In vitro Testung Zelltyp-spezifischer Arzneistoff-Trägersysteme für die Krebstherapie

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurden unterschiedliche nanopartikuläre Formulierungen in vitro in Bezug auf einen Wirkstofftransport und einer damit assoziierter Wirksamkeit sowie einer spezifischen Akkumulation in Zielzellen vergleichend untersucht. Der Fokus lag dabei auf dem spezifischen Transport des Photosensibilisators mTHPC in verschiedene Kolonkarzinomzelllinien. Zu Beginn wurde die zelluläre Verträglichkeit der untersuchten Nanopartikel basierend auf unterschiedlichen Materialien wie Gold, humanem Serumalbumin (HSA) und Polymilch-co-glykolsäure (PLGA) demonstriert. Im Anschluss erfolgte die Anbindung des Arzneistoffs mTHPC an die verschiedenen Systeme, in der Folge wurde dessen Freisetzung und Wirksamkeit belegt. Hierbei konnte für alle Systeme eine Photozytotoxizität bei verminderter Dunkeltoxizität ermittelt werden. Zudem wurden die mTHPC-behandelten Zellen auf die Induktion von Apoptose untersucht. Da die Nanopartikel weiterhin über eine Zelltyp-spezifische Anreicherung verfügen sollten, wurden diese mit dem monoklonalen Antikörper Cetuximab versehen, der seinerseits spezifisch den humanen EGFR bindet. Folglich wurde die spezifische Anreicherung von oberflächenmodifizierten HSA- und PLGA-Nanopartikeln in zwei Zelllinien untersucht. Hierbei konnte eine spezifische Anreicherung für Albuminpartikel über Cetuximab bewiesen werden. Schließlich wurde eine Vollpräparation, die neben mTHPC über Cetuximab verfügt, hinsichtlich ihres spezifischen Transports und ihrer spezifischen Wirksamkeit untersucht.

In the present study different nanoparticulate formulations were comparatively tested in vitro concerning a drug delivery and associated effectivity as well a specific accumu-lation in targeted tissue. The focus mainly concentrates on the specific delivery of the photosensitizer mTHPC into different colon carcinoma cells. First the cellular com-patibility was shown for the tested nanoparticles based on different materials like gold, human serum albumin or poly(lactic-co-glycolic acid). Following the drug mTHPC was bound onto the different systems and the drug release as well as the effectivity was investigated. For all tested formulations a photocytotoxicity with reduced dark toxicity could be demonstrated. Furthermore, the mTHPC treated cells were analysed regarding the induction of apoptosis. Since the nanoparticles should accumulate specifically in targeted cells, they were modified with the monoclonal antibody Cetuximab that specifically binds the human EGFR on its part. Afterwards the specific accumulation of surface modified HSA and PLGA nanoparticles into two cell lines was determined. Here, a specific accumulation of the albumin particles over Cetuximab was demonstrated. Finally, a full preparation that possesses mTHPC and Cetuximab on its surface was investigated concerning a specific drug delivery and a specific effectivity