İlaç Taşıma Sistemleri Olarak Nanopartiküller Kullanılarak Pasif ve Aktif Tümör Hedeflemelerinin Karşılaştırmalı İncelenmesi

daglioglu, cenk

İlaç Taşıma Sistemleri Olarak Nanopartiküller Kullanılarak Pasif ve Aktif Tümör Hedeflemelerinin Karşılaştırmalı İncelenmesi

Cenk DAĞLIOĞLU (İzmir İleri teknoloji Enstitüsü, Fen Fakültesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü, İzmir)

ACADEMIC PLATFORM-JOURNAL OF ENGINEERING AND SCIENCE

34 6

Yıl: 2018 Cilt: 6 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 1 - 7 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 01-02-2019

İlaç Taşıma Sistemleri Olarak Nanopartiküller Kullanılarak Pasif ve Aktif Tümör Hedeflemelerinin Karşılaştırmalı İncelenmesi

Öz:

Nanopartikül-aracılı ilaç hedefleme kanser araştırmalarının aktif bir alanı olup, tümör dokusuna özgün antikanser etkinliği artırmada çok önemli bir potansiyele sahiptir. Bu çalışmada, hedefleme verimlilik oranlarının belirlenmesi için pasif ve aktif hedefli nanopartiküllerin tümör hedefleme kabiliyetleri, sırasıyla artmış geçirgenlik ve alıkonma (EPR) etkisi ve biyotin reseptörlerini hedefleme yaklaşımları karşılaştırılarak incelendi. Bunun için, görüntüleme ve tedavi edici özellikleri bir arada barından Fe3O4@SiO2(FITC)-DOX (pasif hedefleme için) ve Fe3O4@SiO2(FITC)-BTN/DOX (aktif hedefleme için) multifonksiyonel nanopartikülleri kullanıldı. Nanopartiküllerin tümör hücrelerindeki birikiminin izlenmesi ve miktarsal ölçümü için floresan mikroskopu ve akım sitometresi kullanıldı. Elde edilen sonuçlar, pasif hedeflemeyle karşılaştırıldığında aktif hedefleme stratejisinin servikal karsinoma HeLa hücrelerindeki nanopartikül birikimini 2 kat gibi önemli bir ölçüde artırdığını gösterdi. Aktif hedefli nanopartiküller, pasif hedefli nanopartikülerden yaklaşık 2.5 kat daha düşük yarı-maksimum inhibisyon konsantrasyonu (IC50) değeri ile kanser hücrelerinde daha yüksek sitotoksisite sergiledi. Ayrıca, pasif hedefli nanopartiküllerle karşılaştırıldığında, aktif hedefli nanopartiküllerin apoptotik hücre sayısını yaklaşık % 21.1 oranında artırdığı bulundu. Bu gözlemler, aktif tümör hedefli ilaç taşıma sistemlerinin, pasif tümör hedefli ilaç taşıma sistemleri ile karşılaştırıldığında, antikanser ilaçların kemoterapötik etkilerini artırmada daha umut verici olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelime:

A Comparative Study of Passive and Active Tumor Targeting Using Nanoparticles as Drug Delivery Systems

Öz:

Nanoparticle-mediated drug targeting is an active area of cancer research and hold enormous potential in improving anticancer efficacy by providing tumor tissue specificity. Herein, tumor targeting capabilities of nanoparticles between passive targeting approach via the enhanced permeability and retention (EPR) effect and active targeting approach via the biotin receptors were compared to determine targeting efficiency rates. For this reason, Fe3O4@SiO2(FITC)-DOX (for passive targeting) and Fe3O4@SiO2(FITC)-BTN/DOX (for active targeting) multifunctional nanoparticles combining imaging and therapy were used. Fluorescence microscopy and flow cytometry were employed to both visualize and quantify the accumulation of nanoparticles into the tumor cells. The results demonstrated that active targeting strategy considerably enhanced nanoparticle accumulation in the cervical carcinoma HeLa cells with a 2-fold increase in comparison to passive targeting. Targeted nanoparticles exhibited higher cytotoxicity in cancer cells with an approximately 2.5-fold better half maximal inhibitory concentration (IC50) value than untargeted nanoparticles. Moreover, it was found that targeted nanoparticles increased the number of apoptotic cells by nearly 21.1% as compared to untargeted nanoparticles. These observations show that active tumor targeting drug delivery systems could be more promising for enhancing the chemotherapeutic effects of anticancer drugs as compared to passive tumor targeting drug delivery systems.

Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

C. Daglioglu and B. Okutucu, “Therapeutic effects of AICAR and DOX conjugated multifunctional nanoparticles in sensitization and elimination of cancer cells via survivin targeting”, Pharm. Res., 34, pp. 175−84, 2017
C. Daglioglu and B. Okutucu, “Synthesis and characterization of AICAR and DOX conjugated multifunctional nanoparticles as a platform for synergistic inhibition of cancer cell growth”, Bioconjug. Chem., 27, pp. 1098−1111, 2016.
G. Minotti, P. Menna, E. Salvatorelli, G. Cairo and L. Gianni, “Anthracyclines: molecular advances and pharmacologic developments in antitumor activity and cardiotoxicity”, Pharmacol. Rev., 56, pp. 185–229, 2004.
C. Daglioglu, “Environmentally responsive dual-targeting nanoparticles: improving drug accumulation in cancer cells as a way of preventing anticancer drug efflux”, J. Pharma. Sci., (epub ahead of print) DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.xphs.2017.10.029, 2017.
C. Daglioglu, “Enhancing tumor cell response to multidrug resistance with pH-sensitive quercetin and doxorubicin conjugated multifunctional nanoparticles”, Colloids Surf. B Biointerfaces, 156, pp. 175–185, 2017.
S. Chen, X. Zhao, J. Chen, J. Chen, L. Kuznetsova, S. S. Wong and I. Ojima, “Mechanism-Based Tumor-Targeting Drug Delivery System. Validation of Efficient Vitamin Receptor-Mediated Endocytosis and Drug Release”, Bioconjug. Chem., 21, pp. 979–987, 2010
G. Russell-Jones, K. McTavish and J. McEwan, “Preliminary studies on the selective accumulation of vitamin-targeted polymers within tumors”, J. Drug Target., 19(2), pp. 133–139, 2011
C. P. Leamon and J.A. Reddy, “Folate-targeted chemotherapy”, Adv. Drug Deliv. Rev., 56, pp. 1127–1141, 2004
G. Russell-Jones, K. McTavish, J. McEwan, J. Rice and D. Nowotnik, “Vitamin-mediated targeting as a potential mechanism to increase drug uptake by tumors”, J. Inorg. Biochem., 98, pp. 1625–1633, 2004.
F. Danhier, O. Feron and V. Préat, “To exploit the tumor microenvironment: passive and active tumor targeting of nanocarriers for anti-cancer drug delivery, J. Control. Release”, 148 (2), pp. 135–146, 2010.
H. Maeda, J. Wu, T. Sawa, Y. Matsumura and K. Hori, “Tumor vascular permeability and the EPR effect in macromolecular therapeutics: a review”, J. Control. Release, 65 (1–2), pp. 271–284, 2000.
S. M. Moghimi, A. C. Hunter and J. C. Murray, “Nanomedicine: current status and future prospects”, FASEB J., 19, pp. 311–330, 2005.
S. Jaracz, J. Chen, L. V. Kuznetsova and I. Ojima, “Recent advances in tumor-targeting anticancer drug conjugates”, Bioorg. Med. Chem., 13, pp. 5043–5054, 2005.
I. Ojima, X. Geng, X. Wu, C. Qu, C. P. Borella, H. Xie, S. D. Wilhelm, B. A. Leece, L. M. Bartle, V. S. Goldmacher and R. V. J. Chari, “Tumor-Specific Novel Taxoid-Monoclonal Antibody Conjugates”, J. Med. Chem., 45, pp. 5620–5623, 2002
L. Y. Rizzo, B. Theek, G. Storm, F. Kiessling and T. Lammers, “Recent progress in nanomedicine: therapeutic, diagnostic and theranostic applications”, Curr. Opin. Biotechnol., 24 (6), pp. 1159–1166, 2013

