ฤทธิ์ต้านการสร้างหลอดเลือดใหม่
การสร้างหลอดเลือดใหม่ทางพยาธิวิทยาเป็นสัญญาณบ่งชี้ของโรคมะเร็งและโรคอักเสบและโรคขาดเลือดต่างๆ [77] มีกลุ่มวิจัยหลายกลุ่มที่กำลังสำรวจโมเลกุลต้านการสร้างหลอดเลือดและกระตุ้นการสร้างหลอดเลือดใหม่เพื่อเอาชนะโรคที่เกี่ยวข้องกับการสร้างหลอดเลือดใหม่ แม้ว่าจะมีโมเลกุลสังเคราะห์หลายชนิดที่มีคุณสมบัติต้านการสร้างหลอดเลือด แต่การค้นพบปัจจัยธรรมชาติและต้านการสร้างหลอดเลือดหลากหลายรูปแบบชี้ให้เห็นว่าสิ่งนี้อาจเป็นแนวทางทางสรีรวิทยาที่มากขึ้นในการรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับการสร้างหลอดเลือดทั้งสองแบบในอนาคต [78] เมื่อเร็วๆ นี้ การศึกษาหลายชิ้นได้ให้หลักฐานสนับสนุนทั้งในแบบจำลองในหลอดทดลองและในร่างกายว่าอนุภาคนาโนเงิน (AgNPs) มีคุณสมบัติต้านการสร้างหลอดเลือดใหม่และต้านมะเร็ง ที่นี่ เราสรุปการมีส่วนสนับสนุนที่สำคัญในโรคมะเร็งและโรคที่เกี่ยวข้องกับหลอดเลือดอื่นๆ [79] ที่ยืนยันคุณสมบัติต้านการสร้างหลอดเลือดใหม่ของ AgNP ที่สังเคราะห์ทางชีวภาพโดยใช้เซลล์เยื่อบุผนังจอประสาทตาของวัว (BREC) เป็นแบบจำลอง โดยพบการยับยั้งการแพร่กระจายและการอพยพใน BREC หลังจากการรักษาด้วย Nano silver ที่ความเข้มข้น 500 Nm เป็นเวลา 24 ชั่วโมง
กลไกการสร้างหลอดเลือดใหม่ที่เกิดจากปัจจัยการเจริญเติบโตของหลอดเลือด (VEGF) โดยการกระตุ้นคาสเปส-3 และการแตกตัวของดีเอ็นเอ และ AgNPs ยับยั้งเส้นทาง PI3K/Akt ที่เกิดจาก VEGF ใน BRECs [80] ตามมาด้วย “Gurunathan et al.” ซึ่งสรุปว่าคุณสมบัติ “ต้านการสร้างหลอดเลือดใหม่” ของ AgNP ร่วมกับ “ปัจจัยที่ได้จากเยื่อบุผิวเม็ดสี” (PEDF) เป็นเครื่องหมายมาตรฐาน เป็นที่ทราบกันว่าเป็นสารต้านการสร้างหลอดเลือดใหม่ที่มีประสิทธิภาพ [81]
โดยใช้ BREC เป็นระบบจำลอง พวกเขาจึงประเมินว่า นาโนซิลเวอร์ ยับยั้งการทดสอบการสร้างหลอดเลือดใหม่ที่เกิดจาก VEGF นอกจากนี้ พวกเขายังระบุอีกว่า AgNP อาจขัดขวางการก่อตัวของไมโครเวสเซลใหม่ได้โดยการทำให้ PI3K/Akt ไม่ทำงาน
พวกเขายังแสดงให้เห็นคุณสมบัติต้านมะเร็งของ นาโนซิลเวอร์ โดยใช้การทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์ต่างๆ ในเซลล์มะเร็งต่อมน้ำเหลืองดาลตัน (DLA) และแบบจำลองหนูเนื้องอกที่แสดงให้เห็นเวลาการอยู่รอดที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในสภาพที่มี AgNP [82]
อนุภาคนาโนเงินที่จับคู่กับโพลีแซ็กคาไรด์ (DAPHP) ที่จับคู่กับไดอะมิโนไพริดินิล (DAP) ยับยั้งการสร้างหลอดเลือดใหม่ที่เกิดจากปัจจัยการเจริญเติบโตของไฟโบรบลาสต์เบสิก (FGF-2) เมื่อเปรียบเทียบกับการจับคู่กลูโคส [80]
