티로신, 트립토판과 같은 아미노산은 단백질을 구성하는 기본 구성 요소입니다. 이들 생체분자는 각 말단과 측쇄에 서로 다른 화학그룹을 갖고 있어 아미드(펩타이드) 결합을 형성해 자연적으로 사슬을 형성하는 능력을 갖고 있다. 그러나 이러한 연결은 생리적 조건 하에서 약하고 쉽게 분해됩니다. 이것이 Fmoc로 보호된 아미노산이 등장하는 곳입니다.

현재 새로운 연구에서는 일본과학기술연구소(JAIST)의 부교수인 Eijiro Miyako 박사와 Center National de la Recherche Scientifique의 Alberto Bianco 박사 및 Cécilia Ménard-Moyon 박사가 이끄는 연구팀이 진행하고 있습니다. CNRS), 프랑스에서는 Fmoc로 보호된 아미노산을 가교시키기 위해 254 nm의 자외선(CBPRUV 나노입자로 이어짐)과 365 nm의 리보플라빈 매개 가교(CBPRibo 나노입자로 이어짐)를 사용했습니다. “단백질의 구성 요소인 아미노산은 더 나은 생체 적합성과 같은 많은 이점을 가지고 있습니다. 따라서 우리는 여러 메커니즘을 통해 촉발될 수 있는 새로운 자기조립 아미노산 기반 나노입자를 만들고 싶었습니다.” 미야코 에이지로 박사는 연구의 동기를 설명합니다. 이 연구 결과는 작은.

자가 조립된 아미노산은 Fmoc-Tyr-OH(티로신)과 Fmoc-Trp-OH(트립토판)의 안정적으로 가교된 이량체였습니다. 이후 항암제인 독소루비신이 가교된 아미노산 나노입자에 로딩되었습니다. 연구진은 나노입자의 안정성을 높이기 위해 탄닌산-철(Fe)을 사용했다.³⁺) 복합체(또는 TAF)를 코팅의 외부 층으로 사용합니다. 이 코팅은 글루타티온 효소 방출을 통해 또는 종양 미세 환경의 pH 차이를 통해 세포 내부에서 분해될 수 있습니다. 탄닌산 코팅은 광열 항암 치료에도 사용할 수 있는데, 외부 빛이 암 조직 주변의 국소 온도를 높여 암세포 사멸을 일으킬 수 있다.

합성된 나노입자는 다양한 pH 조건에서 구조적 완전성, 안정성 및 약물 방출에 대해 광범위하게 연구되었습니다. 그런 다음 세포 배양 기술을 사용하여 자가 조립된 아미노산 나노입자의 기능적 프로필, 세포 흡수 및 생체 적합성을 연구했습니다. 마지막으로 항암치료 효능 합성된 나노입자를 종양이 있는 쥐에서 분석했습니다. 독소루비신 작용에 의한 화학요법과 탄닌산 코팅에 의한 광열요법의 복합적 접근은 우수한 항암 활성을 나타냈다.

가교 후 아미노산 기반 나노입자는 색상, 크기, 흡광도, 형광성 및 열 안정성에서 주목할만한 변화를 보였습니다. 또한, CBPUV는 CBPRIbo에 비해 가교 후 우수한 안정성을 나타냈다. CBPUV도 그 구조를 일관되게 유지한 반면, CBPRIbo는 부분적으로 분해되어 속이 빈 구를 형성하는 모습을 보였다. 약물 방출 연구에 따르면 생리학적 pH(7.4)에서 약물 방출이 최소화되어 안정적인 코팅이 중요하다는 것을 나타냅니다. 생체내에서 배달. pH 5.5에서는 불완전한 코팅 분해로 인해 약물 방출이 미미해졌습니다. 그러나 pH 5.5에서 글루타티온(GSH)을 첨가하면 TAF 코팅 분해를 유발하여 약물 방출이 크게 증가하여 GSH/pH 반응성을 나타냅니다. 산성 처리와 GSH 처리를 결합하면 코팅 열화가 강화됩니다. 이러한 반응적 행동을 통해 특정 생리학적 조건에서 약물 방출을 제어할 수 있습니다. 뿐만 아니라, 체외에서 평가를 통해 농도 의존적 ​​세포독성과 화학/광열 병용 요법의 효능 개선이 밝혀졌습니다. 생체 내 종양이 있는 쥐에 대한 연구에서는 상당한 종양 성장 억제가 나타났으며, 이는 관찰된 부작용 없이 유망한 항암 효과를 나타냅니다.

연구 결과에 대한 자신의 결론을 공유하면서 Miyako 박사는 다음과 같이 말합니다. “나노기술은 기초 실험실 과학을 암과 같은 복잡한 질병을 퇴치하기 위한 강력한 도구로 변화시킬 수 있는 가능성을 가지고 있습니다. 우리는 이 선구적인 연구가 발전하여 잠재적으로 10년 이내에 임상 시험을 위한 최첨단 암 치료 기술로 발전할 것이라고 낙관하고 있습니다.”

앞으로 이러한 자가 조립 아미노산 나노입자의 개발은 암의 다약제 내성과 같은 중요한 문제를 해결하고 치료 결과의 전반적인 효능을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

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• 출처: https://www.news-medical.net/news/20240108/Amino-acid-nanoparticles-show-promise-for-cancer-treatment.aspx