran partikel hidrasi rata-rata 98,35 nm, yang meningkat menjadi 103,24 nm setelah menautkan aptamer Sgc8 untuk membuat Sgc8-MSN/Dox (Gambar 3 c, d). Untuk mengonfirmasi lebih lanjut konjugasi yang berhasil Sgc8-MSN/Dox, analisis spektroskopi FT-IR dilakukan. Spektra inframerah ditunjukkan dalam Gambar 3 e. Puncak 3400 cm−1, 1100 cm−1, dan 500 cm−1 adalah puncak khas silika. Puncak sekitar 2400 cm−1 adalah puncak agen template CTAB. Puncak sekitar 1600 cm−1 adalah puncak NH2. Puncak yang muncul sekitar 1700 cm−1 dianggap sebagai puncak gerangan ikatan C = 0 dari basis klaster Dox yang dimuat dalam MSN. Puncak baru pada 1650 cm−1 adalah karena basis Schiff (–C=N–) yang dihasilkan dari reaksi Sgc8 dengan NH2-MSN/Dox. Bukti ini membuktikan bahwa sistem pengiriman obat Sgc8-MSN/Dox telah berhasil disiapkan. Untuk mendeteksi efisiensi modifikasi aptamer Sgc8-MSN/Dox, kami menggunakan spektrofotometer ultraviolet untuk mengukur densitas absorpsi (OD) aptamer pada 260 nm, dan menghitung efisiensi modifikasi aptamer ke nanopartikel berdasarkan perubahan nilai OD sebelum dan setelah modifikasi aptamer ke permukaan nanopartikel. Spektra absorpsi ultraviolet (UV–Vis) larutan aptamer dan supernatant dicuci ditunjukkan dalam Gambar 3e. Menurut perhitungan, jumlah modifikasi aptamer Sgc8 ke Sgc8-MSN/Dox adalah sekitar 6,87 nmol mg–1 Sgc8-MSN/Dox.
Pelepasan Dox dari Sgc8-MSN/Dox In Vitro
MSN/Dox dan Sgc8-MSN/Dox melepaskan beban obatnya perlahan pada pH 7,4: tidak lebih dari 50% obat dilepaskan dalam 96 jam (Gambar 4). Ini menunjukkan bahwa MSN dapat mendukung pelepasan obat yang berkelanjutan selama 96 jam, kemungkinan karena obat menyebar di seluruh saluran internal silikon mesopor. Pelepasan jauh lebih cepat pada pH 5,0, dengan laju pelepasan mencapai 60% pada 48 jam dan > 80% pada 96 jam. Kurva pelepasan Dox hampir identik untuk Sgc8-MSN/Dox dan MSN/Dox, yang menunjukkan bahwa ligasi aptamer tidak mempengaruhi struktur nanopartikel. Pelepasan yang lebih besar pada pH asam berguna karena sel tumor berada dalam lingkungan asam lembut dan nanopartikel dilapisi Sgc8 internalisasi ke dalam endosom [15]. Hasil kami mendukung ide bahwa silikon mesopor dapat mempercepat pelepasan obat dalam lingkungan asam [21, 22].
Targeting Sel Leukemia oleh Sgc8-MSN/Dox In Vitro
Kami memeriksa pengambilan nanopartikel oleh sel leukemia limfosit T CEM sebagai sel target dan sel limfoma B Ramos sebagai sel non-target. Berdasarkan sytometri aliran, sel non-target internalisasi MSN/Dox sejauh yang sama dengan Sgc8-MSN/Dox, sedangkan sel target internalisasi nanopartikel dilapisi aptamer jauh lebih besar daripada MSN/Dox (Gambar 5a). Konsisten dengan hasil ini, mikroskopi konfokal fluoresensi menunjukkan fluoresensi Dox (merah) yang kuat dalam sel CEM yang terpapar Sgc8-MSN/Dox, tetapi tidak dalam sel Ramos yang dirawat dengan cara yang sama (Gambar 5b). Hasil ini mencerminkan kemampuan yang terbukti aptamer Sgc8 untuk menargetkan sel leukemia [20]. Sgc8 mengenali PTK-7 pada permukaan sel CEM [18], merekrut nanopartikel ke permukaan dan dengan demikian membuat pengambilan mereka lebih efisien [23]. Hasil kami menunjukkan bahwa Sgc8-MSN/Dox dapat menargetkan sel kanker yang mengekspresi PTK-7 pada situs primer sekunder atau dalam sirkulasi, sehingga berguna untuk mengontrol metastasis. Mungkin mungkin untuk memperluas pendekatan MSN kami ke aptamer lain dengan spesifisitas targeting lain [24, 25].
Toksisitas MSN
Mengingat pentingnya biosafety untuk sistem pengiriman obat nano [25], kami pertama kali memeriksa toksisitas MSN kosong terhadap sel CEM, Ramos, 293T, dan L-02. Keberbandingan semua baris sel tetap di atas 90% bahkan setelah inkubasi 48 jam dengan hingga 100 µg/mL MSN (Gambar 6). Ini menunjukkan bahwa MSN menunjukkan toksisitas yang nyaris tidak terdeteksi.
