Meme Kanseri Tedavisinde Hedefe Yönelik AuNPs ve Doxorubicin İçeren Peptid Taşıyıcı Formülasyon Geliştirme ve Etkinliği

Abstract

Amaç: Terapötik ajanların nanopartiküller ile konjuge edilip tümörlü bölgelere iletildiği hedefe yönelik kanser tedavileri araştırmalarında son zamanlarda ciddi bir artış söz konusudur. Özellikle Au NP'ler yüksek verimle elde edilmelerinin yanı sıra sitotoksik olmamaları ve çeşitli yüzey modifikasyonlarıyla kolaylıkla fonksiyonelleştirilebilecekleri için sıklıkla tercih edilmektedir. Gereç ve Yöntem: Bu çalışmada, östrojen reseptör pozitif meme kanseri hücrelerini tanıyabilecek peptid taşıyıcılı doxorubicin yüklü altın nanopartiküller (AuPepDox NPs ) sentezlenmiş ve etkinlikleri MCF-7 hücreleri üzerinde test edilmiştir. MCF-7 hücrelerinde AuPepDox NPs farklı dozlarda 24 saat inkübe edilmiş ve mitokondriyal apoptotik etki için Bax, Blc-2 protein düzeyleri western blot ile analiz edilmiştir. AuPepDox NPs’ler %88.77 verimle sentezlenerek 510 nm’de turuncu renkleri maksimum absorbsiyon göstermiştir. Bulgular: SEM analizinde AuPepDox NPs’lerin morfolojik değerlendirmeleri yapılarak küresel bir şekilde olduğu ve ortalama boyutunun 117.55 ± 24.14 nm olarak tespit edilmiştir. Zeta-sizer analizleri sonucu AuPepDox NPs’ler için potansiyel yük -21.34 ± 2.81 mV olarak bulunmuştur. AupepDox NPs'ler 72 saat sonra pH 7.4 te %19.39 ve pH 5.5’te %81.97 doxorubicin salınımı göstermiştir. MCF-7 hücrelerinde 24 saatlik inkübasyonda AuPepDox NPs'ler için IC50 konsantrasyon 99.72 µM olarak hesaplanmış ve serbest doxorubicine göre daha fazla sitotoksik etki gösterdiği bulunmuştur. AuPepDox NPs'lerin Bax/Bcl-2 oranında eşdeğer serbest doxorubicine göre apoptozu daha iyi indüklediği istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur. Sonuç: Mevcut çalışmada, asidik pH’da iyi bir salınım gösteren AuPepDox NPs’lerin eşdeğer doxorubicin göre MCF-7 hücrelerinde apoptozu daha iyi indüklediği gösterilmiştir. Bu çalışma kanserli hücrelerin asidik ortamında salım yapabilen ilaçların geliştirilmesinde klinik çalışmalar için katkıda bulunabilir.

Objective: Recently, there has been a significant increase in research for targeted cancer treatments in which therapeutic agents are conjugated with nanoparticles and delivered to tumor sites. In particular, Au NPs are frequently preferred because they are obtained in high yield, as well as being non-cytotoxic and can be easily functionalized with various surface modifications. Material and Methods: In this study, peptide carrier doxorubicin loaded gold nanoparticles (AuPepDox NPs) that can recognize estrogen receptor positive breast cancer cells were synthesized and their efficacy was tested on MCF-7 cells. AuPepDox NPs in MCF-7 cells were incubated at different doses for 24 hours and Bax, Blc-2 protein levels were analyzed by western blot for mitochondrial apoptotic effect. AuPepDox NPs were synthesized in 88.77% yield and showed maximum absorption of orange colors at 510 nm. Results: Morphological evaluations of AuPepDox NPs were made in SEM analysis and it was determined that they were spherical in shape and their average size was 117.55 ± 24.14 nm. The potential charge for AuPepDox NPs as a result of zeta-sizer analysis was found as -21.34 ± 2.81 mV. AupepDox NPs showed a release of 19.39% doxorubicin at pH 7.4 and 81.97% at pH 5.5 after 72 hours. The IC50 concentration was calculated as 99.72 µM for AuPepDox NPs in 24 hours of incubation in MCF-7 cells, and it was found that it showed more cytotoxic effect than free doxorubicin. It was found that AuPepDox NPs induced apoptosis better than equivalent free doxorubicin in Bax/Bcl-2 ratio. Conclusion: In the current study, it was shown that AuPepDox NPs, which show good release at acidic pH, induce apoptosis in MCF-7 cells better than equivalent doxorubicin. This work can contribute to clinical studies in the development of drugs that can release in the acidic environment of cancer cells.