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Διερεύνηση της χρήσης λιποσωμάτων ως in vitro μοντέλο πρόγνωσης της κυτταροτοξικότητας εκδόχωνΛόη, Χρυσή 02 February 2011 (has links)
Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η εκτίμηση της συσχέτισης ανάμεσα στην κυτταροτοξικότητα και την μείωση της ακεραιότητας λιποσωμικών μεμβρανών που προκαλούνται από έκδοχα. Εάν υπάρχει, μπορεί να προταθεί η χρήση των λιποσωμάτων ως in vitro τεχνική για την εκτίμηση της κυτταρο-τοξικότητας εκδόχων.
Μελετήθηκε η κυτταροτοξικότητα σε 4 κυτταρικές σειρές ( A549, PC3, MDA-MB, MCF-7 ) και η επίδραση στην ακεραιότητα λιποσωμάτων των παρακάτω εκδόχων που χρησιμοποιούνται σε σκευάσματα τοπικής χορήγησης: Labrafac Hydro, Labrafac CC, Transcutol, Cremofor, DL- Lactic acid και Capmul σε συγκεντρώσεις 1% και 10% (v/v)
Για την μέτρηση της κυτταροτοξικότητας (στις 6 και 24 ώρες επώασης) χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος του MTT (Thiazolyl Blue Tetrazolium Bromide) ενώ για την εκτίμηση της μεμβρανικής ακεραιότητας λιποσωμάτων [χρησιμοποιήθηκαν MLV (πολυστοιβαδιακά) και SUV (μικρά μονοστοιβαδιακά) λιποσώματα, με διάφορες λιπιδικές συστάσεις [PC (φωσφατιδυλοχολίνη), HPC (υδρογονωμένη φωσφατιδυλοχολίνη) και DSPC( διστεαρουλο φωσφατιδυλοχολίνη) με ή χωρίς Chol (χοληστερόλη)] μετρήθηκε η διαφυγή της εγκλωβισμένης στα λιποσώματα καλσεΐνης.
Τα πειραματικά αποτελέσματα, έδειξαν ότι η επιβίωση-πολλαπλασιασμός των κυττάρων επηρεάζεται λιγότερο ή περισσότερο από τα έκδοχα: Labrafac Hydro (1% και 10%), Transcutol (10%), Cremofor (1% και 10%), Capmul (1% και 10%) και Lactic acid (1% και 10%) ενώ πολύ λιγότερο από τα έκδοχα Labrafac CC(1% και 10%) καθώς και από το Transcutol 1%. Σε ότι αναφορά την ακεραιότητα των λιποσωμάτων ( έως 24 ώρες επώασης) τα έκδοχα Cremofor, Labrafac, Capmul, Lactic acid και Labrafac hydro επηρεάζουν όλες τις λιπιδικές συστάσεις και τύπους λιποσωμάτων που μελετήθηκαν, ενώ τα έκδοχα Transcutol και Labrafac CC επηρεάζουν πολύ λιγότερο τις πιο ρευστές λιπιδικές μεμβράνες, και σχεδόν καθόλου τις σκληρές.
Φαίνεται ότι είναι πιθανή η συσχέτιση των δύο σειρών αποτελεσμάτων. / The aim of this thesis is to study if a correlation may exist between the cytotoxicity of excipients and their effect on the integrity of liposomal membranes. If such a correlation exists perhaps the effect on liposome integrity may be used as an in vitro system to predict excipient cytotoxicity.
Methods: The cell toxicity in four cell lines ( A549, PC3, MDA-MB, MCF-7 ) and the influence on liposome integrity of several commonly used excipients was studied. The following excipients which are used in topical formulations were studied: Labrafac Hydro, Labrafac CC, Transcutol, Cremofor, DL- Lactic acid and Capmul at concentrations of 1% and 10% (v/v). For the measurement of cell toxicity (6 and 24 hours of incubation) the MTT-assay (Thiazolyl Blue Tetrazolium Bromide) was used, whereas for the evaluation of the liposome membrane integrity MLV (MultiLaminar Vesicles) and SUV (Small Unilaminar Vesicles) liposomes with different lipid compositions [PC (phosphatidyl choline), HPC (hydrogenated phospatidyl choline) and DSPC (distearoylphosphatidylcholine) with or without Chol (cholesterol)] were prepared and the escape of the calcein encapsulated in the liposomes was measured at different time points during their incubation in presence of the excipients.
Results: The experimental results showed that the cell survival-proliferation is influenced more or less by the following excipients (in increasing effect order): Labrafac Hydro (1% and 10%), Transcutol (10%), Cremofor (1% and 10%), Capmul (1% and 10%) and Lactic acid (1% and 10%) while the effect of Labrafac CC(1% and 10%) as well as Transcutol 1%, is minimal. As far as the integrity of the liposomes (up to 24 hours of incubation) is concerned, the excipients Cremofor, Labrafac, Capmul, Lactic acid and Labrafac hydro affect all the lipidic compositions and types of liposomes that were studied, whereas the excipients Transcutol and Labrafac CC influenced only minimally the more liquid membranes and had no effect on the more rigid lipid compositions.
It seems that a correlation between the two series of results is possible.
