Till innehåll på sidan
Till KTH:s startsida

PNA and affinity protein tools for selective tumor targeting of radiopharmaceuticals

Tid: Fr 2022-10-07 kl 10.00

Plats: Kollegiesalen, Brinellvägen 8, Stockholm

Språk: Engelska

Ämnesområde: Bioteknologi

Respondent: Hanna Tano , Proteinvetenskap

Opponent: Prof. Dr. Dario Neri, Department of Chemistry and Applied Biosciences, ETH Zürich

Handledare: Professor Amelie Eriksson Karlström, Albanova VinnExcellence Center for Protein Technology, ProNova, Proteinvetenskap, Proteinteknologi; Professor Per-Åke Nygren, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH), Albanova VinnExcellence Center for Protein Technology, ProNova

Exportera till kalender

QC 2022-09-08

Abstract

Riktad strålbehandling av cancer är ämnad att selektivt leverera cytotoxiska radionuklider till tumörceller. Affinitetsproteiner av olika slag utforskas för detta ändamål, och olika utmaningar uppstår beroende på vilket affinitetsprotein som används. Fullängdsantikroppar har lång halveringstid i blod, vilket leder till hög systemisk toxicitet, medan mindre affinitetsligander, såsom antikroppsfragment eller peptider, vanligtvis uppvisar högt radioaktivt upptag i njurarna. Vid användande av små affinitetsligander för riktad strålbehandling finns dessutom problem med låg terapeutisk effekt då de försvinner snabbt ur cirkulationen. För att uppnå en klinisk terapeutisk effekt med dessa små radioinmärkta affinitetsligander krävs ofta upprepade och frekventa administreringar.

Problemen med högt njurupptag och låg terapeutisk effektivitet för radioinmärkta små affinitetsproteiner är något som adresseras i denna avhandling. Små affinitetsproteiner (en Affibody-molekyl, ett en-domäns-antikroppsfragment och en peptid) har studerats med avsikten att använda dem för riktad strålbehandling mot de cancerassocierade proteinerna HER2, CD38 och GRPR. Affibody-molekylen och en-domän-antikroppsfragmentet användes i pre-targeting, där selektiv hybridisering mellan två peptidnukleinsyre (PNA)-prober användes som igenkänningsmärken på den tumörsökande primära molekylen och den radioinmärkta sekundära molekylen. I artikel I och II utvärderades uppsättningar av PNA-hybridiseringsprober, in vitro och in vivo. I artikel I visar vi att den kortaste testade sekundära PNA-proben (9-meren HP16) gav den bästa biodistributionsprofilen med en kombination av högt tumörupptag och det lägsta njurupptaget. I artikel II producerade vi dels en uppsättning kortare primära PNA-prober, med avsikten att förenkla dess produktion, samt nya uppsättningar av ännu kortare sekundära PNA-prober. En sekundär 8-mer identifierades som lämplig att testa i cellförsök och in vivo tillsammans med HER2-bindande Affibody-PNA-konjugat med varierande längd av den primära PNA-proben, för att avgöra om detta skulle förbättra biodistributionen ytterligare. I artikel III utvärderades den Affibody-medierade PNA-pretargeting-strategin som enskild terapi och som en kombinerad behandling tillsammans med trastuzumab, för att behandla möss med HER2-positiva tumörer. Möss som behandlats med kombinationsbehandlingen hade signifikant längre överlevnad jämfört med andra grupper. I artikel IV utvärderades möjligheten att använda PNA-pretargeting-strategin i kombination med ett annat affinitetsprotein (en-domän-antikroppsfragment) på en CD38-uttryckande cellinje. I artikel V konjugerades den GRPR-bindande peptiden RM26 till ett albuminbindande protein, med målet att uppnå ett högt tumörupptag över tid. RM26-ABD-konjugatet visade bra tumörupptag över tid, men också högt njurupptag, vilket i nuläget begränsar dess användning i en terapeutisk tillämpning.

Sammanfattningsvis visar arbetet som presenteras i denna avhandling strategier för selektiv strålningsterapi av tumörer med användning av affinitetsproteiner och PNA-medierad pretargeting.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-317137