Lek nowotworowy� warstwowy (uwarstwiony
wodorotlenek) nanohybrydowy jako silny (mocny) lek
(środek) przeciw rakowi (stosowany w chemoterapii
na raka)
1. Wprowadzenie
Nanomateriały na podstawie leku dostarczane systematycznie na rynek są
(systematycznie) ulepszane (doskonalone) i potwierdzają farmakologiczną i
terapeutyczną skuteczność leków. Wśród różnorodnych nanomateriałów
(może być nanocząstek) , nieorganiczne warstwy podwójnych
wodorotlenków (LDS)� są obiecującymi odpowiednikami (kandydatami) do
przenoszenia genów lub leków, ze względu na ich niska toksyczność,
wysoką pojemnosć i ulepszoną (zaawansowaną) komórkowe zachowanie.
(2�5). W naszym wcześniejszym raporcie lek na raka (środek
farmakologiczny) MTX może być z sukcesem hyrydyzowany z LDH metodą
współtrącania do formy MTX�LDH nanohybrydy, co pokazuje sprawny
wydajny proces dostarczania leków i ulepszoną (udoskonaloną)
skuteczność leków w porównaniu do wolnego (czyli w tym wypadku
samego) MTX w ludzkie komórki kostniakomięsaka.
W tym badaniu 5�fluorouracyl był interkalowany w LDH w celu stworzenia
5�fluora�LDH nanohybrydy jako nowego środka na raka. 5 fluoro jest
używany do leczenia różnorodnych raków odkąd potrafi stłumić rośnięcię (
w tym przypadku narastanie) rakowych komórek przez deaktywację
pirymidyny syntezy do RNA wewnątrz DNA. Skuteczność leków
farmaceutycznych z 5 FU naładowanym (obciążonym) LDH (5�FU�LDH)
sprawdzone różnych rakowych komórkach i porównane z wolnym 5�Flu.
Dla porównania badań doksorubicyna (DOX) jeden z najbardziej
skutecznych leków na chemioterapie był uwzględnionu (porównany) z
MTX�LDH hybrydą i MTX.
2.Materiały i metody:
5�FU�LDH hybryda była przygotowana przez strącenie wspólne wdług
wzorca, po pierwsze 5�FU był rozpuszczany w dekarbonizowanej wodzie i
0,5 molowym NAOH, i dodawany w kroplach (tzw. uposzczony mądrze) do
czasu otrzymania pH 0,032 molowego w roztworze do 5 Fu�stałego~8.
Zmieszany roztwór M Mg(NO3)2x6H2O(0,032M) i
Al(NO3)3x9H2O(0,016M) był póz
niej zmieszany z 5Fu roztworem.
Finałowe pH roztworu było uzgodnione do 9,5 przez NaOH otrzymując
biała i mętną zawiesinę. Zawiesina w zbiorniku mieszana była w
temperaturze pokojowej przez 48h pod azotowym oczyszczaniem i póz
niej
w rezultacie otrzymaliśmy biały wytrącony osad, który zosta wyizolowany
przez odwirowanie, przemyty przez zdejonizowaną wodę oraz
liofilizowanie.
MTX�LDH nanohybryda i LDH (sprzężona fluorescein izotiocyjanina) były
syntetyzowane jak poprzednio opisane (artykuł w bibliografii, wyciągnę od
Matusika). Przygotowane LDH środki farmakologiczne nanohybrydy były
analizowane przez proszkową analizę X raydyfrakcję (dane techniczne
aaratu) i skaningowy mikroskop elektronowy.
Ludzki gruczolakoraka płuc komórki i wątroba z komórkami rakowymi
(HEP1) byłu dostarczone (kupione) od Koreańskiego Banku Komórek i
HOS komórki były kupione z amerykańskiej typu kultur kolekcji (ATCC).