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Inositol Derivatives Modulate Spontaneous Transmitter Release at the Frog Neuromuscular JunctionBrailoiu, Eugen, Miyamoto, Michael D., Dun, Nae J. 01 January 2003 (has links)
One of the consequences of G-protein-coupled receptor activation is stimulation of phosphoinositol metabolism, leading to the generation of IP 3 and its metabolites 1,3,4,5-tetrakisphosphate (IP4) and inositol 1,2,3,4,5,6-hexakisphosphate (IP6). Previous reports indicate that high inositol polyphosphates (IP4 and IP6) are involved in clathrin-coated vesicular recycling. In this study, we examined the effects of IP4 and IP6 on spontaneous transmitter release in the form of miniature endplate potentials (MEPP) and on enhanced vesicular recycling by high K+ at frog motor nerve endings. In resting conditions, IP4 and IP6 delivered intracellularly via liposomes, caused concentration-dependent increases in MEPP frequency and amplitude. Pretreatment with the protein kinase A (PKA) inhibitor H-89 or KT 5720 reduced the IP4-mediated MEPP frequency increase by 60% and abolished the IP6-mediated MEPP frequency increases as well as the enhancement in MEPP amplitude. Pretreatment with antibodies against phosphatidylinositol 3-kinase (PI 3-K), enzyme also associated with clathrin-coated vesicular recycling, did not alter the IP4 and IP6-mediated MEPP frequency increases, but reduced the MEPP amplitude increase by 50%. In our previous reports, IP3, but not other second messengers releasing Ca2+ from internal Ca2+ stores, is able to enhance the MEPP amplitude. In order to dissociate the effect of Ca2+ release vs. metabolism to IP4 and IP 6, we evaluated the effects of 3-deoxy-3-fluoro-inositol 1,4,5-trisphosphate (3F-IP3), which is not converted to IP 4 or IP6. 3F-IP3 produced an increase then decrease in MEPP frequency and a decrease in MEPP amplitude. In elevated vesicle recycling induced by high K+-Ringer solution, IP4 and IP6 have similar effects, except decreasing MEPP frequency at a higher concentration (10-4 M). We conclude that (1) high inositol polyphosphates may represent a link between IP3 and cAMP pathways; (2) the IP3-induced increase of MEPP amplitude is likely to be due to its high inositol metabolites; (3) PI 3-K is not involved in the IP 4 and IP6-mediated MEPP frequency increases, but may be involved in MEPP size.
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Estudo pré-clínico do perfil farmacocinético, biodistribuição e atividade antifúngica de formulação lipossomal de voriconazol para uso intravenoso em infecções sistêmicas / Preclinical profile of pharmacokinetic, biodistribution and antifungal activity of liposomal formulation of voriconazole for intravenous delivery in systemic infectionsVeloso, Danillo Fabrini Maciel Costa 24 July 2018 (has links)
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Previous issue date: 2018-07-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Voriconazole, a second-generation triazole with a large spectrum of action is one of the most
recommended systemic antifungal agents as the first line therapy against several clinically
important fungal pathogens, among them Candida albicans. This antifungal has moderate water
solubility and exhibits a nonlinear pharmacokinetic profile due to metabolic clearance saturation.
By entrapping voriconazole into liposomes it is possible to circumvent its physico-chemical
limitations, avoid the high toxicity of the antimicrobial, caused by sulfobutyl ether-betacyclodextrin,
vehicle used to increase its solubility, present in its commercially available
formulation: VFEND®. Pharmacokinetics and biodistribution of voriconazole modified by
encapsulation in liposomes allowed its antifungal activity to be potentiated, leading to increased
specificity and tissue penetration, protection the drug from biological degradation and reduced
metabolism. Liposomes entrapping voriconazole (LVCZ) showed a particle size of 95.3 ± 1.27 nm,
PdI of 0.09 ± 0.01, zeta potential near to neutrality, as well as a high efficiency of encapsulation of
the antifungal and vesicles presenting spherical morphology uni and/or multilamellar. In vitro and
in vivo evaluations of the performance of the liposomal formulation containing voriconazole were
all performed in a comparative fashion with the commercially available formulation, VFEND®. In
the in vitro assays using different species of fungal isolates of Candida and Aspergillus sp. the
liposomal formulation was equivalent or superior to VFEND®. In a non-clinical pharmacokinetic
assay in Balb/c mice, using a dose of 10 mg/kg, the main pharmacokinetic parameters were
obtained: Cmax (μg/mL) = 1.23 ± 0.28 and 0.61 ± 0.15; AUC0-24 (μg/ml*h) = 4.86 ± 1.01 and 1.96 ±
0.30; Cl (mL/h) = 52.75 ± 8.88
and 100.91 ± 20.14; Vd (mL) = 230.18 ± 53.61 and 314.18 ± 106.24 for LVCZ and VFEND®,
respectively. In all calculated/observed parameters, the liposomal formulation presented superior
performance, using the same dose as the commercial formulation. Increases in antifungal
concentrations found in blood, liver and kidneys and lower amounts of the inactive metabolite
formed when using the liposomal formulation can be attributed to the ability of liposomes to alter
the pharmacokinetics and biodistribution of voriconazole in the body mainly because of their
capacity to protect the drug from accelerated metabolism. In vivo efficacy evaluation of
voriconazole was also performed in a systemic candidiasis model in immunosuppressed animals,
as well as parameters such as weight loss, fungal burden in the liver and kidneys and histological
alterations caused by infection and treatment. As a consequence of voriconazole pharmacokinetics
and biodistribution modified by the encapsulation in liposomes, the antifungal activity of drug was
potentiated, leading to greater specificity and tissue penetration. In conclusion, in order to provide
appropriate dose regimens for the treatment of systemic fungal infections, avoiding obstacles such
as toxicity and resistance mechanisms we developed na alternative therapeutic platform, able to
lead to safe and effective treatment. / O voriconazol, um triazólico de segunda geração de amplo espectro de ação, é um dos agentes
antifúngicos sistêmicos mais recomendados como terapia de primeira linha contra vários patógenos
fúngicos clinicamente importantes, dentre eles Candida albicans. Este antifúngico apresenta
algumas desvantagens do ponto de vista tecno-farmacêutico: baixa solubilidade em água e perfil
farmacocinético não-linear devido à saturação de depuração metabólica. Alem disso, sua
formulação comercialmente disponível (VFEND®), utiliza um agente complexante, a sulfobutil
éter-beta-ciclodextrina, para aumentar a solubilidade do voriconazol em água, porém esse agente
apresenta consideráveis efeitos de toxicidade. Diante dessas limitações, encapsular o antifúngico
