Funkcionalizované MoS2 nanomateriály špecificky interagujúce s CD33 receptormi buniek akútnej myeloidnej leukémie

Primárne karty

ISBN: ISBN 978-80-972360-7-6

Funkcionalizované MoS2 nanomateriály špecificky interagujúce s CD33 receptormi buniek akútnej myeloidnej leukémie

Pavol Štefík1 , Adriana Annušová2,3 , Boris Lakatoš , Katarína Elefantová , Lucia Čepcová , Monika Hofbauerová , Anna Kálosi , Matej Jergel , Eva Majková , Peter Šiffalovič ,
1 Slovenská technická univerzita v Bratislave, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie, Ústav biochémie a mikrobiológie, Radlinského 9, 812 37 Bratislava, Slovenská republika
2 Slovenská akadémia vied, Fyzikálny ústav, Oddelenie multivrstiev a nanoštruktúr, Dúbravská cesta 9, 845 11 Bratislava, Slovenská republika
3 Centrum pre využitie pokročilých materiálov, Slovenská akadémia vied, Dúbravská cesta 9, 845 11 Bratislava, Slovenská republika
pav.stefik@gmail.com

Akútna myeloidná leukémia (AML) predstavuje závažnú formu rakoviny, pre ktorú je typická nekontrolovateľná proliferácia nezrelých myeloblastov, ktoré sa hromadia v kostnej dreni alebo periférnej krvi [1,2]. Najčastejším spôsobom terapie je systémová chemoterapia, ktorá však zasahuje aj zdravé bunky, čo vedie k rôznym vedľajším účinkom. Z tohto dôvodu sa terapeutické metódy cielene ovplyvňujúce len nádorové bunky stávajú čoraz viac populárne.

Spomedzi známych dichalkogenidov prechodných kovov sa z hľadiska možného využitia v diagnostike a terapii nádorových ochorení venuje najväčšia pozornosť sulfidu molybdeničitému (MoS2) [3]. Ide o látku s charakteristickou vrstevnatou štruktúrou, ktorá je dostupná ako minerál molybdenit [4], a je možné z nej pripraviť nanomateriály exfoliačnými metódami. Inou alternatívou je syntetická príprava MoS2 nanomateriálov z rôznych substrátov obsahujúcich molybdén a síru [3]. Nanomateriály na báze MoS2 vyžadujú na zvýšenie biokompatibility a koloidnej stability vhodnú funkcionalizáciu, ktorá v sebe často zahŕňa aj väzbu tumor-rozpoznávajúcich prvkov akými sú napríklad protilátky alebo ligandy receptorov, ktoré v porovnaní so zdravými bunkami nádorové bunky (nad)exprimujú [5,6].

V rámci tejto práce sa nám úspešne podarilo pripraviť MoS2 nanovločky z kryštalického MoS2 pomocou exfoliácie v kvapalnej fáze, ktoré sa funkcionalizovali anti-CD33 protilátkou. Táto protilátka sa viaže na CD33 receptory exprimované na povrchu buniek línie SKM-1, ktoré slúžili ako biologický model akútnej myeloidnej leukémie. Pomocou laserovej skenovacej a Ramanovej konfokálnej mikroskopie sa potvrdila úspešnosť internalizácie MoS2 nanokonjugátov a ich prítomnosť na povrchu buniek a v ich intracelulárnom priestore. S využitím prietokovej cytometrie sa podarilo sledovať príjem MoS2 nanokonjugátov bunkami a dokázať špecifickosť interakcie konjugátov funkcionalizovaných anti‑CD33 protilátkou s bunkami SKM-1 v porovnaní s konjugátmi funkcionalizovanými anti‑GPC3 protilátkou (prítomnosť GPC3 receptorov nebola dosiaľ u buniek akútnej myeloidnej leukémie zdokumentovaná). V kontexte pozitívnych výsledkov z krátkodobého vplyvu MoS2 nanokonjugátov na viabilitu buniek SKM-1 môžeme preto konštatovať, že pripravené MoS2 nanokonjugáty majú potenciál ako AML‑špecifické nanonosiče liečiv.

Poďakovanie: 

Táto práca vznikla s podporou projektov APVV-15-0641, APVV-19-0365 a projektov v rámci operačného programu Výskum a vývoj ITMS 26230120006 a operačného programu Výskum a inovácie ITMS 313021T081 financovaných z Európskeho fondu regionálneho rozvoja.

Zdroje: 

[1] Siveen, K. S. et al. Mol. Cancer, 2017, 16, 13.
[2] Ilyas, A. M. et al. BMC Genomics, 2015, 16, S5.
[3] Yadav, V. et al. Small, 2019, 15, 1803706.
[4] Tan, S. M. et al. Chem. - A Eur. J., 2015, 21, 7170–7178.
[5] Stergiou, A. et al. Chem. Eur. J. 2018, 24, 18246-18257.
[6] Zhang, X. et al. Colloids Surf., B. 2019, 173, 101-108.