BEIJING — Ein neuer Nanopartikel-Liefersystem hemmt das Wachstum von Glioblastomen, indem es das Gen Polo-like Kinase 1 mit small interfering RNA (siRNA) schaltet; Wissenschaftler synthetisierten den PAH-AM-PEG-ApoE-Träger, genannt PAPA, um siPLK1 direkt in Gehirntumorzellen zu transportieren.

Der Träger beginnt mit PAH-AM, einem patentierten kationischen Polymer aus dem Labor der Forscher. Sie grafteten es mit Polyethylenglykol über eine methanolbasierte Reaktion unter Verwendung von DMTMM als Kondensationsmittel. Nach Zugabe von Triethylamin blieben die Bedingungen kalt bei 3–5 °C für 22 Stunden. Das Ergebnis: PAH-AM-PEG, ein gelber Feststoff nach Reinigung durch Zentrifugation und Acetonitril-Spülungen.

Als nächstes wurde das ApoE(159–167)-Peptid befestigt, das von Motif Biotech stammt. Die Forscher lösten 3 Gramm PAH-AM-PEG in Methanol und mischten es mit dem Peptid in einer PBS-Methanol-Lösung. Nach 43 Stunden bei Raumtemperatur und 48-Stunden-Dialyse ergab die Gefrier Trocknung den fluffigen PAPA-Pulver.

Um siPLK1 zu laden, verwendete das Team elektrostatische Selbstmontage. Sie lösten 10 mg PAPA in DEPC-behandeltem Wasser, filterten es steril und inkubierten es mit 0,04 mg siRNA in Verhältnissen von 1:1 bis 3:1. Optimaler Bindungseffekt trat bei höheren Verhältnissen auf, bestätigt durch Agarose-Gel-Elektrophorese auf 1%igen Gelen bei 100 V für 30 Minuten. Unter UV-Licht leuchteten die Gelen, wodurch siRNA vollständig über 2,5:1 Masseverhältnis eingeschlossen wurde.

Partikelcharakterisierung mittels Malvern Zetasizer Nano ZS zeigte Größen und Zeta-Potentiale, die für die Lieferung geeignet sind. Raster-Elektronenmikroskopie erfasste die Morphologie der Nanostrukturen. In Freisetzungstests entwich FAM-markiertes siPLK1 langsam aus Dialysebeuteln in PBS bei pH 7,4. Fluoreszenzmessungen bei 488/518 nm verfolgten die kumulative Freisetzung über 24 Stunden.

Die Stabilität war auffällig. PAPA schützte siPLK1 vor 10 μg/mL RNase A bei 37 °C. Frei vorliegendes siRNA zerfiel innerhalb von Stunden, gemäß Gel-Tests, während Nanopartikel die Ladung bis zu 6 Stunden schützten. Serumstabilitätstests bestätigten die Widerstandsfähigkeit.

Das System zielt auf menschliche Glioblastomzellen U87MG ab, die in RPMI-1640 mit Fetusbovinen-Serum aus Wuhan Pnosay kultiviert wurden. BALB/C-Mäuse im Alter von 6–8 Wochen von der Yangzhou University modellieren in vivo-Tests. Verwendete Geräte umfassten Olympus-Mikroskope aus Tokio und Thermo Fisher PCR-Geräte aus New York. siRNA-Sequenzen: siPLK1 Sense 5′-CCCGAGGUGCUGAGCAAGAAAdTdT-3′, Antisense 5′-UUUCUUGCUCUCAGCACCUCGGGGdTdT-3′. Als Negativkontrolle wurde eine zufällige Sequenz verwendet.

Glioblastome bleiben tödlich aufgrund von Blockaden durch die Blut-Hirn-Schranke. Die ApoE-Imitation in PAPA verbessert die Durchdringung des Gehirns. Die Hemmung von PLK1 stört die Mitose in Krebszellen. Frühe Daten deuten darauf hin, dass PAPA@siPLK1 Tumoren effektiv verkleinert. Vollständige in vivo-Ergebnisse warten auf Veröffentlichung.

Laut der Studie in AAPS PharmSciTech verbessert dieses Plattform die gezielte Therapie. Forscher optimierten jeden Schritt, von der Syntheseausbeute bis zu den Gelverschiebungen. Fluoreszierende Cy7- und FAM-Markierungen verfolgten die Lieferung in Zellen und Mäusen.