em uma formulação lipossomal, que utiliza componentes biodegradáveis e biocompatíveis, os
fosfolipídeos, é uma alternativa para aumentar a solubilidade do voriconazol em água,
possibilitando o uso intravenoso. Além de contornar suas limitações físico-químicas, o uso de
lipossomas permite eliminar o uso do veiculo tóxico presente na formulação comercial, além de
possibilitar melhoras na farmacocinética e na distribuição tecidual do voriconazol. Os lipossomas
contendo voriconazol (LVCZ) apresentaram tamanho de partícula de 95,3 ± 1,27 nm, índice de
polidispersão de 0,09 ± 0,01, potencial zeta próximo da neutralidade, bem como uma elevada
eficiência de encapsulação do antifúngico (aproximadamente 80%) e vesículas de morfologia
esférica uni e/ou multilamelares. As avaliações in vitro e in vivo da performance da formulação
lipossomal contendo voriconazol foram realizadas de forma comparativa com o VFEND®. Nos
ensaios in vitro utilizando diferentes espécies de isolados fúngicos de Candida e Aspergillus sp. a
formulação lipossomal se mostrou equivalente ou superior ao VFEND®. No estudo não-clínico de
farmacocinética em camundongos Balb/c com dose de 10 mg/kg, foram obtidos os principais
parâmetros farmacocinéticos: Cmax (μg/mL) = 1,23 ± 0,28 e 0,61 ± 0,15; AUC0-24 (μg/mL*h) =
4,86 ± 1,01 e 1,96 ± 0,30; Cl (mL/h) = 52,75 ± 8,88 e 100,91± 20,14; Vd (mL) = 230,18 ± 53,61 e
314,18 ± 106,24 para LVCZ e VFEND®, respectivamente. Em todos os parâmetros
calculados/observados, a formulação lipossomal apresentou melhor desempenho, utilizando a
mesma dose que a formulação comercial. Aumentos nas concentrações do antifúngico encontradas
no sangue, fígado e nos rins e menores quantidades do metabólito inativo (voriconazol-N-óxido)
formado, quando se utilizou a formulação lipossomal podem ser atribuídos à capacidade dos
lipossomas de alterar a farmacocinética e biodistribuição do voriconazol no organismo,
principalmente devido à sua capacidade de proteger o fármaco do metabolismo acelerado. A
avaliação da eficácia in vivo do voriconazol também foi realizada em modelo de candidíase
sistêmica em animais imunossuprimidos, assim como parâmetros como a perda de peso, a carga
fúngica no fígado e rins e alterações histológicas provocadas pela infecção e pelo tratamento.
Como consequência da farmacocinética e da biodistribuição de voriconazol modificadas devido à
encapsulação do voriconazol em lipossomas, a atividade antifúngica do fármaco foi potencializada,
levando a maior especificidade e penetração tecidual. Em conclusão, a fim de fornecer regimes de
dose adequados para o tratamento de infecções fúngicas sistêmicas, evitando obstáculos, como
mecanismos de resistência e alta toxicidade, desenvolvemos uma plataforma terapêutica
alternativa, capaz de prover a um tratamento seguro e eficaz.
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Convection-enhanced delivery of platinum drugs and their liposomal formulations plus radiation therapy in glioblastoma treatment / Traitement de glioblastomes par livraison convection-augmentée de médicaments platinés et leurs formulations liposomales combinée à la radiothérapieShi, Minghan January 2016 (has links)
Abstract : Glioblastoma is the most common and aggressive brain cancer in adults. The current standard-of-care treatment includes surgical resection, radiation therapy with concomitant and adjuvant temozolomide (TMZ) chemotherapy. However, the addition of TMZ to radiation therapy only increased the median survival time (MeST) by 2.5 months. This limited improvement is partially attributable to the low accumulation of chemotherapeutic drugs in the brain tumor due to the blood-brain barrier (BBB). Thus, new delivery methods such as intra-arterial, BBB disruption and convection-enhanced delivery (CED) have been proposed to overcome this limitation. Besides, timing tumor irradiation to coincide with the maximal concentration of platinum-DNA adducts could result in improved tumor control.
In this study, CED of cisplatin and oxaliplatin, their respective liposomal formulations Lipoplatin™, Lipoxal™, and carboplatin with or without 15 Gy of radiation therapy has been carried out in F98 glioma bearing Fischer rats to assess their toxicity and MeST. The amount of platinum-DNA adducts in the tumor at 4 h and 24 h after CED was measured and irradiation was administered at these two different time periods to test the concomitant effect. In addition, four liposomal carboplatin formulations with different chemo-physical properties were prepared and their toxicity and MeST were also evaluated in this animal model.
Among the tested platinum drugs, carboplatin and Lipoxal™ demonstrated a highest maximum-tolerated dose of 25 µg and 30 µg respectively. CED of carboplatin showed the longest MeST of 38.5 days, and increased to 54.0 days with the addition of 15 Gy radiation therapy. However, radiation at 4 h after CED of either oxaliplatin or carboplatin did not show any survival improvement when compared to radiation at 24 h, although the quantity of platinum-DNA adducts at 4 h was higher than at 24 h after CED. In the four liposomal carboplatin formulations, anionic pegylated liposomal carboplatin showed the longest MeST of 49.5 days, due to its longer tumoral retention time and probably larger distribution volume in the brain. / Résumé : Le glioblastome est le cancer primaire du cerveau le plus courant et agressif chez
l’adulte. Le traitement standard comprend la résection chirurgicale, la radiothérapie et
la chimiothérapie concomitante et adjuvante avec le témozolomide(TMZ). L'addition
de TMZ combinée la radiothérapie a augmenté la survie médiane (MeST) de 2,5 mois.
Cette faible amélioration est partiellement due à l'accumulation limitée de
médicaments chimiothérapeutiques dans la tumeur cérébrale à cause de la barrière
hémato-encéphalique (BBB). Ainsi, de nouvelles méthodes comme l’injection intraartérielle,
la rupture osmotique de la barrière hémato-encéphalique, la livraison
augmentée par convection (CED) ont été suggérées pour surmonter ce problème. En
plus, l’optimisation de l’irradiation de la tumeur lorsque le maximum d’adduits
platine-ADN est atteint pourrait aboutir à un meilleur contrôle de la tumeur.
Dans cette étude, nous avons injecté par CED le cisplatine, l’oxaliplatine, avec leur
formulation liposomale Lipoplatin™, Lipoxal™ ainsi que le carboplatine avec ou
sans radiation de 15 Gy. La toxicité et le temps de MeST ont été mesurés chez des
rats Fischer porteurs du gliome. La quantité d'adduits platine-ADN dans la tumeur a
été mesurée 4 h et 24 h après CED. L’irradiation de la tumeur a été effectuée à ces
deux temps pour tester l'effet concomitant. En plus, quatre formulations liposomales
de carboplatine avec différentes propriétés chimiophysiques ont été préparées et leur
toxicité et MeST combiné à la radiation ont également été évalués.