APA	daglioglu c (2018). İlaç Taşıma Sistemleri Olarak Nanopartiküller Kullanılarak Pasif ve Aktif Tümör Hedeflemelerinin Karşılaştırmalı İncelenmesi. , 1 - 7.
Chicago	daglioglu cenk İlaç Taşıma Sistemleri Olarak Nanopartiküller Kullanılarak Pasif ve Aktif Tümör Hedeflemelerinin Karşılaştırmalı İncelenmesi. (2018): 1 - 7.
MLA	daglioglu cenk İlaç Taşıma Sistemleri Olarak Nanopartiküller Kullanılarak Pasif ve Aktif Tümör Hedeflemelerinin Karşılaştırmalı İncelenmesi. , 2018, ss.1 - 7.
AMA	daglioglu c İlaç Taşıma Sistemleri Olarak Nanopartiküller Kullanılarak Pasif ve Aktif Tümör Hedeflemelerinin Karşılaştırmalı İncelenmesi. . 2018; 1 - 7.
Vancouver	daglioglu c İlaç Taşıma Sistemleri Olarak Nanopartiküller Kullanılarak Pasif ve Aktif Tümör Hedeflemelerinin Karşılaştırmalı İncelenmesi. . 2018; 1 - 7.
IEEE	daglioglu c "İlaç Taşıma Sistemleri Olarak Nanopartiküller Kullanılarak Pasif ve Aktif Tümör Hedeflemelerinin Karşılaştırmalı İncelenmesi." , ss.1 - 7, 2018.
ISNAD	daglioglu, cenk. "İlaç Taşıma Sistemleri Olarak Nanopartiküller Kullanılarak Pasif ve Aktif Tümör Hedeflemelerinin Karşılaştırmalı İncelenmesi". (2018), 1-7.

APA	daglioglu c (2018). İlaç Taşıma Sistemleri Olarak Nanopartiküller Kullanılarak Pasif ve Aktif Tümör Hedeflemelerinin Karşılaştırmalı İncelenmesi. ACADEMIC PLATFORM-JOURNAL OF ENGINEERING AND SCIENCE, 6(1), 1 - 7.
Chicago	daglioglu cenk İlaç Taşıma Sistemleri Olarak Nanopartiküller Kullanılarak Pasif ve Aktif Tümör Hedeflemelerinin Karşılaştırmalı İncelenmesi. ACADEMIC PLATFORM-JOURNAL OF ENGINEERING AND SCIENCE 6, no.1 (2018): 1 - 7.
MLA	daglioglu cenk İlaç Taşıma Sistemleri Olarak Nanopartiküller Kullanılarak Pasif ve Aktif Tümör Hedeflemelerinin Karşılaştırmalı İncelenmesi. ACADEMIC PLATFORM-JOURNAL OF ENGINEERING AND SCIENCE, vol.6, no.1, 2018, ss.1 - 7.
AMA	daglioglu c İlaç Taşıma Sistemleri Olarak Nanopartiküller Kullanılarak Pasif ve Aktif Tümör Hedeflemelerinin Karşılaştırmalı İncelenmesi. ACADEMIC PLATFORM-JOURNAL OF ENGINEERING AND SCIENCE. 2018; 6(1): 1 - 7.
Vancouver	daglioglu c İlaç Taşıma Sistemleri Olarak Nanopartiküller Kullanılarak Pasif ve Aktif Tümör Hedeflemelerinin Karşılaştırmalı İncelenmesi. ACADEMIC PLATFORM-JOURNAL OF ENGINEERING AND SCIENCE. 2018; 6(1): 1 - 7.
IEEE	daglioglu c "İlaç Taşıma Sistemleri Olarak Nanopartiküller Kullanılarak Pasif ve Aktif Tümör Hedeflemelerinin Karşılaştırmalı İncelenmesi." ACADEMIC PLATFORM-JOURNAL OF ENGINEERING AND SCIENCE, 6, ss.1 - 7, 2018.
ISNAD	daglioglu, cenk. "İlaç Taşıma Sistemleri Olarak Nanopartiküller Kullanılarak Pasif ve Aktif Tümör Hedeflemelerinin Karşılaştırmalı İncelenmesi". ACADEMIC PLATFORM-JOURNAL OF ENGINEERING AND SCIENCE 6/1 (2018), 1-7.