คิมและคณะ [83] พัฒนาเปปไทด์ Flt1 ที่ต่อต้านการสร้างหลอดเลือดที่จับคู่กับไฮยาลูโรเนตที่ดัดแปลงด้วยเทตระเอ็นบิวทิลแอมโมเนียม (HA-TBA) และถูกนำมาใช้เพื่อห่อหุ้มเจนิสเทอิน [83] นักวิจัยพบว่าไมเซลล์เจนิสเทอิน/Flt1 peptide-HA โดยใช้เซลล์เยื่อบุหลอดเลือดสะดือของมนุษย์ (HUVEC) สามารถยับยั้งการแพร่กระจายของ HUVEC ได้ และสารเคมีตัวเดียวกันสามารถลดการสร้างหลอดเลือดใหม่ในกระจกตาในกระจกตาที่ถูกไนเตรตด้วยซิลเวอร์ของหนู Sprague Dawley (SD) ได้อย่างมีนัยสำคัญ
Ag และสารเคมีที่คล้ายคลึงกันสามารถลดการสร้างหลอดเลือดใหม่ในกระจกตาในกระจกตาของหนู Sprague Dawley (SD) ที่ได้รับการรักษาด้วยซิลเวอร์ไนเตรตได้อย่างมีนัยสำคัญ Ag และสารเคมีที่คล้ายคลึงกันสามารถลดการสร้างหลอดเลือดใหม่ในกระจกตาในกระจกตาของหนู Sprague Dawley (SD) ที่ได้รับการรักษาด้วยซิลเวอร์ไนเตรตได้อย่างมีนัยสำคัญ จุดควอนตัม Ag2S (QDs) ใช้เป็นนาโนชิปเพื่อตรวจสอบการระบายน้ำเหลืองและเครือข่ายหลอดเลือด
จุลินทรีย์ระดับนาโนที่ใช้ Ag2S แสดงให้เห็นระยะเวลาการหมุนเวียนที่ยาวนานและมีเสถียรภาพสูง นอกจากนี้ พวกเขายังสามารถตรวจสอบการสร้างหลอดเลือดใหม่ที่เกิดจากเนื้องอกขนาดเล็ก (เส้นผ่านศูนย์กลาง 2–3 มม.) ได้ภายใต้สภาวะในร่างกาย [84] เมื่อเร็วๆ นี้ ดอก Achillea biebersteinii ที่สกัดด้วยการสังเคราะห์โดยอาศัย นาโนซิลเวอร์ ที่ความเข้มข้น 200 μg/mL แสดงให้เห็นการลดลง 50% ของหลอดเลือดที่เพิ่งก่อตัว [85]
การขุดเหมืองต่อต้านมะเร็ง
ทั่วโลกมีคนทุกๆ 3 คนมีโอกาสที่จะเป็นโรคมะเร็ง [86]แม้ว่าปัจจุบันจะมีการใช้ยาเคมีบำบัดหลายชนิดกับมะเร็งหลายประเภท แต่ผลข้างเคียงนั้นรุนแรงมาก และโดยเฉพาะการให้ยาเคมีบำบัดโดยการฉีดเข้าเส้นเลือดเป็นกระบวนการที่ยุ่งยาก [86]
ดังนั้นการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อหลีกเลี่ยงผลข้างเคียงในระบบจึงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เพื่อเอาชนะปัญหานี้ นักวิจัยหลายคนกำลังพัฒนานาโนวัสดุเป็นเครื่องมือทางเลือกสำหรับการกำหนดสูตรเพื่อกำหนดเป้าหมายไปที่เซลล์เนื้องอกโดยเฉพาะ
Gopinath และคณะ[87] ศึกษาเกี่ยวกับกลไกโมเลกุลของ AgNP และพบว่าการตายของเซลล์ที่ได้รับการตั้งโปรแกรมไว้ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นภายใต้เงื่อนไขต่างๆนอกจากนี้ พวกเขายังสังเกตเห็นผลการทำงานร่วมกันของการเกิดอะพอพโทซิสโดยใช้เซลล์ที่แสดงยูราซิลฟอสโฟริโบซิลทรานสเฟอเรส (UPRT) และไม่แสดง UPRT ในที่ที่มีฟลูออโรยูราซิล (5-FU)
จากการทดลองพบว่า AgNP ไม่เพียงแต่กระตุ้นให้เกิดอะพอพโทซิส แต่ยังทำให้เซลล์มะเร็งไวต่อความรู้สึกอีกด้วย คุณสมบัติต้านมะเร็งของอนุภาคนาโนเงินเคลือบแป้งได้รับการศึกษาในเซลล์ไฟโบรบลาสต์ปอดปกติของมนุษย์ (IMR-90) และเซลล์กลีโอมาของมนุษย์ (U251)