Parmi les drogues de platine testées, le carboplatine et Lipoxal™ ont démontré
respectivement la dose maximale tolérée la plus élevée, soit 25 µg et 30 µg. La MeST
du carboplatine était la plus longue avec 38,5 jours qui a augmenté à 54,0 jours avec
l’addition de 15 Gy de radiothérapie. Toutefois, l’irradiation à 4 h après CED
effectuée avec l'oxaliplatine et le carboplatine n'a pas amélioré la MeST comparé à
l’irradiation à 24 h, bien que la quantité d'adduits platine-ADN à 4 h était supérieure à
celle mesurée à 24 h après CED. Pour les quatre formulations liposomales de
carboplatine, celle pégylée négatif a démontré la plus longue MeST, soit 49,5 jours.
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Untersuchungen zur Pathogenese und Therapie der Notch1-abhängigen T-ALL in einem transgenen Rattenmodell. / Investigation of pathogenesis and therapy of Notch1 dependent T-ALL in a transgenic rat modelHelbron, Kai-Torben 18 October 2016 (has links)
Die T-Zell akute lymphoblastische Leukämie (T-ALL) ist eine aggressive Krebserkrankung mit hoher Rezidivwahrscheinlichkeit und insgesamt schlechter Prognose, die häufig durch ein fehlreguliertes, meist konstitutiv aktives Notch1 gekennzeichnet ist. Ungeachtet der wichtigen Rolle von Notch1 in der T-Zell-Entwicklung sind die genauen Mechanismen, mit denen ein fehlreguliertes Notch1-Signal zur Karzinogenese führt, bislang unverstanden. Diese Fragen können mithilfe eines Rattenmodells (NICA-Ratten), das durch die transgene Expression von konstitutiv aktivem Notch1IC in Thymozyten charakterisiert ist, untersucht werden. Diese Tiere entwickeln mit hoher Inzidenz thymische Lymphome, welche sich durch unerwartete phänotypische Eigenschaften und eine rasche leukämische Aussaat auszeichnen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Rattenmodell der T-ALL verwendet, beim dem es durch adoptiven Transfer von Lymphomzellen aus NICA-Ratten in syngene Wirte kurzfristig zu neuem und aggressivem Tumorwachstum ähnlich der humanen Variante kommt. Histologische und durchflusszytometrische Analysen offenbarten die initiale Infiltration in Lymphknoten und Knochenmark, bevor im Zuge der anschließenden leukämischen Phase nicht-lymphatische Organe kleinherdig durchsetzt wurden. Die aus den Wirten extrahierten Lymphomzelllinien zeigten einen heterogenen Phänotyp und eine ausgeprägte Neigung zur Spontanapoptose ex vivo. Die Abwesenheit zytotoxischer T-Zellen im Wirt hatte keinen Einfluss auf die Lymphometablierung und -progression, was möglicherweise auf die geringe Expression von MHC-I Molekülen zurückzuführen ist.
Im weiteren Verlauf der Arbeit wurden neue Therapieansätze in der Behandlung der Notch1-abhängigen T-ALL getestet. Da der routinemäßige Einsatz von Glukokortikoiden (GC) durch das Auftreten schwerer Nebenwirkungen und Resistenzen gekennzeichnet ist, wurde als Ansatz zur ihrer Optimierung liposomal verpacktes Prednisolon mit freiem Dexamethason in der Therapie von T-ALL in vivo im Tiermodell verglichen. Die alternative Darreichungsfom war durch ein auffallendes Wirkdefizit im lymphatischen System und ein schlechteres Gesamtüberleben gekennzeichnet. Als potentielle Ursache der rasch einsetzenden GC-Resistenz im Zuge der repetitiven Dex-Behandlung konnte eine Herunterregulierung des GC-Rezeptors nachgewiesen werden. Weiterhin wurde die Frage adressiert, inwieweit eine medikamentöse Hemmung von NF-κB durch die Verwendung des Proteasomen-Inhibitors Bortezomib eine therapeutische Wirkung auf die T-ALL im Rattenmodell entfalten würde. Hierzu wurde Bortezomib im direkten Vergleich mit Dexamethason in vivo evaluiert. Die Monotherapie mit Bortezomib zeigte eine dem Dexamethason vergleichbare Wirkung in den Lymphknoten, andererseits korrelierte ein signifikantes Wirkdefizit in Milz, Knochenmark und Blut mit einem insgesamt schlechteren Gesamtansprechen. Ferner legten die gewonnenen Daten nahe, dass Bortezomib eine
GC-Resistenz der T-ALL mit konstitutiv aktivem Notch1 in vivo nicht zu überwinden vermag.
Zusammengefasst wurden im Rahmen dieser Arbeit neue Erkenntnisse zur Pathogenese der Notch1-abhängigen T-ALL gewonnen und darüber hinaus limitierte Therapieeffizienzen neuartiger Behandlungsansätze mit liposomalem Prednisolon und dem Proteasominhibitor Bortezomib im Vergleich zu freiem Dex in vivo aufgedeckt. Im Hinblick auf die Erfassung der Pathomechanismen sowie auf die Entwicklung neuer Therapieansätze bietet die Möglichkeit des adoptiven Lymphomtransfers und der Generierung von neuem aggressivem Wachstum im Wirt mit hoher Analogie zur humanen Erkrankung ideale Voraussetzungen, um die Rolle von Notch1 in der der T-ALL zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Arbeit könnten somit zu einer Verbesserung von spezifischer Risikostratifizierung, Behandlungs-möglichkeit und Prognose der an T-ALL erkrankten Patienten beitragen.