Trzy komórkowe linie (obstawiam że chodzi o 3 rodzaje) rosły w RPMI
1640 Dublecco z modyfikacją (tłumaczy mi to orzeł średni, ale obstawiam,
że moze chodzic o dane lub nazwę przyrządu) (DMEM)w środowisku o
minimalnej ilosci aminokwasów egzogennych ( podstawowych) środowiska,
w odpowiedniej kolejności, uzupełniając 10 % inaktywowane ciepłem
płodowej surowicy bydlęcej, 100 jednostek/ml penicyliny 100 mg/ml
streptomycyny ponizej nawilżonej atmosfery ( 5% CO2 + 95% powietrza) i
w temperaturze 37 stopni Celcjusza. Komórka modyfikowana LDH
sprzężona do FITC (LDHFITC) była analizowana przy użyciu (FACS
cytometrii przepływowej). Komórka (1x10^5ml^�1)były inkubowane ze 100
mikro ug/ml LDH�FITC w temperaturze 37 stopni Celcjusza. Po 2
godzinach pożywka zawierająca nanocząstki była usunięta i komórki były
przemyte 2 krotnie w PbS i zebrane przez skrobanie i póz
niej zamoczone
w PbS. Wszystkie dane (próbki) były oznaczone przez fluorescencję i
uzyskane z populacji 10 tysięcznych komórek. Dla proliferacji komórkowej i
żywotności komórek do badań, komórki posiano na płytki 96 dołkowe w
5x10^3 komórek na dołek i inkubowano całą noc w temperaturze 37 stopni
celcjusza poniżej 5% CO2 w atmosferze. Pożywka w dołkach była póz
niej
zamieniona przez świeżą pożywke zawierającą wolny lek i lek z
nanohybrydowym LDH (10,000 ng/ml) dla porównania i następnie
inkubowane przez 72h. Efekt leków na raka komórek był determinowany
przez użycie MIT (3(4,5 dimetylotiazol�2yl)�2,5 difenylotetrazoliowy bromek)
jako test. Krótko, 10 mikrolitrów MTT (rozwiązanie, ale znaczy to też
roztwór Rocha) było dodane do każdego dołka, który póżniej był
inkubowany przez 4 h. Reakcja była determinowana (aktywowana) przez
dodanie 100mikrolitrów 10% SDS w 0,01 molowym roztworze
Rocha(roche). Płytki były inkubowane całą noc, a póz
niej mierzone przy
absorbancji długości fali 570 nm z czytnikiem płytek (odmiana ?).
3.Rezultaty i dyskusja:
Według płytkowego XRD (w skrócie PXRD) płytki z 5 Fu�LDH
nanohybrydy, odległości między nimi wynosiły 10,6 angstrema (chyba
chodzi o sieć przestrzenną lub warstwy, albo pakiety), sieć przestrzenna
rozszerza sie wzdłuż c osi kryształu w porównaniu do LDH. Biorąc pod
uwage, że grubość LDH warstwy jest przybliżeniu ~ 4,8 Angstremy, a
długość wiązań Van der Waalsa, potwierdza to, że 5 FU molekuły są w
pełni interkalowane (FIG 1A). W przestrzeń 5 FU molekuły były upakowane
z anionowymi centrami ( �O� minus) głowami do LDH warstw. Z badań przy
użyciu SEM, dowiedzieliśmy się, że hybrydowe cząstki były równomiernie
rozłożone, ze średnią pierwotką cząstką około 80 nm. Wzór chemiczny z
pierwotnymi N03 minus i 5 Fu�LDH były determinowane do tworzenia
Mg0,6Al(0,36)(OH2)(NO3) (0,36) x 0,1 H2O i Mg(0,64)Al(0,36)(OH2),<
Fu(0,22)(NO3)(0,21)x0,1 H2O odpowiednio.
Do oszacowania wydajności LDH jako nośnika każda pobrana komórka
była analizowana w A549, Hep1 i HOS komórki. W zależności od kultury
komórek, ilości zinteralizowanych LDH nanocząsteki były znalezione i
rozróżnione pomiędzy sobą, pokazując największe upakowanie w HEP1
komórkach i najmniejsze w HOS komórkach.
