Design and preparation of alkali liposomes for drug delivery

Abstract

Cancer is one of the deadliest diseases among other illnesses as an uncontrolled cell division. Liposomal technology has commonly been used in cancer therapy. Chemotherapeutical drugs, genetic materials, different imaging agents can be carried with liposomes. They are preferred by several important characteristics that selective passive targeting of tumors, increased stability and therapeutic index (reducing toxicity) via encapsulation and increased circulation life times with size adjustments. One of the indicator in cell cycle is intracellular pH. The aim of this study is to produce PEGylated alkali liposomes to provide cellular uptake in cancer cells and prevent cell division by changing of intracellular pH. Combination of liposomal technology and alkaline therapy in cancer cells may lead to the development of therapeutic strategies without using any drug to overcome chemoresistance and cell proliferation. For this purpose, alkali liposomes containing sodium carbonate (Na2CO3) solution were prepared and tested their effects on 4T1 breast cancer cell lines in vitro. The cell viabilities were evaluated using trypan blue and WST-1 methods. Pictures were taken for cancer cells to differentiate live and dead cells under different alkali liposome conditions for 5 days. It was found that cell medium containing alkali liposomes up to 3% didn’t affect cell growth. However, cell medium containing alkali liposomes greater than 7% significantly affected the 4T1 breast cancer cell growth and decreased the cell viability to about 40%. It was concluded that PEGylated alkali liposomes were prepared different concentrations to decrease or stop cell division of 4T1 breast cancer cell lines in vitro.

Kanser diğer hastalılar içinde en amansız hastalılardan biri olan kontrolsüz hücre bölünmesidir. Lipozomal teknoloji kanser tedavisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Lipozomlar ile kemoterapik ilaçlar, genetik materyaller, farklı görüntüleme ajanları taşınabilir. Onlar birkaç önemli özelliklerinden ki tümörleri seçimli pasif hedefleme, kapsülleme ile kararlılığının ve tedavi katsayısının (toksisitenin azaltılması) artırılması, boyut düzenlemeleri ile dolanım süresinin artırılmasından dolayı tercih edilirler. pH hücre döngüsünün göstergelerinde biridir. Bu çalışmanın amacı, uygun boyutta PEGli alkali lipozomlar üretip kanserli hücre içerisine alınmasını sağlamak ve hücre içi pH artırılması ile hücre bölünmesini engellemektir. Kanser hücreleri için lipozomal teknoloji ve alkali terapi birleştirilmesi ile herhangi bir ilaç kullanmadan ilaca karşı direnç ve hücre proliferasyonunun üstesinden gelinerek terapik stratejilerinin gelişmesine öncülük edebilir. Bu amaçla, sodium karbonat (Na2CO3) solüsyonu içeren alkali lipozomlar üretildi ve 4T1 meme kanseri hücre hatlarında in vitro olarak etkinlikleri test edildi. Hücre canlılıkları tripan mavisi ve WST-1 metotları kullanılarak değerlendirildi. Beş gün boyunca farklı alkali lipozom koşullarında canlı ve ölü kanser hücrelerinin ayrımını yapabilmek için resimler alındı. 3% ‘e kadar alkali lipozom içeren ortamda hücre gelişmesini etkilemediği bulundu. Fakat 7%’den fazla alkali lipozom içeren ortamda önemli ölçüde 4T1 meme kanser hücre gelişimi etkilendi ve canlılık oranı 40% civarına düştü. Sonuç olarak, 4T1 kanser meme hücre hatlarının in vitro olarak bölünmesini azaltması ya da durdurması için farklı konsantrasyonlarda PEGli alkali lipozomlar hazırlandı.