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Untersuchungen zur Pathogenese und Therapie der Notch1-abhängigen T-ALL in einem transgenen Rattenmodell. / Investigation of pathogenesis and therapy of Notch1 dependent T-ALL in a transgenic rat modelHelbron, Kai-Torben 18 October 2016 (has links)
Die T-Zell akute lymphoblastische Leukämie (T-ALL) ist eine aggressive Krebserkrankung mit hoher Rezidivwahrscheinlichkeit und insgesamt schlechter Prognose, die häufig durch ein fehlreguliertes, meist konstitutiv aktives Notch1 gekennzeichnet ist. Ungeachtet der wichtigen Rolle von Notch1 in der T-Zell-Entwicklung sind die genauen Mechanismen, mit denen ein fehlreguliertes Notch1-Signal zur Karzinogenese führt, bislang unverstanden. Diese Fragen können mithilfe eines Rattenmodells (NICA-Ratten), das durch die transgene Expression von konstitutiv aktivem Notch1IC in Thymozyten charakterisiert ist, untersucht werden. Diese Tiere entwickeln mit hoher Inzidenz thymische Lymphome, welche sich durch unerwartete phänotypische Eigenschaften und eine rasche leukämische Aussaat auszeichnen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Rattenmodell der T-ALL verwendet, beim dem es durch adoptiven Transfer von Lymphomzellen aus NICA-Ratten in syngene Wirte kurzfristig zu neuem und aggressivem Tumorwachstum ähnlich der humanen Variante kommt. Histologische und durchflusszytometrische Analysen offenbarten die initiale Infiltration in Lymphknoten und Knochenmark, bevor im Zuge der anschließenden leukämischen Phase nicht-lymphatische Organe kleinherdig durchsetzt wurden. Die aus den Wirten extrahierten Lymphomzelllinien zeigten einen heterogenen Phänotyp und eine ausgeprägte Neigung zur Spontanapoptose ex vivo. Die Abwesenheit zytotoxischer T-Zellen im Wirt hatte keinen Einfluss auf die Lymphometablierung und -progression, was möglicherweise auf die geringe Expression von MHC-I Molekülen zurückzuführen ist.
Im weiteren Verlauf der Arbeit wurden neue Therapieansätze in der Behandlung der Notch1-abhängigen T-ALL getestet. Da der routinemäßige Einsatz von Glukokortikoiden (GC) durch das Auftreten schwerer Nebenwirkungen und Resistenzen gekennzeichnet ist, wurde als Ansatz zur ihrer Optimierung liposomal verpacktes Prednisolon mit freiem Dexamethason in der Therapie von T-ALL in vivo im Tiermodell verglichen. Die alternative Darreichungsfom war durch ein auffallendes Wirkdefizit im lymphatischen System und ein schlechteres Gesamtüberleben gekennzeichnet. Als potentielle Ursache der rasch einsetzenden GC-Resistenz im Zuge der repetitiven Dex-Behandlung konnte eine Herunterregulierung des GC-Rezeptors nachgewiesen werden. Weiterhin wurde die Frage adressiert, inwieweit eine medikamentöse Hemmung von NF-κB durch die Verwendung des Proteasomen-Inhibitors Bortezomib eine therapeutische Wirkung auf die T-ALL im Rattenmodell entfalten würde. Hierzu wurde Bortezomib im direkten Vergleich mit Dexamethason in vivo evaluiert. Die Monotherapie mit Bortezomib zeigte eine dem Dexamethason vergleichbare Wirkung in den Lymphknoten, andererseits korrelierte ein signifikantes Wirkdefizit in Milz, Knochenmark und Blut mit einem insgesamt schlechteren Gesamtansprechen. Ferner legten die gewonnenen Daten nahe, dass Bortezomib eine
GC-Resistenz der T-ALL mit konstitutiv aktivem Notch1 in vivo nicht zu überwinden vermag.
Zusammengefasst wurden im Rahmen dieser Arbeit neue Erkenntnisse zur Pathogenese der Notch1-abhängigen T-ALL gewonnen und darüber hinaus limitierte Therapieeffizienzen neuartiger Behandlungsansätze mit liposomalem Prednisolon und dem Proteasominhibitor Bortezomib im Vergleich zu freiem Dex in vivo aufgedeckt. Im Hinblick auf die Erfassung der Pathomechanismen sowie auf die Entwicklung neuer Therapieansätze bietet die Möglichkeit des adoptiven Lymphomtransfers und der Generierung von neuem aggressivem Wachstum im Wirt mit hoher Analogie zur humanen Erkrankung ideale Voraussetzungen, um die Rolle von Notch1 in der der T-ALL zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Arbeit könnten somit zu einer Verbesserung von spezifischer Risikostratifizierung, Behandlungs-möglichkeit und Prognose der an T-ALL erkrankten Patienten beitragen.
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Untersuchungen zur Pathogenese und Therapie der Notch1-abhängigen T-ALL in einem transgenen Rattenmodell. / Investigation of pathogenesis and therapy of Notch1 dependent T-ALL in a transgenic rat modelHelbron, Kai-Torben 18 October 2016 (has links)
Die T-Zell akute lymphoblastische Leukämie (T-ALL) ist eine aggressive Krebserkrankung mit hoher Rezidivwahrscheinlichkeit und insgesamt schlechter Prognose, die häufig durch ein fehlreguliertes, meist konstitutiv aktives Notch1 gekennzeichnet ist. Ungeachtet der wichtigen Rolle von Notch1 in der T-Zell-Entwicklung sind die genauen Mechanismen, mit denen ein fehlreguliertes Notch1-Signal zur Karzinogenese führt, bislang unverstanden. Diese Fragen können mithilfe eines Rattenmodells (NICA-Ratten), das durch die transgene Expression von konstitutiv aktivem Notch1IC in Thymozyten charakterisiert ist, untersucht werden. Diese Tiere entwickeln mit hoher Inzidenz thymische Lymphome, welche sich durch unerwartete phänotypische Eigenschaften und eine rasche leukämische Aussaat auszeichnen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Rattenmodell der T-ALL verwendet, beim dem es durch adoptiven Transfer von Lymphomzellen aus NICA-Ratten in syngene Wirte kurzfristig zu neuem und aggressivem Tumorwachstum ähnlich der humanen Variante kommt. Histologische und durchflusszytometrische Analysen offenbarten die initiale Infiltration in Lymphknoten und Knochenmark, bevor im Zuge der anschließenden leukämischen Phase nicht-lymphatische Organe kleinherdig durchsetzt wurden. Die aus den Wirten extrahierten Lymphomzelllinien zeigten einen heterogenen Phänotyp und eine ausgeprägte Neigung zur Spontanapoptose ex vivo. Die Abwesenheit zytotoxischer T-Zellen im Wirt hatte keinen Einfluss auf die Lymphometablierung und -progression, was möglicherweise auf die geringe Expression von MHC-I Molekülen zurückzuführen ist.
