Entwicklung von spezifischen Au-198-Nanopartikeln zur Theranostik von Lebermetastasen

Ziel/Aim Im Rahmen des Projekts wurden tumor-spezifische Gold-Nanopartikel (Au-198-NP) zur Diagnostik und Therapie von Lebermetastasen entwickelt. Die Synthesen der AuNP erfolgten mit geeigneten Thiol-modifizierten Liganden und die AuNP-Oberfläche wurde mit c(RGDfK)-Peptiden funktionalisiert, um eine Integrin α_vβ₃-Spezifität der Partikel zu erreichen. Die Integrin α_vβ₃-spezifische Aufnahme und die Bestimmung der Rezeptoraffinität sollten an U87MG- und A431-Zellen durchgeführt werden. Die Partikel sollten weiterhin über Neutronenbestrahlung zu Au-198-NP aktiviert werden, um sie in der Tumortherapie einsetzen zu können.

Methodik/Methods Die AuNP wurden mit Thiol- und Dithiol-Linkern zur Stabilisierung der Partikel im Größenbereich von etwa 3 bis 5 nm synthetisiert. Die Target-spezifischen Partikel wurden über Ligandenaustauschreaktion und über Click-Reaktion an der AuNP-Oberfläche eingeführt. Die Peptid-Beladung der Partikel wurde über thermogravimetrische Messungen bestimmt. Die Rezeptorspezifität und die in vitro Bindungsaffinitäten werden in kompetitiven Verdrängungsstudien an U87MG- und A431-Zellen evaluiert. Die Aktivierung von Au-197 zu Au-198 wird über Neutronenbestrahlung erreicht. Die geplanten präklinischen Therapieversuche werden an tumortragenden immundefizienten Nacktmäusen erfolgen.

Ergebnisse/Results Es wurden Thiol- und Dithiol-stabilisierte AuNP mit einer Größenverteilung von 3 bis 5 nm synthetisiert. Die vorläufigen Ergebnisse zu den thermogravimetrischen Untersuchungen zur AuNP-Beladung zeigen je nach Partikel-Spezies einen organischen Anteil von 19% bis 35%. Die in vitro Evaluierungen der Bindungsaffinitäten zeigen eine deutlich erhöhte Rezeptoraffinität im Vergleich zu den peptidischen Referenzverbindungen.

Schlussfolgerungen/Conclusions Verschiedene α_vβ₃-spezifische AuNP wurden synthetisiert und erfolgreich über TEM, NMR und Thermogravimetrie charakterisiert. Die in vitro vielversprechendsten Derivate werden im Folgenden in vivo im tumortragenden Mausmodell hinsichtlich ihres Einsatzes als Theranostikum untersucht.

Publication History

Article published online:
30 March 2023