Fortschritte in der medizinischen Ethik
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Abstrakt

Globale Pharmakovigilanz 2018: Pharmakologische Bewertung einer fortschrittlichen Curcumin-Formulierung zur Vorbeugung von Knochenmetastasen bei Brustkrebs – Iram Irshad, Ramin Rohanizadeh und Pegah Varamini – The University of Sydney, Australien, MacGill University, Kanada

Iram Irshad, Ramin Rohanizadeh and Pegah Varamini

Ziel dieser Studie ist es, die vorbeugende Wirkung von mit Bisphosphonat modifizierten Curcumin-Nanopartikeln auf Knochenmetastasen bei Brustkrebs zu untersuchen. Wir haben mit Alendronat konjugierte Curcumin-Nanopartikel (Aln-Cur-NPs) und Curcumin-Nanopartikel (Cur-NPs) ohne Alendronat formuliert. Die Beladungskapazität wurde bestimmt und erwies sich in verschiedenen Chargen von Aln-Cur-NPs und Cur-NPs, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten hergestellt wurden, als konsistent und betrug 4 % bzw. 5,7 %. Die In-vitro-Antitumoraktivität der Curcumin-Nanopartikel mit/ohne Alendronat wurde in drei verschiedenen Brustkrebszellen (als IC50-Werte) bewertet. Für Aln-Cur-NP wurde eine signifikant höhere Antitumoraktivität im Vergleich zu Cur-NP mit IC50-Werten von 13,9 bzw. 7,7 μg/ml für MCF-7, MDA-MB-231 und SKBR beobachtet. Diese Studie wies auf eine verstärkte Antikrebswirkung von Curcumin-Nanopartikeln durch die Zugabe von Alendronat zu Curcumin hin, was den synergistischen Effekt der Kombination Curcumin/Bisphosphonate stark unterstützt, wenn man die ähnliche Aufnahmemenge durch die Krebszellen beider Nanopartikelformulierungen berücksichtigt. Die Auswirkung der Nanopartikel auf die Lebensfähigkeit von MDA-MB-231-Zellen wurde außerdem mithilfe der Zeitrafferbildaufzeichnungstechnologie von IncuCyte über zwei Tage untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Aufnahme von rohem Curcumin wesentlich geringer war und sich außerhalb der Zellen absetzte, während in Nanopartikeln eingekapseltes Curcumin effektiv von den Krebszellen aufgenommen wurde. Im selben Experiment beobachteten wir, dass Aln-Cur-NPs die Lebensfähigkeit der Zellen wirksamer beeinflussten als Cur-NPs und rohes Curcumin. Die Aufnahme von Aln-Cur-NPs und Cur-NPs in den Zellkern und das Zytoplasma von MDA-MB-231 nach 24-stündiger Behandlung wurde durch konfokale Rasterlasermikroskopie festgestellt. Die qualitative Analyse der konfokalen Bilder zeigte eine höhere Aufnahme von Alendronat-modifizierten Nanopartikeln (Aln-Cur-NPs) im Vergleich zu rohem Curcumin, während keine Aufnahme für die unbehandelte (PBS) Kontrolle beobachtet wurde. Die Wirkung unserer Nanopartikel auf die Freisetzung von Parathormon-verwandtem Protein (PTHrP) durch MDA-MB-231-Zelllinien wurde durch einen PTHrP-ELISA-Test zur quantitativen Messung der von MDA-MB-231-Zellen freigesetzten Konzentration menschlichen PTHrP bestimmt. Die PTHrP-Freisetzung wird durch Krebszellen im Knochenmikromilieu erhöht und fördert die osteoklastische Aktivität und trägt zu osteolytischen Knochenmetastasen bei. Seine Rolle bei der Entwicklung primärer Tumore ist noch nicht klar, aber normalerweise trägt es zur Brustentwicklung bei. MDA-MB-231-Zellen wurden mit Alendronat-modifizierten und nicht-modifizierten Curcumin-Nanopartikeln behandelt. Die Ergebnisse zeigten deutlich eine Verringerung der PTHrP-Freisetzung durch die MDA-MB-231-Zelllinien und damit eine mögliche Verringerung der Wahrscheinlichkeit von Knochenmetastasen. Die Ergebnisse zeigten, dass Aln-Cur-NPs im Vergleich zu rohem Curcumin und Cur-NPs eine stärker reduzierende Wirkung auf die PTHrP-Freisetzung haben. Diese vorläufigen Daten legen nahe, dass Aln-Cur-NPs vielversprechend bei der Vorbeugung und Behandlung von Knochenmetastasen bei Brustkrebs sein können.