Im weiteren Verlauf der Arbeit wurden neue Therapieansätze in der Behandlung der Notch1-abhängigen T-ALL getestet. Da der routinemäßige Einsatz von Glukokortikoiden (GC) durch das Auftreten schwerer Nebenwirkungen und Resistenzen gekennzeichnet ist, wurde als Ansatz zur ihrer Optimierung liposomal verpacktes Prednisolon mit freiem Dexamethason in der Therapie von T-ALL in vivo im Tiermodell verglichen. Die alternative Darreichungsfom war durch ein auffallendes Wirkdefizit im lymphatischen System und ein schlechteres Gesamtüberleben gekennzeichnet. Als potentielle Ursache der rasch einsetzenden GC-Resistenz im Zuge der repetitiven Dex-Behandlung konnte eine Herunterregulierung des GC-Rezeptors nachgewiesen werden. Weiterhin wurde die Frage adressiert, inwieweit eine medikamentöse Hemmung von NF-κB durch die Verwendung des Proteasomen-Inhibitors Bortezomib eine therapeutische Wirkung auf die T-ALL im Rattenmodell entfalten würde. Hierzu wurde Bortezomib im direkten Vergleich mit Dexamethason in vivo evaluiert. Die Monotherapie mit Bortezomib zeigte eine dem Dexamethason vergleichbare Wirkung in den Lymphknoten, andererseits korrelierte ein signifikantes Wirkdefizit in Milz, Knochenmark und Blut mit einem insgesamt schlechteren Gesamtansprechen. Ferner legten die gewonnenen Daten nahe, dass Bortezomib eine
GC-Resistenz der T-ALL mit konstitutiv aktivem Notch1 in vivo nicht zu überwinden vermag.
Zusammengefasst wurden im Rahmen dieser Arbeit neue Erkenntnisse zur Pathogenese der Notch1-abhängigen T-ALL gewonnen und darüber hinaus limitierte Therapieeffizienzen neuartiger Behandlungsansätze mit liposomalem Prednisolon und dem Proteasominhibitor Bortezomib im Vergleich zu freiem Dex in vivo aufgedeckt. Im Hinblick auf die Erfassung der Pathomechanismen sowie auf die Entwicklung neuer Therapieansätze bietet die Möglichkeit des adoptiven Lymphomtransfers und der Generierung von neuem aggressivem Wachstum im Wirt mit hoher Analogie zur humanen Erkrankung ideale Voraussetzungen, um die Rolle von Notch1 in der der T-ALL zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Arbeit könnten somit zu einer Verbesserung von spezifischer Risikostratifizierung, Behandlungs-möglichkeit und Prognose der an T-ALL erkrankten Patienten beitragen.
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Untersuchungen zur Pathogenese und Therapie der Notch1-abhängigen T-ALL in einem transgenen Rattenmodell. / Investigation of pathogenesis and therapy of Notch1 dependent T-ALL in a transgenic rat modelHelbron, Kai-Torben 18 October 2016 (has links)
Die T-Zell akute lymphoblastische Leukämie (T-ALL) ist eine aggressive Krebserkrankung mit hoher Rezidivwahrscheinlichkeit und insgesamt schlechter Prognose, die häufig durch ein fehlreguliertes, meist konstitutiv aktives Notch1 gekennzeichnet ist. Ungeachtet der wichtigen Rolle von Notch1 in der T-Zell-Entwicklung sind die genauen Mechanismen, mit denen ein fehlreguliertes Notch1-Signal zur Karzinogenese führt, bislang unverstanden. Diese Fragen können mithilfe eines Rattenmodells (NICA-Ratten), das durch die transgene Expression von konstitutiv aktivem Notch1IC in Thymozyten charakterisiert ist, untersucht werden. Diese Tiere entwickeln mit hoher Inzidenz thymische Lymphome, welche sich durch unerwartete phänotypische Eigenschaften und eine rasche leukämische Aussaat auszeichnen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Rattenmodell der T-ALL verwendet, beim dem es durch adoptiven Transfer von Lymphomzellen aus NICA-Ratten in syngene Wirte kurzfristig zu neuem und aggressivem Tumorwachstum ähnlich der humanen Variante kommt. Histologische und durchflusszytometrische Analysen offenbarten die initiale Infiltration in Lymphknoten und Knochenmark, bevor im Zuge der anschließenden leukämischen Phase nicht-lymphatische Organe kleinherdig durchsetzt wurden. Die aus den Wirten extrahierten Lymphomzelllinien zeigten einen heterogenen Phänotyp und eine ausgeprägte Neigung zur Spontanapoptose ex vivo. Die Abwesenheit zytotoxischer T-Zellen im Wirt hatte keinen Einfluss auf die Lymphometablierung und -progression, was möglicherweise auf die geringe Expression von MHC-I Molekülen zurückzuführen ist.
