Μελέτη αξιολόγησης της βιοδραστικότητας συμπλόκων Ag (I) με οργανικούς υποκαταστάτες και εγκλωβισμός, ανάπτυξη και χαρακτηρισμός λιποσωμιακών νανοσυστημάτων μεταφοράς τους, σε καρκινικά in vitro και in vivo μοντέλα
Authors: Καραγκούνης Ηλίας 
Published: September 2021

Η αξία της χημειοθεραπείας παραμένει ακλόνητη μέχρι σήμερα αλλά οι νέες αντικαρκινικές προσεγγίσεις κερδίζουν ολοένα και περισσότερο έδαφος στην καταπολέμηση του καρκίνου. Ο στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν ο έλεγχος της βιοδραστικών ιδιοτήτων 4 νέων μεικτών-συμπλόκων του αργύρου (Ι) με υποκαταστάτες τριφαινυλοφωσφίνη και θειοαμίδια με μοριακούς τύπους AgCl(TPP)2(TZD) [1], AgCl(TPP)2(BZT) [2], AgCl(TPP)2(CBZT) [3], AgCl(TPP)2(MMI) [4], ως εν δυνάμει αντικαρκινικοί παράγοντες και ο προσδιορισμός του μηχανισμού δράσης τους. Επιπροσθέτως, πραγματοποιήθηκαν μελέτες ενσωμάτωσης των συμπλόκων σε λιποσώματα, για τη βελτίωση των φυσικοχημικών τους ιδιοτήτων και την αύξηση της φαρμακολογικής τους δραστικότητας που προσφέρουν τα συστήματα αυτά. Πραγματοποιήθηκαν in vitro μελέτες αξιολόγησης της αναστολής του κυτταρικής βιωσιμότητας των συμπλόκων του Ag(I), ανίχνευση του κυτταρικού μηχανισμού του θανάτου που προκαλούν, αξιολόγηση των φωτοενεργοποιούμενων κυτταροτοξικών τους δράσεων έπειτα από έκθεση σε UVC ακτινοβολία. Δραστικότερο όλων εμφανίστηκε το σύμπλοκο [3], με το οποίο συνεχίστηκε η μελέτη αξιολόγησης του. Έτσι μελετήθηκε σε πληθώρα καρκινικών σειρών προς ανίχνευση κυτταρικής επιλεκτικότητας. Επιπροσθέτως, αξιολογήθηκε η ικανότητα αναστολής σχηματισμού αποικιών καρκινικών κυττάρων, μελετήθηκαν οι δράσεις του συμπλόκου στον κυτταρικό κύκλο και ελέγχθηκε εάν ο μηχανισμός δράσης του προκαλείται μέσω διασταυρούμενων συνδέσεων με το DNA. Εν συνεχεία πραγματοποιήθηκαν μελέτες ανεύρεσης κατάλληλου λιποσωμιακού νανοφορέα μεταφοράς του, πραγματοποιήθηκε ο φυσικοχημικός χαρακτηρισμός του συστήματος και ελέγχθηκαν οι in vitro κυτταροτοξικές του ιδιότητες. Οι in vivo μελέτες συμπεριέλαβαν μελέτες οξείας και χρόνιας τοξικότητας σε υγιείς θηλυκούς επίμυες Wistar της ελεύθερης χορηγούμενης μορφής του συμπλόκου καθώς και τις αντικαρκινικές ιδιότητες επί καρκινοπαθών με λειομυοσάρκωμα θηλυκών επίμυων Wistar της ελεύθερης και της λιποσωμιακής μορφής του συμπλόκου. Τα σύμπλοκα του Ag (I) επέδειξαν ισχυρή κυτταροτοξική δράση η οποία εμφανίστηκε στατιστικά σημαντικά καλύτερη από της cisplatin. Η ενδοκυτταρική φωτοενεργοποίηση των συμπλόκων με UVC προκάλεσε αύξηση των κυτταροτοξικών δράσεων τους. Ο κυτταρικός θάνατος επάγεται δοσοεξαρτώμενα μέσω του μηχανισμού της απόπτωσης. Επιπροσθέτως, το σύμπλοκο [3] επέδειξε ισχυρή κυτταροτοξικότητα στις καρκινικές σειρές που δοκιμάστηκε αλλά δεν εμφάνισε κυτταρική επιλεκτικότητα. Επιπροσθέτως, το [3] εμφάνισε δοσοεξαρτώμενες ιδιότητες αναστολής της δημιουργίας αποικιών των καρκινικών κυττάρων, δεν επέδειξε σχέση δράσης με τις φάσεις S και G2/M του κυτταρικού κύκλου και δεν αποκαλύφθηκε ότι δημιουργεί διασταυρούμενες συνδέσεις με το DNA. Επιτεύχθηκε η ενσωμάτωση του συμπλόκου [3] σε λιποσώματα σύστασης EPC:DPPG και η μοριακή αναλογία του συμπλόκου προς τα λιπίδια των λιποσωμάτων (Drug/Lipid) προσδιορίστηκε στα 1.76x10-5 ενώ η συγκέντρωση στα 0.584μΜ. Παρά το μικρό ποσοστό ενσωμάτωσης του [3], η λιποσωμιακή μορφή του συμπλόκου επέδειξε ισχυρότερες in vitro κυτταροτοξικές δράσεις σε σχέση με την ελεύθερη μορφή του (~25 φορές χαμηλότερη IC50 τιμή). Στις μελέτες οξείας και χρόνιας τοξικότητας δεν προκλήθηκε ο θάνατος κανενός πειραματόζωου και η ιστοπαθολογική εξέταση έδειξε πολύ ήπιες ιστικές βλάβες. Ο έλεγχος των αντικαρκινικών ιδιοτήτων ανέδειξε στατιστικά σημαντική αύξηση της επιβίωσης των καρκινοπαθών επίμυων που έφτασε στα επίπεδα του 57.45% σε σχέση με την ομάδα ελέγχου και ήταν εφάμιλλη για την μεγάλη δόση (6 x 27mg/kg ΣΒ) της ελεύθερης μορφής του συμπλόκου [3] και για τη λιποσωμιακή μορφή του συμπλόκου [3] (6 x 0.0025mg/kg ΣΒ). Ο ιστοπαθολογικός έλεγχος έδειξε ήπιες ιστικές βλάβες (ήπαρ, πνεύμονας) στην χορηγούμενη ελεύθερη μορφή του συμπλόκου ενώ η εικόνα των ιστών στη λιποσωμιακή μορφή ήταν κατά φύσιν. Με τα παραπάνω αποτελέσματα αναδεικνύεται η χρησιμότητα της ενσωμάτωσης της λιποσωμιακής νανοτεχνολογίας στην στρατηγική προσέγγισης των νέων χημείο-μέταλλο-θεραπευτικών ουσιών και η ανάδειξη των ισχυρών τους φαρμακολογικών δράσεων στη βελτίωση του αντικαρκινικού θεραπευτικού τους αποτελέσματος.