Terapia fotodynamiczna (PDT) składa się z trzech głównych czynników: fotouczulaczy, światła i tlenu. PDT jest opisywana jako obiecująca metoda leczenia różnych nowotworów3. Kiedy fotouczulacze są podawane pacjentowi z rakiem, selektywnie gromadzą się w tkankach nowotworowych. Po zastosowaniu odpowiedniej długości fali światła wysoce reaktywny tlen singletowy i inne wolne rodniki prowadzą do uszkodzenia komórek nowotworowych4.
Rak płuc został wprowadzony jako jedno z pierwszych zastosowań PDT na początku lat 80. 5. PDT zapewnia kilka korzyści w leczeniu raka płuc. Ponieważ PDT jest leczeniem nieinwazyjnym i niechirurgicznym, jest atrakcyjną alternatywą dla pacjentów, u których resekcja chirurgiczna jest niewskazana.
Było wiele wyzwań mających na celu zwiększenie skuteczności fotosensybilizatorów w zwalczaniu raka. Zwiększenie akumulacji fotouczulacza w miejscach raka i zmniejszenie akumulacji w zdrowych tkankach to identyczne cele badań ukierunkowanych na raka. Różnorodne ukierunkowane systemy dostarczania leków, takie jak polimery, liposomy i nanocząstki, są stosowane jako nośniki fotouczulaczy6-8. W naszych poprzednich badaniach nanocząstki skutecznie zwiększały zdolność fotouczulaczy do zwalczania nowotworów9,10. Nanocząstki są idealnymi nosicielami ukierunkowanymi na raka, ponieważ posiadają zarówno pasywne, jak i aktywne zdolności celowania. Nieszczelne naczynia nowotworowe dają możliwość łatwego gromadzenia się nano nośników w guzach, co jest dobrze znane jako efekt zwiększonej przepuszczalności i retencji (EPR)11,12. Interakcja między nanocząstkami a specyficznymi receptorami na komórkach nowotworowych umożliwia aktywne celowanie w raka. W tym badaniu przygotowaliśmy nanocząstki na bazie kwasu hialuronowego do interakcji z CD44, głównym receptorem kwasu hialuronowego, który ulega nadekspresji na komórkach raka płuc13.
Aby zmaksymalizować skuteczność przeciwnowotworową, w niniejszym badaniu zastosowano kombinację PDT i chemioterapii. Ta koncepcja skojarzona może pozwolić na zwiększenie efektu terapeutycznego. Co więcej, zmniejszone dawki zarówno fotouczulacza, jak i leku przeciwnowotworowego mogą zmniejszyć działania niepożądane. W niniejszym badaniu wybraliśmy hipokrellinę B (HB) jako nowy fotouczulacz. HB jest izolowany z chińskiego grzyba leczniczego Hypocrella bambuase. Shang i wsp. stwierdzili, że PDT oparta na HB ma wyższą skuteczność przeciwnowotworową w porównaniu z PDT1 na bazie pochodnej hematoporfiryny. Paklitaksel został wybrany jako lek przeciwnowotworowy, ponieważ okazał się być potencjalnym lekiem w leczeniu różnych nowotworów, w tym raka płuc2.
Tutaj porównaliśmy skuteczność przeciwnowotworową roztworu fotosensybilizatora (hipokrelina B, HB), nanocząsteczek kwasu hialuronowego i nanocząsteczek ceramidowych (HB-NPs) w kapsułkach fotouczulacza oraz nanocząsteczek ceramidowych kwasu hialuronowego i kwasu hialuronowego (HB-P-NPs) zarówno w fotouczulaczu, jak i przeciwnowotworowych (paklitaksel) po PDT. Oceniano fototoksyczność in vitro w komórkach A549 (gruczolakorak płuc) oraz skuteczność przeciwnowotworową in vivo u myszy z guzem A549.