Im weiteren Verlauf der Arbeit wurden neue Therapieansätze in der Behandlung der Notch1-abhängigen T-ALL getestet. Da der routinemäßige Einsatz von Glukokortikoiden (GC) durch das Auftreten schwerer Nebenwirkungen und Resistenzen gekennzeichnet ist, wurde als Ansatz zur ihrer Optimierung liposomal verpacktes Prednisolon mit freiem Dexamethason in der Therapie von T-ALL in vivo im Tiermodell verglichen. Die alternative Darreichungsfom war durch ein auffallendes Wirkdefizit im lymphatischen System und ein schlechteres Gesamtüberleben gekennzeichnet. Als potentielle Ursache der rasch einsetzenden GC-Resistenz im Zuge der repetitiven Dex-Behandlung konnte eine Herunterregulierung des GC-Rezeptors nachgewiesen werden. Weiterhin wurde die Frage adressiert, inwieweit eine medikamentöse Hemmung von NF-κB durch die Verwendung des Proteasomen-Inhibitors Bortezomib eine therapeutische Wirkung auf die T-ALL im Rattenmodell entfalten würde. Hierzu wurde Bortezomib im direkten Vergleich mit Dexamethason in vivo evaluiert. Die Monotherapie mit Bortezomib zeigte eine dem Dexamethason vergleichbare Wirkung in den Lymphknoten, andererseits korrelierte ein signifikantes Wirkdefizit in Milz, Knochenmark und Blut mit einem insgesamt schlechteren Gesamtansprechen. Ferner legten die gewonnenen Daten nahe, dass Bortezomib eine
GC-Resistenz der T-ALL mit konstitutiv aktivem Notch1 in vivo nicht zu überwinden vermag.
Zusammengefasst wurden im Rahmen dieser Arbeit neue Erkenntnisse zur Pathogenese der Notch1-abhängigen T-ALL gewonnen und darüber hinaus limitierte Therapieeffizienzen neuartiger Behandlungsansätze mit liposomalem Prednisolon und dem Proteasominhibitor Bortezomib im Vergleich zu freiem Dex in vivo aufgedeckt. Im Hinblick auf die Erfassung der Pathomechanismen sowie auf die Entwicklung neuer Therapieansätze bietet die Möglichkeit des adoptiven Lymphomtransfers und der Generierung von neuem aggressivem Wachstum im Wirt mit hoher Analogie zur humanen Erkrankung ideale Voraussetzungen, um die Rolle von Notch1 in der der T-ALL zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Arbeit könnten somit zu einer Verbesserung von spezifischer Risikostratifizierung, Behandlungs-möglichkeit und Prognose der an T-ALL erkrankten Patienten beitragen.
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Untersuchungen zur Pathogenese und Therapie der Notch1-abhängigen T-ALL in einem transgenen Rattenmodell. / Investigation of pathogenesis and therapy of Notch1 dependent T-ALL in a transgenic rat modelHelbron, Kai-Torben 18 October 2016 (has links)
Die T-Zell akute lymphoblastische Leukämie (T-ALL) ist eine aggressive Krebserkrankung mit hoher Rezidivwahrscheinlichkeit und insgesamt schlechter Prognose, die häufig durch ein fehlreguliertes, meist konstitutiv aktives Notch1 gekennzeichnet ist. Ungeachtet der wichtigen Rolle von Notch1 in der T-Zell-Entwicklung sind die genauen Mechanismen, mit denen ein fehlreguliertes Notch1-Signal zur Karzinogenese führt, bislang unverstanden. Diese Fragen können mithilfe eines Rattenmodells (NICA-Ratten), das durch die transgene Expression von konstitutiv aktivem Notch1IC in Thymozyten charakterisiert ist, untersucht werden. Diese Tiere entwickeln mit hoher Inzidenz thymische Lymphome, welche sich durch unerwartete phänotypische Eigenschaften und eine rasche leukämische Aussaat auszeichnen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Rattenmodell der T-ALL verwendet, beim dem es durch adoptiven Transfer von Lymphomzellen aus NICA-Ratten in syngene Wirte kurzfristig zu neuem und aggressivem Tumorwachstum ähnlich der humanen Variante kommt. Histologische und durchflusszytometrische Analysen offenbarten die initiale Infiltration in Lymphknoten und Knochenmark, bevor im Zuge der anschließenden leukämischen Phase nicht-lymphatische Organe kleinherdig durchsetzt wurden. Die aus den Wirten extrahierten Lymphomzelllinien zeigten einen heterogenen Phänotyp und eine ausgeprägte Neigung zur Spontanapoptose ex vivo. Die Abwesenheit zytotoxischer T-Zellen im Wirt hatte keinen Einfluss auf die Lymphometablierung und -progression, was möglicherweise auf die geringe Expression von MHC-I Molekülen zurückzuführen ist.
Im weiteren Verlauf der Arbeit wurden neue Therapieansätze in der Behandlung der Notch1-abhängigen T-ALL getestet. Da der routinemäßige Einsatz von Glukokortikoiden (GC) durch das Auftreten schwerer Nebenwirkungen und Resistenzen gekennzeichnet ist, wurde als Ansatz zur ihrer Optimierung liposomal verpacktes Prednisolon mit freiem Dexamethason in der Therapie von T-ALL in vivo im Tiermodell verglichen. Die alternative Darreichungsfom war durch ein auffallendes Wirkdefizit im lymphatischen System und ein schlechteres Gesamtüberleben gekennzeichnet. Als potentielle Ursache der rasch einsetzenden GC-Resistenz im Zuge der repetitiven Dex-Behandlung konnte eine Herunterregulierung des GC-Rezeptors nachgewiesen werden. Weiterhin wurde die Frage adressiert, inwieweit eine medikamentöse Hemmung von NF-κB durch die Verwendung des Proteasomen-Inhibitors Bortezomib eine therapeutische Wirkung auf die T-ALL im Rattenmodell entfalten würde. Hierzu wurde Bortezomib im direkten Vergleich mit Dexamethason in vivo evaluiert. Die Monotherapie mit Bortezomib zeigte eine dem Dexamethason vergleichbare Wirkung in den Lymphknoten, andererseits korrelierte ein signifikantes Wirkdefizit in Milz, Knochenmark und Blut mit einem insgesamt schlechteren Gesamtansprechen. Ferner legten die gewonnenen Daten nahe, dass Bortezomib eine
GC-Resistenz der T-ALL mit konstitutiv aktivem Notch1 in vivo nicht zu überwinden vermag.
