ACS Nano, 2020

Dual Regioselective Targeting the Same Receptor in Nanoparticle-Mediated Combination Immuno/Chemotherapy for Enhanced Image-Guided Cancer Treatment.

When combined with immunotherapy, image-guided targeted delivery of chemotherapeutic agents is a promising direction for combination cancer theranostics, but this approach has so far produced only limited success due to a lack of molecular targets on the cell surface and low therapeutic index of conventional chemotherapy drugs. Here, we demonstrate a synergistic strategy of combination immuno/chemotherapy in conditions of dual regioselective targeting, implying vectoring of two distinct binding sites of a single oncomarker (here, HER2) with theranostic compounds having a different mechanism of action. We use: (i) PLGA nanoformulation, loaded with an imaging diagnostic fluorescent dye (Nile Red) and a chemotherapeutic drug (doxorubicin), and functionalized with affibody Z (8 kDa); (ii) bifunctional genetically engineered DARP-LoPE (42 kDa) immunotoxin comprising of a low-immunogenic modification of therapeutic exotoxin A (LoPE) and a scaffold targeting protein, DARPin9.29 (14 kDa). According to the proposed strategy, the first chemotherapeutic nanoagent is targeted by the affibody to subdomain III and IV of HER2 with 60-fold specificity compared with nontargeted particles, while the second immunotoxin is effectively targeted by DARPin molecule to subdomain I of HER2. We demonstrate that this dual targeting strategy can enhance anticancer therapy of HER2-positive cells with a very strong synergy, which made possible 1000-fold decrease of effective drug concentration and a significant enhancement of HER2 cancer therapy compared to monotherapy . Moreover, this therapeutic combination prevented the appearance of secondary tumor nodes. Thus, the suggested synergistic strategy utilizing dual targeting of the same oncomarker could give rise to efficient methods for aggressive tumors treatment.

IBCH: 8776
Ссылка на статью в журнале:
Нет данных о цитировании
Данные статьи проверены модераторами 2020-09-21

Список научных проектов, где отмечена публикация

  1. Комплексное исследование мультифункциональных супрамолекулярных систем, контролируемо воздействующих на клетки эукариот, с целью создания эффективных агентов для тераностики (1 Июля 2017 года — 30 Июня 2020 года). Шипунова В.О.. Грант, РНФ.
  2. 19-72-30012. . Внебюджетное финансирование.
  3. 3D-модели ErbB2-положительных опухолей в фазе кратковременного эпителиально-мезенхимального перехода как объект для поиска эффективных стратегий адресной терапии in vivo (1 Августа 2019 года — 31 Декабря 2021 года). Зелепукин И.В.. Грант, РФФИ.
  4. 02.a03.21.0005. . Внебюджетное финансирование.
  5. Разработка агентов для онкотераностики на основе эффекта усиления биолюминесценции плазмонными наноструктурами (6 Января 2020 года — 31 Декабря 2021 года). Шипунова В.О.. Грант, РФФИ.