อนุภาคนาโน AgNP กระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในสัณฐานวิทยาของเซลล์ ลดความสามารถในการมีชีวิตของเซลล์และกิจกรรมการเผาผลาญ และเพิ่มความเครียดออกซิเดชัน ซึ่งนำไปสู่ความเสียหายต่อไมโตคอนเดรียและเพิ่มการผลิตอนุมูลออกซิเจน (ROS) จนส่งผลให้ DNA เสียหายในที่สุดในบรรดาเซลล์ทั้งสองประเภทนี้ เซลล์ U251 แสดงความไวมากกว่า IMR-90 [88]
กลุ่มเดียวกันนี้ยังได้ยืนยันอีกว่าการดูดซึม AgNP เข้าสู่เซลล์นั้นเกิดขึ้นส่วนใหญ่ผ่านทางเอนโดไซโทซิสเซลล์ที่ได้รับการบำบัดด้วย AgNP แสดงความผิดปกติต่างๆ รวมทั้งการเพิ่มระดับเมทัลโลไทโอเนอิน การลดระดับโปรตีนที่จับกับแอคตินหลัก ฟิลามิน และการหยุดแบ่งตัวของไมโทซิส [88]
สัณฐานวิทยาของเซลล์มะเร็งแสดงให้เห็นว่า AgNP ที่สังเคราะห์ทางชีวภาพสามารถกระตุ้นให้เซลล์ตายได้อย่างมีนัยสำคัญ [89] อนุภาคแม่เหล็กนาโนที่ฝังด้วยเงินที่ทำหน้าที่หลายอย่างซึ่งเตรียมขึ้นอย่างประณีต โดยประเภทแรกประกอบด้วย NP แม่เหล็กที่ฝังด้วยเงินที่มีขนาดแกนแม่เหล็กเฉลี่ย 18 นาโนเมตร และอีกประเภทหนึ่งประกอบด้วย “เปลือกซิลิกา” เคลือบเงินหนาที่มีขนาดเฉลี่ย 16 นาโนเมตรด้วยเหตุนี้ อนุภาคแม่เหล็กที่หุ้มด้วยซิลิกา (จุด M-SERS) จะสร้างสัญญาณการกระเจิงรามานที่เพิ่มขึ้นบนพื้นผิว (SERS) ที่รุนแรง และมีคุณสมบัติทางแม่เหล็ก โดยคุณสมบัติสำคัญสองประการนี้ใช้เพื่อกำหนดเป้าหมายเซลล์มะเร็งเต้านม (SKBR3) และเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวลอยน้ำ (SP2/O)
“กิจกรรมต่อต้านมะเร็ง” ของ “อนุภาคนาโนซัลไฟด์เงินที่จับกับโปรตีน” ขึ้นอยู่กับขนาดของเซลล์มะเร็งตับของมนุษย์ Bel-7402 และเซลล์กลีโอมา C6 [90]
แทนที่จะให้ AgNP แก่เซลล์โดยตรง นักวิจัยบางกลุ่มได้พัฒนาไคโตซานให้เป็นโมเลกุลตัวพาเพื่อส่งเงินไปยังเซลล์มะเร็งตัวอย่างเช่น Sanpui “กิจกรรมต่อต้านมะเร็ง” ของ “อนุภาคนาโนซัลไฟด์เงินที่จับกับโปรตีน” มีขนาดขึ้นอยู่กับมะเร็งตับของมนุษย์ในเซลล์กลีโอมา Bel-7402 และ C6 [90]
แทนที่จะให้ AgNP แก่เซลล์โดยตรง นักวิจัยบางกลุ่มได้พัฒนาไคโตซานให้เป็นโมเลกุลตัวพาเพื่อส่งเงินไปยังเซลล์มะเร็ง
ตัวอย่างเช่น Sanpui “กิจกรรมต่อต้านมะเร็ง” ของ “อนุภาคนาโนซัลไฟด์เงินที่จับกับโปรตีน” มีขนาดขึ้นอยู่กับมะเร็งตับของมนุษย์ในเซลล์กลีโอมา Bel-7402 และ C6 [90]
แทนที่จะให้ AgNP แก่เซลล์โดยตรง นักวิจัยบางกลุ่มได้พัฒนาไคโตซานให้เป็นโมเลกุลตัวพาเพื่อส่งเงินไปยังเซลล์มะเร็งเช่น Sanpui et al.แสดงให้เห็นว่าการส่งมอบ “นาโนแคริเออร์ที่ใช้ไคโตซาน” (NCs) ของ AgNPs ทำให้เกิดอะพอพโทซิสที่ความเข้มข้นต่ำมาก [91]
จากนั้นพวกเขาจึงทดสอบความเป็นพิษต่อเซลล์โดยใช้การทดสอบทางชีวเคมีชุดหนึ่งพบว่าระดับ ROS ในเซลล์เพิ่มขึ้นในเซลล์ HT 29 ความเข้มข้นที่ต่ำกว่าของนาโนแคริเออร์ที่มี AgNPs แสดงผลการยับยั้งที่ดีกว่า AgNP เพียงอย่างเดียวโบคาและคณะ[92] รายงานว่า “สามเหลี่ยมนาโนเงินเคลือบไคโตซาน” (Chit-AgNTs) ทำให้การตายของเซลล์เพิ่มมากขึ้น