Zusammengefasst wurden im Rahmen dieser Arbeit neue Erkenntnisse zur Pathogenese der Notch1-abhängigen T-ALL gewonnen und darüber hinaus limitierte Therapieeffizienzen neuartiger Behandlungsansätze mit liposomalem Prednisolon und dem Proteasominhibitor Bortezomib im Vergleich zu freiem Dex in vivo aufgedeckt. Im Hinblick auf die Erfassung der Pathomechanismen sowie auf die Entwicklung neuer Therapieansätze bietet die Möglichkeit des adoptiven Lymphomtransfers und der Generierung von neuem aggressivem Wachstum im Wirt mit hoher Analogie zur humanen Erkrankung ideale Voraussetzungen, um die Rolle von Notch1 in der der T-ALL zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Arbeit könnten somit zu einer Verbesserung von spezifischer Risikostratifizierung, Behandlungs-möglichkeit und Prognose der an T-ALL erkrankten Patienten beitragen.
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Caracterização das propriedades antitumorais da fosfoetanolamina sintética e da formulação lipossomal DODAC/fosfoetanolamina em células de leucemia humana K-562 / Characterization of the antitumor properties of synthetic phosphoethanolamine and the liposomal formulation DODAC/phosphoethanolamine in human K-562 leukemia cellsConceição, Thais de Oliveira 06 October 2017 (has links)
Fosfoetanolamina sintética (Pho-s) é um monoéster análogo à fosfoetanolamina da membrana celular fosforilada artificialmente, com propriedades antiinflamatórias e apoptóticas para vários tipos de células tumorais humanas e murinas. Neste projeto foram avaliados os efeitos antitumorais in vitro da Pho-s e da formulação lipossomal DODAC/Pho-s na linhagem tumoral de leucemia mielóide crônica humana (K-562), em comparação ao modelo resistente a múltiplas drogas K-562 Lucena (MDR+). Os efeitos de citotoxicidade da Pho-s na linhagem tumoral K-562 e K-562 Lucena (MDR+) foram avaliados pela viabilidade celular utilizando o teste da Sulforodamina B, e os valores da IC50% obtidos foram de 43.1 mM e 145.9 mM, respectivamente após 24 horas de tratamento. O tratamento com o carreador DODAC vazio nas células K-562 e K-562 Lucena (MDR+) a IC50% foi de 0,0003mM e 0,008mM respectivamente, e com o tratamento com a formulação lipossomal DODAC/Pho-s a IC50% obtida respectivamente de, 0,56 mM e 0,31 mM. A viabilidade celular foi determinada a exclusão pelo azul de tripan 0,2%, em sistema automatizado Vi-Cell e foram significativas as diminuições da viabilidade celular em comparação ao grupo controle não tratado nas diversas concentrações e em diferentes períodos de tempo de tratamento. As alterações nas distribuições nas populações celulares nas fases do ciclo celular determinadas por citometria de fluxo mostraram aumento do DNA fragmentado (Sub/G1) em 12 e 24 horas de tratamento. Atividade apoptótica das células tumorais pela expressão da Anexina V/PI, no estágio de apoptose inicial, apoptose tardia e necrose foram quantificadas em citometria de fluxo, o tratamento com Pho-s, quando comparado ao grupo controle K-562 (40 e 80 mM) e K-562 Lucena (MDR+) (146 e 292 mM) ocorreu aumento significativo do número de células apoptóticas e em menor percentual o número de células necróticas. O tratamento com a Pho-s em célula leucêmica K-562 e K-562 Lucena (MDR+) tratadas, respectivamente com 40 e 80 mM e 146 e 292 mM mostraram que independente da expressão do fenótipo de resistência há uma redução significativa no potencial elétrico mitocondrial, analisado pelo o ensaio da rodamina-123. Os marcadores de controle e progressão do ciclo celular e da apoptose, mostraram efeitos moduladores da Pho-s dependentes da p53 na expressão da moléculas pró-apoptóticas. Esse conjunto de informações demonstrou os efeitos apoptóticos da Pho-s e da formulação lipossomal nas células tumorais independentemente do perfil molecular de resistência (MDR+), o que possibilita dizer que esse composto possui significativo potencial terapêutico nesse grupo de leucemias / Synthetic phosphoethanolamine (Pho-s) is a monoester analogous to the phosphoethanolamine which composes the membrane of an artificially phosphorylated cell, with anti-inflammatory and apoptotic properties for various types of human and murine tumor cells. In this project, we evaluated in vitro antitumor effects of Pho-s and the DODAC/Pho-s liposomal formulation in the human chronic myeloid leukemia (K-562) tumor line in comparison with the K-562 Lucena (MDR+). The effects of cytotoxicity of Pho-s on K-562 and K-562 Lucena (MDR +) tumor cells lines were evaluated by cell viability using the Sulforhodamine B test, and the IC50% values obtained were 43.1 mM and 145.9 mM after 24 hours of treatment, respectively. Treatment with the empty DODAC carrier on the K-562 and K-562 Lucena (MDR+) at IC50% cells was 0.0003 mM and 0.008 mM, and the treatment with the DODAC/Pho-s liposomal formulation obtained results of 0.56 mM and 0.31 mM, respectively. Cell viability was determined by 0.2% trypan blue exclusion in automated Vi-Cell system and the decreases in cell viability were significant in comparison to the untreated control group at various concentrations and different treatment time periods. Alterations in the distributions of cell populations in the cell cycle phases determined by flow cytometry showed increment of fragmented DNA (Sub/G1) in 12 and 24 hours of treatment. Apoptotic activity of tumor cells by the expression of Annexin V/PI, in the early apoptosis, late apoptosis phase and necrosis stage were quantified in flow cytometry, the treatment with Pho-s, when compared to the control group K-562 (40 and 80 mM) and K-562 Lucena (MDR +) (146 and 292 mM) demonstrated that there was a significant increase in the number of apoptotic cells and, in a lower percentage, the number of necrotic cells. Treatments with Pho-s in leukemic cell K-56 with 40 and 80 mM and in K-562 Lucena (MDR+) with 146 and 292 mM showed that independent of the expression of the resistance phenotype there is a significant reduction in the electrical potential of the mitochondrial membrane, analyzed with the rhodamine-123 assay. Control and progression markers of cell cycle and apoptosis showed p53-dependent modulating effects on the expression of pro-apoptotic molecules. This set of information demonstrated the apoptotic effects of Pho-s and liposomal formulation on tumor cells independently of the molecular resistance profile (MDR+), which makes it possible to say that this compound has significant therapeutic potential in this group of leukemias
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