Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorDavies, Catharina de Lange
dc.contributor.authorLia, Marianne Elise
dc.date.accessioned2019-10-15T14:01:51Z
dc.date.available2019-10-15T14:01:51Z
dc.date.issued2019
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11250/2622371
dc.description.abstractDagens ineffektive kreftbehandlinger tas hånd om ved innkapsling av cellegift i spesialdesignede nanopartikler som en del av medisinleveringssystemer. Tumorassosierte makrofager (TAMer) kan fungere som en barriere for levering av nanopartikler grunnet deres fagocyttiske funksjon. Et medisinleveringssystem ble karakterisert for to forskjellige xenografter i mus, OHS (osteosarkom) og PC3 (prostata adenokarsinomer), der hensikten var å undersøke hvorvidt TAMer tar opp nanopartikler og dermed begrenser leveringen av nanopartikler til kreftceller. I dette medisinleveringssystemet ble nanopartikler som inneholdt fluorescerende modeller av medisin brukt som et stabiliserende skall rundt mikrobobler. Fokusert ultralyd ble påført lokalt på kreftsvulsten, noe som forårsaket kavitasjoner og kollaps av mikroboblene. Hensikten var å øke leveringen av nanopartikler til kreftvevet, samtidig som man oppnår en jevnere fordeling av nanopartikler inne i vevet. Opptak av nanopartikler ved TAMer i dette medisinleveringssystemet har ikke tidligere blitt undersøkt. Enkeltcellesuspensjoner ble laget fra kreftsvulster og makrofagene ble farget med fluorescerende antistoffer. Prøvene ble analysert ved flowcytometri for å skaffe informasjon om andelen av alle makrofager, andelen av M1 og M2 makrofager, samt opptak av nanopartikler i makrofager. Makrofager i frosne snitt fra kreftsvulster ble også farget med fluorescerende antistoffer og avbildet ved bruk av konfokalmikroskopi. Bildene ble hovedsakelig brukt til avstandsanalyse. Makrofager, nanopartikler, samt opptaket av nanopartikler i makrofager ved ulike avstander rundt blodårer ble studert nærmere. Bildene ble også brukt til å beregne arealprosenten av nanopartikler inne i kreftvev. Fokusert ultralyd behandling økte signifikant akkumuleringen av nanopartikler i både OHS og PC3 kreftvev. Dette medførte en økt prosentandel kreftceller som inneholdt nanopartikler. Dette ble observert i begge kreftvevmodellene, men økningen var kun signifikant for kreftceller i OHS kreftvev. Store populasjoner av makrofager ble funnet i både OHS kreftvev og PC3 kreftvev, der M2 makrofager ble observert som den dominerende typen makrofager. Fokusert ultralyd hadde ingen påvirkning på prosentdelen av makrofager i noen av kreftvevmodellene. Makrofagene fungerte som en barriere for nanopartiklene i både OHS kreftvev og PC3 kreftvev. Leveringen av nanopartikler til kreftceller ble kraftig begrenset av det faktum at størsteparten av nanopartiklene var tatt opp i makrofager. Dette var også tilfellet for kreftvev behandlet med fokusert ultralyd. Prosentdelen av makrofager og nanopartikler var høyest i nærheten av blodåreveggene og andelen minket med økende avstand fra blodårene. En større andel av nanopartiklene inne i kreftvevet ble tatt opp av makrofager nærme blodåreveggene i OHS kreftvev sammenlignet med i PC3 kreftvev. Denne kunnskapen kan være nyttig ved videre studier der man undersøker makrofager og hvordan de fungerer som barrierer for levering av nanopartikler til kreftceller.
dc.description.abstractInefficiency in today's cancer treatment is addressed by encapsulating cytotoxic drugs inside engineered nanoparticles in drug delivery systems (DDSs). Tumor associated macrophages (TAMs) may work as a barrier for delivery of nanoparticles due to their phagocytic function. A DDS was characterized for two different xenografts in mice, OHS (osteosarcoma) and PC3 (prostatic adenocarcinoma), with the aim of investigating whether or not TAMs engulf nanoparticles, thus limiting the delivery of nanoparticles to tumor cells. In the DDS, nanoparticles encapsulating a fluorescent drug model were used as a stabilizing shell around microbubbles. Focused ultrasound was applied locally on the tumor, causing cavitations and collapse of the microbubbles. The intention was to increase the delivery of nanoparticles in the tumor tissue, in addition to making the distribution of nanoparticles inside the tissue more even. The uptake of nanoparticles by TAMs in this DDS has not previously been investigated. Single cell suspensions were made from tumors, and the macrophages were stained with fluorescent antibodies. The samples were analyzed by flow cytometry in order to obtain information regarding the amount of all macrophages, the amount of M1 and M2 macrophages, as well as the uptake of nanoparticles by macrophages. Macrophages in frozen tumor sections were also stained with fluorescent antibodies and imaged by the use of confocal laser scanning microscopy. The captured images were mainly used for distance analysis. Macrophages, nanoparticles, and the uptake of nanoparticles by macrophages at different distances around blood vessels, were studied. The images were also used to calculate the area percentage of nanoparticles within tumor tissue. Focused ultrasound treatment significantly increased the accumulation of nanoparticles within both OHS tumor tissue and PC3 tumor tissue. From this, an increased percentage of tumor cells containing nanoparticles were also observed for both tumor models by the use of ultrasound, but the increase was only significant for tumor cells in OHS tumor tissue. Large populations of macrophages were found within both OHS tumor tissue and PC3 tumor tissue, where the M2 phenotype was the dominating type of macrophage, absolutely overshadowing the M1 phenotype. Focused ultrasound did not affect the percentage of macrophages in any of the tumor models. In both OHS tumor tissue and PC3 tumor tissue, the macrophages function as barriers for the nanoparticles. The majority of the nanoparticles were engulfed by macrophages, thus limiting the delivery of nanoparticles to tumor cells. For the tumors treated with ultrasound, most of the nanoparticles were also located inside macrophages. The percentage of macrophages and nanoparticles were highest in close proximity to the blood vessel walls, and decreased with increasing distance from the blood vessels. A greater amount of the intratumoral nanoparticles were taken up by macrophages close to the blood vessels in OHS tumor tissue compared to that of PC3 tumor tissue. This knowledge can prove useful in further studies examining macrophages and how they function as a barrier for delivery of nanoparticles to tumor cells.
dc.languageeng
dc.publisherNTNU
dc.titleThe impact of tumor associated macrophages in delivery of nanoparticles to tumor cells
dc.typeMaster thesis


Tilhørende fil(er)

Thumbnail

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel