velikost textu

Targeting of viral nanoparticles to cancer specific receptors

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Targeting of viral nanoparticles to cancer specific receptors
Název v češtině:
Cílení virových nanočástic na specifické nádorové receptory
Typ:
Rigorózní práce
Autor:
Mgr. Jiřina Suchanová
Id práce:
206612
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
Program studia:
Biologie (N1501)
Obor studia:
Genetika, molekulární biologie a virologie (NGEMOVI)
Přidělovaný titul:
RNDr.
Datum obhajoby:
25. 10. 2018
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
polyomavirus, umělé virové částice, VLPs, nanočástice, GCPII, transferin
Klíčová slova v angličtině:
polyomavirus, virus-like particle, VLPs, nanoparticle, GCPII, transferrin
Abstrakt:
Abstrakt Úkolem této práce bylo prozkoumat potenciál umělých virových částic (virus-like particles, VLPs) odvozených od myšího polyomaviru (MPyV) jako možných nanonosičů pro řízenou dopravu terapeutických a diagnostických látek do specifických buněk či tkání. Vybrali jsme VLPs myšího polyomaviru, protože neobsahují virovou DNA a jsou považovány za bezpečné pro využití v bioaplikacích. Při našem výzkumu jsme použili přístup chemické modifikace pro přesměrování VLPs z jejich přirozeného receptoru na nádorové buňky. Lysinové zbytky exponované na povrchu částice byly modifikovány aldehydickým činidlem pro následnou konjugaci vybraných molekul, transferinu a inhibitoru glutamát karboxypeptidázy II (GCPII), na povrch částice. Transferin, transportér iontů železa do metabolicky aktivních buněk, pomohl k přesměrování VLPs do různých druhů nádorových buněk nadměrně produkujících transferinový receptor. Na druhou stranu, GCPII slouží jako transmembránový antigen specificky se vyskytující na buňkách nádoru prostaty a připojení malé molekuly inhibitoru k VLPs vedlo k úspěšnému rozpoznání těchto buněk. Použili jsme metodu elektronové mikroskopie k vizualizaci obou typů modifikovaných VLPs a metody průtokové cytometrie a konfokální mikroskopie pro studium specifických buněčných interakcí a internalizace nanočástic. Dále jsme také zjišťovali vliv sérových proteinů na modifikované polyomavirové VLPs. Velké množství sérových proteinů vyskytujících se v krevním řečišti je totiž jedním z hlavních problémů cílení různých nanočástic in vivo, protože tyto proteiny interagují s povrchem nanočástice a formují takzvanou proteinovou koronu. Proteinová korona pak zakryje směrující ligand a zabrání specifickému zacílení dané nanočástice. Použili jsme průtokovou cytometrii a ELISA analýzu, abychom prokázali, že směrování VLPs není ovlivněno vytvořením proteinové korony. Závěrem lze říci, že polyomavirové VLPs lze přesměrovat jak na široce distribuované, tak na typově specifické nádorové markery. To činí z VLPs univerzální nástroj pro cílení širokého spektra nádorů. Silná avidita a vazebná specificita konjugátů VLPs má ohromný potenciál pro zvýšení senzitivity a specificity nádorových terapií. Klíčová slova: polyomavirus, umělé virové částice, VLPs, nanočástice, GCPII, transferin
Abstract v angličtině:
Abstract The aim of this thesis is to reveal the potential of mouse polyomavirus (MPyV) based virus-like particles (VLPs) as possible nanocarriers for directed delivery of therapeutic or diagnostic compounds to specific cells or tissues. We have chosen mouse polyomavirus VLPs because they do not contain viral DNA and are considered safe for utilization in bio-applications. In our research, we used a chemical approach for retargeting of MPyV based VLPs from their natural receptor to cancer cells. The chemical modification of the capsid surface exposed lysines by an aldehyde-containing reagent enabled conjugation of VLPs to selected molecules: transferrin and inhibitor of glutamate carboxypeptidase II (GCPII). Transferrin, as a transporter of iron to metabolically active cells, targeted VLPs to numerous types of cancer cells overexpressing the transferrin receptor. On the other hand, GCPII serves as a transmembrane marker specific for prostate cancer cells and conjugation of its inhibitor to VLPs resulted in successful recognition of these cells. Electron microscopy was used for visualization of modified VLPs and flow cytometry together with confocal microscopy for investigation of cell specific interactions and VLP uptake. Furthermore, we explored the influence of serum proteins on VLPs. The abundance of serum proteins in the blood stream is a major problem of in vivo targeting of various types of nanoparticles because these proteins interact with nanoparticle surface and form so called protein corona. The protein corona then masks the targeting ligands and prevents the specific targeting of nanoparticles. We used ELISA assays and flow cytometry to prove that the targeting of prepared VLPs is not affected by protein corona formation. In conclusion, we demonstrated that polyomavirus based VLPs could be retargeted to either broadly distributed or type-specific cancer markers. This makes the VLPs an universal tool for addressing a wide range of tumors. The strong avidity and binding selectivity of VLP conjugates have a tremendous potential to increase the sensitivity and specificity of cancer therapies. Key words: polyomavirus, virus-like particle, VLPs, nanoparticle, GCPII, transferrin
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Jiřina Suchanová 5.06 MB
Stáhnout Příloha k práci Mgr. Jiřina Suchanová 8.13 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Jiřina Suchanová 270 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Jiřina Suchanová 212 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 522 kB