Peptide ligands targeting the HER2 receptor as probe for paramagnetic diagnostic imaging of human breast carcinoma

Ottimizzazione dei peptidi target per HER2. Sulla base dello studio computazionale precedentemente eseguito, abbiamo pianificato l’esecuzione di studi di lead-optimization per selezionare ligandi peptidici dotati di maggiore affinità di legame con il recettore e anche di migliori proprietà farmacocinetiche. Verranno progettate modifiche del peptide A9 volte a diminuirne l’idrofobicità. Tra le strategie per migliorare la solubilità, verrà presa in considerazione in primo luogo la PEGilazione, che è nota per migliorare la durata e la ritenzione in circolo, oltre alla solubilità, senza alterare la conformazione bioattiva del peptide. Verranno progettate strutture dendritiche, poiché rappresentano scaffold ideali per la multimerizzazione di molecole bioattive. L’affinità di legame del dimero/multimero A9 sarà valutata in primo luogo verso il sistema modello HER2-DIVMP. In particolare, studieremo questa interazione con la tecnica della spettroscopia di fluorescenza. Come fase successiva, l’affinità di legame di ciascun composto sarà valutata in vitro utilizzando cellule che esprimono HER2 (linea cellulare BT474, carcinoma mammario umano, e cellule TUBO da carcinoma mammario BALB-NeuT).

Funzionalizzazione di nanosistemi a base di fosfolipidi con il peptide A9 per il targeting attivo dei farmaci e la visualizzazione della loro somministrazione mediante risonanza magnetica (MRI). La visualizzazione e la quantificazione del rilascio di farmaci nel sito bersaglio sono fondamentali per personalizzare il trattamento. Il targeting attivo (o rilascio attivo) del farmaco è fondamentale per ridurre gli effetti collaterali dovuti ad interazioni aspecifiche. Il nostro approccio per ottenere sia la visualizzazione del rilascio del farmaco che il targeting attivo si basa su nanosistemi a base di fosfolipidi (liposomi/micelle con raggio idrodinamico di circa 20 nm) che incorporano sia un farmaco antitumorale che un agente di contrasto per la risonanza magnetica. L’agente di contrasto per la risonanza magnetica è basato sul complesso anfifilico Gd(III) Gd-DOTAMA(C18)2. Con questa strategia, un singolo nanosistema può portare in loco più copie di agenti di contrasto, aggirando così la bassa sensibilità intrinseca della risonanza magnetica nelle applicazioni di imaging molecolare. Per ottenere un targeting attivo, la superficie esterna dei liposomi sarà decorata con la sequenza di targeting A9, da questo peptide al liposoma attraverso uno spaziatore di polietilenglicole.

Il sistema sarà valutato con il nostro frammento di recettore HER2-DIVMP per verificare se l’elevata affinità di legame è mantenuta. Successivamente, verrà valutato il riconoscimento del recettore sulle cellule che esprimono HER2. Infine, sarà valutato in vivo l’accumulo del nanosistema attivo opportunamente marcato per eseguire risonanza magnetica del tumore di topi BALB-NeuT.