17 research outputs found

    Poly(propyleneimine) dendrimers as carriers of anticancer adenosine nucleotides

    Get PDF
    Pracę stanowi cykl publikacji.Leki z grupy analogów adenozynowych należą do antymetabolitów o szerokim zastosowaniu w leczeniu białaczek i chłoniaków. Związki te dla swojej aktywności cytotoksycznej wymagają ułatwionego transportu dokomórkowego za pośrednictwem specyficznych transporterów błonowych oraz fosforylacji przez kinazy wewnątrzkomórkowe, skutkującej tworzeniem aktywnych form trójfosforanowych. Tak złożony metabolizm może prowadzić do zmniejszenia efektu terapeutycznego i wystąpienia oporności komórkowej związanej z obniżeniem ekspresji transporterów lub aktywności wewnątrzkomórkowych kinaz. W celu pokonania tych ograniczeń i zwiększenia skuteczności terapii przeciwnowotworowej z wykorzystaniem analogów adenozynowych, zaproponowano bezpośredni dokomórkowy transport aktywnych, trójfosforanowych form leków za pomocą nanonośników. Liczne badania potwierdziły, że rozgałęzione dendrymery o ściśle określonej strukturze są dobrymi kandydatami na nośniki leków. Dowiedziono, że dendrymery mogą przenosić dużą liczbę cząsteczek aktywnych, jednocześnie zapewniając ich zwiększoną rozpuszczalność i kontrolowaną biodystrybucję. Ponadto niewielki rozmiar i kulisty kształt tych polimerów sprzyjają ich wnikaniu do komórek i długotrwałemu krążeniu we krwi. Głównym celem pracy była charakterystyka kompleksów nukleotydów adenozynowych z dendrymerami polipropylenoiminowymi generacji 4 (PPI G4) oraz ocena możliwości zastosowania ich w terapii przeciwnowotworowej. Wykazano, że dendrymery PPI mogą skutecznie oddziaływać z nukleotydami i tworzyć stabilne kompleksy poprzez oddziaływania elektrostatyczne między zjonizowanymi grupami fosforanowymi trójfosforanu i aminowymi dendrymeru. Proces ten silnie zależy od warunków środowiskowych, szczególnie pH i obecności jonów nieorganicznych. Dowiedziono, że dendrymer PPI generacji 4 o powierzchni częściowo zmodyfikowanej maltozą (PPI-Mal OS G4) może służyć jako efektywny nośnik dla trójfosforanowej formy fludarabiny, zwiększając jej dokomórkowy transport, a tym samym jej cytotoksyczność i pokonując oporność związaną z obniżoną ekspresją lub aktywnością hENT1 dzięki autonomicznej drodze wejścia do komórki. Z kolei potencjalnie silniejsze oddziaływania trójfosforanu klofarabiny z dendrymerami PPI i jego zdolność do maskowania dodatniego ładunku powierzchniowego tych polimerów może ograniczyć zdolność kompleksów do wewnątrzkomórkowego dostarczania i uwalniania aktywnej formy leku. Przeprowadzone badania wskazują na możliwość zastosowania dendrymerów PPI jako nośników dla adenozynowych leków nukleotydowych w celu zwiększenia ich stężenia wewnątrzkomórkowego oraz aktywności przeciwnowotworowej. Należy jednak podkreślić fakt, że stabilność i właściwości kompleksów nukleotyd-dendrymer silnie zależą od warunków środowiskowych, a także od struktury chemicznej leku, co należy wziąć pod uwagę podczas projektowania doświadczeń zarówno in vitro, jak i in vivo.Projekt OPUS „Komórkowe i molekularne mechanizmy działania kompleksów dendrymerów PPI z lekami przeciwnowotworowymi – analogami nukleozydowymi”, 2014/13/B/NZ3/04643; COST Action CA17140 „Nano2Clinic. Cancer Nanomedicine – from the bench to the bedside

    Nanoparticles for Directed Immunomodulation: Mannose-Functionalized Glycodendrimers Induce Interleukin-8 in Myeloid Cell Lines

    Get PDF
    New therapeutic strategies for personalized medicine need to involve innovative pharmaceutical tools, for example, modular nanoparticles designed for direct immunomodulatory properties. We synthesized mannose-functionalized poly(propyleneimine) glycodendrimers with a novel architecture, where freely accessible mannose moieties are presented on poly(ethylene glycol)-based linkers embedded within an open-shell maltose coating. This design enhanced glycodendrimer bioactivity and led to complex functional effects in myeloid cells, with specific induction of interleukin-8 expression by mannose glycodendrimers detected in HL-60 and THP-1 cells. We concentrated on explaining the molecular mechanism of this phenomenon, which turned out to be different in both investigated cell lines: in HL-60 cells, transcriptional activation via AP-1 binding to the promoter predominated, while in THP-1 cells (which initially expressed less IL-8), induction was mediated mainly by mRNA stabilization. The success of directed immunomodulation, with synthetic design guided by assumptions about mannose-modified dendrimers as exogenous regulators of pro-inflammatory chemokine levels, opens new possibilities for designing bioactive nanoparticles. © 2021 The Authors. Published by American Chemical Society

    Cellular uptake of rose bengal is mediated by OATP1B1/1B3 transporters

    Get PDF
    Due to its fluorescent properties and high yield of singlet oxygen, rose bengal (RB) is one of the most promising photosensitizers for cancer treatment. However, the negative charge of RB molecule may significantly hamper its intracellular delivery by passive diffusion through the cell membrane. Thus, specific membrane protein transporters may be needed. The organic anion transporting polypeptides (OATPs) family are a well-characterized group of membrane protein transporters, responsible for cellular uptake of a number of drugs. To our knowledge, this is the first study that evaluates cellular transport of RB mediated by the OATP transporter family. First, electrified liquid-liquid interface, together with biophysical analysis and molecular dynamics simulations were used to characterize the interaction of RB with several models of a cellular membranes. These experiments proved that RB interacts only with the membrane’s surface, without spontaneously crossing the lipid bilayer. Evaluation of intracellular uptake of RB by flow cytometry and confocal microscopy showed significant differences in uptake between liver and intestinal cell line models differing in expression of OATP transporters. The use of specific pharmacological inhibitors of OATPs, together with Western blotting and in silico analysis, indicated that OATPs are crucial for cellular uptake of RB
    corecore