Schematische weergave van het proces van het ontwikkelen van een hybride membraancoatingmethode om gedeeltelijke coating te fixeren. Krediet: Lizhi Liu.
Tumortargeting is een voorwaarde voor effectieve kankertherapie omdat het de therapeutische uitkomst verbetert en bijwerkingen vermindert. Effectieve targeting is echter een uitdaging om te bereiken met nanodeeltjes (NP’s) die zijn gecoat met synthetische targeting-liganden, die de huidige gouden standaard zijn.
De celmembraan (CM) coatingtechniek biedt een nieuwe benadering om deze uitdaging te overwinnen. CM-coating geeft de NP’s verschillende biologische eigenschappen, zoals immuunontsnapping, verlengde systemische circulatietijd en efficiënte tumortargeting.
De onderzoekers hadden echter eerder ontdekt dat de meeste van de CM-gecoate NP’s die in de literatuur worden vermeld, slechts gedeeltelijk gecoat waren, zoals gekwantificeerd door een fluorescentie-quenching-assay. Het mechanisme dat met deze gedeeltelijke coating gepaard gaat, is grotendeels onbekend gebleven, waardoor de verdere ontwikkeling van de coatingtechniek werd beperkt en de verbetering van de efficiëntie van tumortargeting werd belemmerd.
Gepubliceerd in Natuurcommunicatie, suggereert een nieuwe studie een eenvoudige methode om de gedeeltelijke CM-coating te fixeren. Deze techniek omvat externe fosfolipiden als een hulp om de CM-vloeibaarheid te vergroten, waardoor de uiteindelijke fusie van aangrenzende CM-patches wordt bevorderd.
De onderzoekers identificeerden het mechanisme waarmee het coatingproces (dwz adsorptie, breuk en fusie van CM-blaasjes) verantwoordelijk is voor gedeeltelijke coating.
“Hoewel de breuk van CM-blaasjes kan optreden tijdens extrusie door de computersimulatieresultaten, werd de vloeibaarheid van het membraan bepaald als een kritische factor voor het fixeren van de gedeeltelijke coating”, zegt de eerste auteur van het onderzoek, Lizhi Liu, van de Universiteit van Oost-Finland. .
“De verbetering van de gedeeltelijke coating werd vervolgens bereikt door externe onverzadigde fosfolipiden te introduceren om de CM-vloeibaarheid te vergroten”, vervolgt hij.
“De fixatie van gedeeltelijke CM-coating verbeterde effectief de accumulatie van NP’s in tumorweefsel, wat te wijten was aan de verbeterde immuunontsnapping en verbeterde specifieke kankergerichte capaciteit van gefixeerde biomimetische NP’s”, legt Dr. Wujun Xu, een van de overeenkomstige auteurs, uit.
“We hebben de universaliteit van deze hybride coatingmethode bevestigd met behulp van verschillende kern-NP’s, zoals mesoporeuze silica, goud en poly(melkzuur-co-glycolzuur) (PLGA). Met een diepgaand begrip van het coatingmechanisme, introduceert onze bevinding een nieuwe tijdperk van beter biomimetisch nanovectorontwerp voor geavanceerde tumortargeting”, besluit professor Vesa-Pekka Lehto van de Universiteit van Oost-Finland.
Meer informatie:
Lizhi Liu et al, Systematisch ontwerp van celmembraancoating om tumortargeting van nanodeeltjes te verbeteren, Natuurcommunicatie (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-33889-3
Journaal informatie:
Natuurcommunicatie
Geleverd door de Universiteit van Oost-Finland