Selanjutnya, kami menyelidiki kemampuan Sgc8-MSN/Dox untuk membunuh sel tumor target (sel CEM) dan sel non-target (sel Ramos, 293T, dan L-02). Sel diinkubasi dengan berbagai konsentrasi Dox bebas, MSN/Dox, atau Sgc8-MSN/Dox selama 24 jam, dan kemudian keberbandingan diukur menggunakan uji MTT. Terhadap sel target CEM, Dox bebas menunjukkan toksisitas sedikit lebih besar daripada dua formulasi MSN, sementara Sgc8-MSN/Dox secara signifikan lebih toksik daripada MSN/Dox pada konsentrasi obat yang sama (Gambar 7). Terhadap sel Ramos, 293T, dan L-02, Dox bebas menunjukkan toksisitas yang signifikan lebih besar daripada formulasi MSN, yang menunjukkan toksisitas yang sama dengan atau tanpa Sgc8. Untuk mengonfirmasi lebih lanjut bahwa Sgc8-MSN/Dox memang menargetkan pembunuh sel CEM melalui reseptor aptamer PTK-7, kami pertama kali menginkubasi aptamer Sgc8 yang cukup dengan sel CEM selama 2 jam untuk memblokir situs ikatan dan kemudian co-inkubasi dengan Sgc8-MSN/Dox. Uji MTT menunjukkan bahwa aptamer bebas tidak memiliki toksisitas terhadap sel CEM, dan setelah cukup aptamer Sgc8 memblokir situs ikatan, Sgc8-MSN/Dox menunjukkan toksisitas yang jauh lebih rendah daripada grup Sgc8-MSN/Dox bebas (Gambar 7e). Hasil ini menekankan kemampuan aptamer untuk pengiriman obat yang ditargetkan dan meningkatkan pembunuh sel target. Targeting seperti ini dapat membantu mengurangi pengambilan obat oleh sel non-target serta memungkinkan penggunaan dosis yang lebih rendah; kedua efek ini dapat mengurangi risiko efek samping toksik [26].
Aptamer dapat digunakan sebagai molekul pemandu untuk pengiriman obat dan makromolekul atau pengikar nano berbeda ke sel tumor, kadang-kadang aptamer juga dapat bekerja sebagai terapeutik. Misalnya, aptamer AS1411 dapat terikat pada nukleolin secara spesifik, dan nukleolin diekspresi di dan pada permukaan sel tumor yang terlibat dalam diferensiasi sel, kelangsungan hidup, peradangan, angiogenesis, dan perkembangan tumor. Aptamer AS1411 dapat menginduksi inhibisi pertumbuhan model xenograft (kanker ginjal, kanker paru, kanker payudara MX1, dan kanker pankreas) dengan terikat pada nukleolin [27]. Selain itu, liposom (Apt-Dox-Lip) yang dimodifikasi aptamer AS1411 dan dimuat doxorubicin telah diuji pada kanker payudara, dan hasilnya menunjukkan potensi aplikasi yang luar biasa. Aptamer telah berhasil dalam berbagai uji klinis karena sifat unggulnya. Aptamer pertama disetujui oleh FDA pada 2005 [29], sejak saat itu, lebih dan lebih aptamer telah mencapai uji klinis. Aptamer diterapkan pada uji klinis anti-tumor, termasuk kanker prostat [30], kanker paru [31], leukemia mieloida akut [32], dan sebagainya. Tidak diragukan lagi bahwa uji klinis terkait aptamer ini memberikan harapan baru untuk mengubah gaya terapi konvensional.
Dalam beberapa tahun terakhir, aptamer telah digabungkan dengan berbagai nanomaterial untuk terapi target tumor. Terlihat bahwa aptamer memiliki kemampuan pengenalan molekular dan targeting yang luar biasa. Namun, masih ada beberapa masalah yang tidak dapat diabaikan dalam pengembangan aplikasi aptamer, seperti apakah nuklease mempengaruhi stabilitas aptamer in vivo, apakah aptamer zat molekular kecil masuk ke tubuh dan mudah dibuang dengan cepat oleh sistem ginjal, dan apakah performa targeting aktual in vivo dapat dilakukan. Untuk mengeksploitasi potensi penuh nanomaterial target berbasis aptamer, pengujian in vivo lebih lanjut dan eksperimen yang relevan klinis masih menjadi fokus penelitian saat ini. Pada saat yang sama, teranostik tumor adalah arah yang penting untuk pengembangan di masa depan, dan desain serta pembuatan bahan biologis fungsional multifungsi lebih lanjut adalah tren pengembangan yang tidak diragukan lagi.
Kesimpulan
Kami telah membangun sistem pengiriman MSN yang dimodifikasi aptamer yang dapat menargetkan sel leukemia secara efisien dan mempromosikan penyerapan Dox. Targeting ini, bersama dengan kemampuan MSN untuk melepaskan beban obat secara perlahan dan preferensial dalam kondisi asam, dapat membantu sistem pengiriman mengakumulasi di lokasi tumor dan membunuh sel secara berkelanjutan. Mungkin mungkin untuk menargetkan hampir semua jenis sel tumor dengan pendekatan MSN ini dengan memilih aptamer yang sesuai. Namun, tidak dapat diabaikan bahwa Sgc8-MSN/Dox mungkin juga memiliki masalah yang disebutkan di atas, dan stabilitas serta targeting in vivo-nya masih perlu diteliti lebih lanjut. Selanjutnya, kami akan menggabungkan penelitian sebelumnya untuk memuat sistem pengiriman obat dengan reagen diagnosis dan obat, memberinya fungsi teranostik diagnosis target dan perawatan target.
Singkatan
- MSN:
-
Nanopartikel silika mesoporos
- Dox:
-
Doxorubicin
- Sgc8-MSN/Dox:
-
Sistem pengiriman obat silika mesoporos dimodifikasi aptamer
- PTK-7:
-
Protein tyrosine kinase-7
- TEOS:
-
Tetraetilortosilikat
- APTES:
-
3-Trietoksisililpropilamina
- CTAB:
-
Setil-trimetilamonium bromida
- CEM:
-
Sel CCRF-CEM
- PBS:
-
Salin buffer fosfat