นอกจากนี้ เซลล์ต้นกำเนิดตัวอ่อนของมนุษย์ (HEK) ยังสามารถดูดซับ Chit-AgNT ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และผลของความเป็นพิษของ AgNP ขนาดต่างๆ ก็มีนัยสำคัญในเซลล์มะเร็งเม็ดเลือดขาวเฉียบพลัน (AML) [93]เมื่อไม่นานนี้ คุณสมบัติต่อต้านมะเร็งของ “B-AgNPs” ที่ผลิตจากแบคทีเรียและ “F-AgNPs” ที่ผลิตจากเชื้อรา ได้รับการพิสูจน์แล้วในเซลล์มะเร็งเต้านม MDA-MB-231 ของมนุษย์
AgNP ที่ผลิตทางชีวภาพทั้งสองชนิดแสดงให้เห็นถึงความเป็นพิษต่อเซลล์อย่างมีนัยสำคัญ [94]ในจำนวนนี้ AgNP ที่สกัดจากเห็ดมีฤทธิ์แรงกว่า B-AgNP เนื่องมาจากชนิดของตัวรีดิวซ์ที่ใช้ในการสังเคราะห์ AgNPในทำนองเดียวกัน AgNPs ที่ได้จาก Escherichia fergusoni แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์ MCF-7 ตามขนาดยา [94]
การสังเคราะห์ AgNP โดยใช้สารสกัดจากพืชยืนยันถึงผลพิษที่ชัดเจนยิ่งขึ้นต่อเซลล์มะเร็งปอดของมนุษย์ (A549) มากกว่าต่อเซลล์ที่ไม่เป็นมะเร็ง เช่น เซลล์ปอดของมนุษย์ ซึ่งบ่งชี้ว่า AgNP อาจกำหนดเป้าหมายไปที่ความเป็นพิษต่อเซลล์โดยเฉพาะ ซึ่งอาจเกิดขึ้นที่ระดับ pH ที่ต่ำกว่าในเซลล์มะเร็ง [95]การส่งมอบแบบมีเป้าหมายเป็นกระบวนการสำคัญในการรักษาโรคมะเร็ง
เพื่อแก้ไขปัญหานี้ Locatelli et al.[96] พัฒนานาโนคอมโพสิตแบบหลายฟังก์ชันที่ประกอบด้วย “อนุภาคนาโนโพลิเมอร์ (PNPs)” alisertib (Ali) และ AgNPs PNPs ที่จับคู่กับคลอโรทอกซิน (Ali@PNPs–Cltx) แสดงให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณกับผลแบบไม่เชิงเส้น ในขณะที่ความเป็นพิษของ Ag/Ali@PNPs–Cltx ยังคงมีเสถียรภาพ อนุภาคนาโนเงินที่สังเคราะห์ทางชีวภาพยืนยันความเป็นพิษอย่างมีนัยสำคัญในเซลล์มะเร็ง “MCF7” และ “T47D” โดยมีกิจกรรมภายในเซลล์ที่สูงกว่าเซลล์เต้านมปกติ MCF10-A [97]
Banti และ Hadjikakou ได้อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับกิจกรรมต่อต้านการแพร่กระจายและต่อต้านเนื้องอกของสารประกอบเงิน(I) [98]AgNP ที่สังเคราะห์ทางชีวภาพมีความสามารถในการเปลี่ยนแปลงสัณฐานวิทยาของเซลล์มะเร็ง ซึ่งถือเป็นสัญญาณเริ่มต้นของภาวะอะพอพโทซิสสามารถระบุภาวะอะพอพโทซิสได้จากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในเซลล์โดยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงส่องผ่าน
ปูนัม แวร์มา 1
ซันจีฟ กุมาร มาเฮชวารี 2
1 นักวิจัย ภาควิชาเทคโนโลยีชีวภาพ มหาวิทยาลัย IFTM เมืองโมราดาบัด ประเทศอินเดีย
2 ศาสตราจารย์ สถาบันวิทยาศาสตร์ชีวภาพและเทคโนโลยี มหาวิทยาลัย Shri Ramswaroop Memorial ถนน Lucknow-Deva ประเทศอินเดีย
