Funkcionalizované MoS2 nanomateriály špecificky interagujúce s CD33 receptormi buniek akútnej myeloidnej leukémie
Pavol Štefík 1 Adriana Annušová 2,3 Boris Lakatoš 1 Katarína Elefantová 1 Lucia Čepcová 1 Monika Hofbauerová 2 Anna Kálosi 3 Matej Jergel 2,3 Eva Majková 2,3 Peter Šiffalovič 2,3
2Slovenská akadémia vied, Fyzikálny ústav, Oddelenie multivrstiev a nanoštruktúr, Dúbravská cesta 9, 845 11 Bratislava, Slovenská republika
3Centrum pre využitie pokročilých materiálov, Slovenská akadémia vied, Dúbravská cesta 9, 845 11 Bratislava, Slovenská republika
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.
[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.