Application of the Mesoporous Silica Nanoparticles for the Controlled Delivery of TNF-alpha as Immune Therapy

Abstract

Mesoporöse Silica-Träger (spezifisch hinsichtlich Porenstruktur und -durch-messer) wurden für den Tumor-Nekrose-Faktor-α (TNF-α) Beromun her-gestellt, um eine maximale Verkapselungseffizienz zu erreichen. Das Verhält-nis von TNF-α Beromun zu Silica-Träger wurde optimiert. Die Verkapselungs-effizienz für TNF-α Beromun mit kleinporigen Dendrimer-analogen mesoporösen Silica-Trägern ist mit 30 % für kleine Porenweiten immer geringer als mit 96 % für große Porenweiten. Die mesoporösen Silica-Träger wurden mit einem Poly-l-Lysin Polymer verkapselt, um zu analysieren, wie ein organischer Hilfsstoff, der die Freisetzung von TNF-α kontrolliert, den endosomalen Abbau beeinflusst. Eine kontrollierte/zellspezifische Freisetzung von TNF-α konnte erzielt werden. Dies ist für die immuntherapeutische Behandlung von Hautkrebs essentiell. Die Eignung der Formulierung aus mesoporösen Silica-Trägern, gezielt dendritische Zellen (DCs) zu adressieren, internalisiert zu werden und die T-Zellen zu aktivieren, wurde in vitro anhand von Markern der DC-Aktivierung und über die Expression costimulatorischer Moleküle charakterisiert und optimiert. Für unbeschichtete und mit TNF-α beladene mesoporöse Silica-Träger wurde eine starke Reifung der DCs und eine starke Proliferation von T-Zellen nachgewiesen. Im Gegensatz dazu wurde für TNF-α-beladene Silica-Partikel, die Poly-l-Lysin beschichtet waren, innerhalb von 48 Stunden keine Reifung von DCs und keine Proliferation von T-Zellen beobachtet, was auf eine erfolgreiche Polymer-Beschichtung schließen lässt.