Ogólnie każda komórka ma odrębne cechy i specyficzne funkcje ze
względu na różnice w ilości i gatunku protein, węglowodanów, lipidów, etc, i
dlatego, zinternalizowana większość ze związków zewnątrzkomórkowych
może zależeć od cech komórki. HOS komórki pochodzące z
kostniakomięsaka , najbardziej popularnego ze złośliwych kostnych raków
posiadają dlatego bardzo sztywne komórki w porównaniu z tym od płuc,
raka wątroby, moze byc jednym z powodów relatywnie niskiego wychwytu
komórkowego w komórkach. Z drugiej strony LDH samo nieznacznie
hamujekomórki rozpowszechniające się we wszystkich komórkach
testowanych do 500 mikrogramów/ml, co znaczy, ze nawet masywne
upakowane cząstki LDH jak w A549i w HEP1 komórkach nie powodują
(prowokują) ostrej toksycznosci. Dlatego obecny LDH może być
utylizowany jako nośnik leków. Skuteczność leku LDH nanohybrydowego
była oceniana przez pomiar tłumienia rakowych komórek wzrostu w
porównaniu do nieleczonych komórek ( w trzech liniach, moim zdaniem w 3
rodzajach). DOX, którego mechanizm działania jest znany z blokowania
DNA syntezy i przepisywania przez transkrypcje przez interakcje z DNA i
hamowania rozwoju enzymu topoizomerazy II [10], był wykorzystany do
badań porównawczych. IC 50 wartośi 5FU�LDH były pomiędzy 2,5�4,3
krótsze niż w wolnych 5 Fu LDH, gdzie były pomiędzy 2,5�4,3 krótsze niż w
wolnych 5 Fu w zależności od linii komórkowych, wskazującna zwiększenie
skutecznosci leku dzięki funkcją dostarczanym od LDH nanocząstek.
Dodatkow, MTX�LDH również ukazuje skuteczne tłumienie wzrostu
komórek rakowych, w porównaniou do wolnego MTX w każdej linii
(rodzaju) komórki przetestowanej, co jest zgodne z naszymi
wcześniejszymi rezultatami w HOS komórkach. Kiedy porównamy leków z
LDH nanohybrydami z wolnymi lkami, MTX�LDH miało największą
skutecznosć według kolejnosci MTX�LDH>MTX>DOX>5 FU�LDH> 5 Fu. w
każdej linii komórkowej (w każdym kierunku, rodzaju). To wskazuje nie
tylko na wysoką skutecznosć leków LDH nanohybryd, ale także na wielki
potencjał MTX�LDH jako leku na raka. Ciekawie wysoka skuteczność leków
byla obserwowana w Hep1 komórkach podobnych do A549 komórkach,
ukazując większe hamowanie wzrostu komórek rakowych dla LDH
nanohybrydy leku niż wolnych leków. Jak dobrze wiadomo czułość leku
zmienia sie wraz z liniami komórkowymi (kierunkami, rodzajami wg mnie)
ze względu na ich różnorodny skład.
Skuteczność leków związana jest z przenikliwością przez membranę
leków. Chociaż nizsze komórkowe upakowanie LDH nanocząstek było
obserwowanew HOS komórkach wzdłuż trzech badanych liniii (rodzajów)
FIG 2A jest wystarczający do udoskonalenia skuteczności leków.
Podsumowując 5 FU�LDH było sukcesywnie syntetyzowane koprecypitacją
metod i ukazując efekywność hamowania komórek rakowych proliferacji w
porównaniu do wolnego 5 Fu w każdej linii komórkowej testowany
(rodzaju).
Ponadto LDH nanoprzekaz
niki same nie są toksyczne. Dlatego
podsumowując antyrakowe leki z LDH nanohybrydami mogą być
potencjalnie kandydatami Stosowane jako środek na raka w niedalekiej
przyszłosci.