Theranostische Goldnanopartikel, die für eine dauerhafte systemische Zirkulation modifiziert wurden, verbessern effektiv und sicher die Strahlentherapie von menschlichen Sarkomzellen und Tumoren

Die Strahlentherapie (RT) ist ein integraler Bestandteil der Behandlung vieler Sarkome und beruht auf einer präzisen Behandlung des Tumorgewebes. Trotz konventioneller Behandlungsplanung und RT wurden bei lokal fortgeschrittenen, inoperablen Sarkomen lokale Versagensraten von 10 % bis 28 % nach 5 Jahren berichtet, was teilweise auf Einschränkungen bei der kumulativen RT-Dosis zurückzuführen ist, die sicher verabreicht werden kann. Wir beschreiben Studien zum potenziellen Nutzen von Goldnanopartikeln, die für eine dauerhafte systemische Zirkulation (durch Polyethylenglykosylierung; im Folgenden „P-GNPs“) modifiziert wurden, als Adjuvantien für die RT von Sarkomen. In Studien an zwei menschlichen, von Sarkomen abgeleiteten Zelllinien verursachte P-GNP in Verbindung mit RT einen erhöhten nicht reparierten DNA-Schaden, der sich in einem etwa 1.61-fachen Anstieg der γ-H2AX-Fokidichte (auf Ser(139) phosphoryliertes Histon) im Vergleich zu RT allein widerspiegelte . Die kombinierte RT und P-GNP führten im Vergleich zur RT allein auch zu einem deutlich verringerten klonogenen Überleben von Tumorzellen, mit Dosis-Steigerungs-Verhältnissen von 1.08 bis 1.16. Bei Mäusen, denen menschliche Sarkom-Tumorzellen transplantiert wurden, akkumulierte das P-GNP selektiv im Tumor und ermöglichte eine dauerhafte Bildgebung, was möglicherweise die Radiosensibilisierung sowie die Behandlungsplanung unterstützte. Mäuse, die vor der gezielten RT ihrer Tumoren mit P-GNP vorbehandelt wurden, zeigten eine deutlich verbesserte Tumorregression und ein deutlich verbessertes Gesamtüberleben, wobei ein Drittel der Mäuse in dieser Behandlungsgruppe im Vergleich zu keiner einzigen mit RT allein überlebten. Interessanterweise erhöhte eine vorherige RT von Sarkomtumoren die anschließende Extravasation und die Ablagerung von P-GNP im Tumor. Zusammengenommen legen diese Ergebnisse nahe, dass P-GNP in die RT von Sarkomen integriert werden könnte, was möglicherweise die Zielbildgebung und Radiosensibilisierung des Tumors verbessert und gleichzeitig die Dosis für normales Gewebe minimiert.

Joh DY, Kao GD, Murty S, Stangl M, Sun L, Al Zaki A, Xu X, Hahn SM, Tsourkas A & Dorsey JF.

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