Wykorzystanie białek powierzchniowych do wychwytu komórek nowotworowych przy pomocy funkcjonalizowanych nanocząstek magnetycznych jako innowacyjne podejście teranostyczne

Opis projektu:
Według danych Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), 1 na 6 zgonów jest efektem zmian nowotworowych w organizmie człowieka. Prowadzone badania oparte są głównie na wczesnej diagnostyce, prewencji oraz hamowaniu wzrostu guza w miejscu, w którym nowotwór powstał. Istotne jest, aby skierować badania na nowotwory w stadiach zaawansowanych, w przypadku których obserwuje się proces przerzutowania, podczas którego dochodzi do rozprzestrzeniania się guzów wtórnych do innych organów. Komórki posiadające zdolność tworzenia wtórnych nowotworów to tzw. krążące komórki nowotworowe (CTC). W projekcie proponujemy zastosowanie cząstek magnetycznych pokrytych polimerami jonowymi do wychwytu CTC. Ze względu na skład oraz małe rozmiary, cząstki wykazują niezwykłe właściwości magnetyczne i są znane jako superparamagnetyczne nanocząstki tlenku żelaza (ang. Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles; SPIONs). Kiedy SPIONs zostaną związane na powierzchni komórek nowotworowych, mogą posłużyć jako magnetyczne znaczniki dla celów diagnostycznych (kontrast w obrazowaniu magnetyczno-rezonansowym). Cząstki SPION mogą być również wykorzystane do związania i magnetycznego wychwytu CTC. W tym celu SPIONs muszą zostać związane z komórkami nowotworowymi selektywnie, co oznacza, że równocześnie nie powinny się wiązać z komórkami prawidłowymi. Aby to osiągnąć do cząstek zostaną przyłączone specyficzne przeciwciała. Proponowane układy celowane mogą zostać rozwinięte w kierunku tzw. układów teranostycznych wtedy, gdy do powierzchni SPIONs przyłączony zostanie również lek antynowotworowy. Gdy zmodyfikowane nanocząstki selektywnie zwiążą CTC mogą hamować ich namnażanie i umożliwić śledzenie ich losów w ciele pacjenta z wykorzystaniem metod magnetycznych (JRM) lub optycznych (po wprowadzeniu barwników np. fikocyjaniny będącej jednocześnie lekiem). W dalszych badaniach zakładamy kolejne modyfikacje cząstek, które mają pozwolić na magnetyczny wychwyt CTC w próbce krwi albo w bardziej zaawansowanej konfiguracji, z krwioobiegu (w sposób podobny do hemodializy). Pierwsze podejście pozwoli na określenie źródła przerzutowania (guza pierwotnego), to drugie może pozwolić na usunięcie CTC z krwioobiegu zanim powstaną guzy wtórne, zapobiegając lub przynajmniej opóźniając inwazję nowotworu do innych organów. Magnetyczne usuwanie komórek CTC zostanie również przetestowane przy użyciu powierzchni z przymocowanymi nanorurkami magnetycznymi modyfikowanymi przeciwciałami. CHEMICY: otrzymają SPION, nadadzą im stabilność wykorzystując polimery, udekorują ich powierzchnię przeciwciałami/chemokiną CXCL12, lekami lub znacznikami pozwalającymi na ich wizualizację. BIOCHEMICY: przeprowadzą badania na komórkach nowotworowych różnych typów, określą zdolność otrzymanych cząstek do wychwytu i neutralizacji tych komórek, ocenią toksyczność badanych układów SPION w stosunku do komórek prawidłowych, tak, żeby zapewnić jak największe bezpieczeństwo terapii. FIZYCY: przeanalizują magnetyczne właściwości uzyskanych układów SPION oraz opracują najlepsze stacjonarne i przepływowe warunki do efektywnego wychwytu magnetycznego komórek CTC udekorowanych SPION. CEL: opracowanie nowego, zaawansowanego układu opartego o SPIONs do efektywnego wychwytu CTC, co może pozwolić na lepszą diagnostykę oraz zapobieganie, ograniczenie lub przynajmniej opóźnienia procesu przemieszczania się komórek u pacjentów z zaawansowanym nowotworem.

Powrót >