Dissertations / Theses on the topic 'Lyk3'

Theragnostics (or theranostics) is an acronym of therapeutics and diagnostics. In this project, theterm refers to molecular/macromolecular vectors of specific recognition and nanoplatforms thatincorporate both functions, diagnosisand therapy simultaneously. In addition, the incorporation ofdiagnostic and therapeutics functions may be useful in monitoring disease progress and evaluatingthe response to combined therapy.By using radiopharmaceuticals, it is possible to record and detect by in vivo imaging thespatio-temporal distribution of molecular or cellular processes for diagnostic and therapeuticapplications using nuclear medicine techniques. Lutetium-177-based radiopharmaceuticals areconsidered theranostic systems because of their gamma emission (208 keV ) useful for performingthe diagnostic image and its negative beta radiation(Emax0.498 M eV ) suitable for therapeuticapplications. In this thesis it is reported for the first time, the preparation of a new multivalent andmultifunctional lutetium-177 radiopharmaceutical based on a dendrimer (PAMAM-G4) containinggold nanoparticles, folic acid, and the peptide bombes insuitable for targeted radiotherapy,plasmonic-photothermal therapy and dual molecular imaging (optic and nuclear) of breast cancer.Therefore, the first aim of this research was to synthesize177Lu-dendrimer-folate-bombesin with gold nanoparticles (AuNPs) in the dendritic cavity (177Lu-DenAuNP-Folate-Bombesin)and to evaluate the radiopharmaceutical potential for targeted radiotherapy and thesimultaneous detection of folate receptors (FRs) and gastrin-releasing peptide receptors (GRPRs)over-expressed in breast cancer cells. p-SCN-Benzyl-DOTA was linked to the dendrimer in anaqueous-basic medium. The carboxylate groups of Lys1Lys3(DOTA)-Bombesin and folic acid wereactivated with HATU and conjugated to the dendrimer.The conjugate was mixed with 1 % HAuCl4followed by the addition of NaBH4and purified byultrafiltration. Elemental analysis (EDS), particle size distribution (DLS), TEM analysis, UV-Vis,infrared and fluorescence spectroscopies were performed. The conjugate was radiolabeled using177LuCl3and analyzed by radio-HPLC. Studies confirmed the dendrimer functionalization withhigh radiochemical purity (> 95 %). Fluorescence results demonstrated that the presence of AuNPsin the dendritic cavity confers useful photophysical properties to the radiopharmaceutical for opticalimaging. Binding studies in T47D breast cancer cells showed a specific cell uptake (41.15 ± 2.72 %).177Lu-Dendrimer(AuNP)-Folate-Bombesin showed suitable properties as an optical and nuclearimaging agent for breast tumors over-expressing GRPR and FRs, as well as for target-specifictherapy. The integration of fluorescence and plasmonic properties into one molecule is of importancein developing multifunctional imaging and therapy nanoprobes.The second aim of this research was to evaluate the fluorescent properties and the plasmonic-photothermal therapeutic and radiotherapeutic potential of177Lu-DenAuNP-Folate-Bombesinwhen it is internalized in T47D breast cancer cells. The intense NIR fluorescence emitted fromthe conjugate inside cells corroborated the usefulness of DenAuNP-Folate-Bombesin for opticalimaging. After laser irradiation, the presence of the nanosystem in cells caused a significant increasein the temperature of the medium resulting in a significant decrease in cell viability (down to 16.51± 1.52 %)due to the177Lu-DenAuNP-Folate-Bombesin plasmonic properties. After treatment with177Lu-DenAuNP-Folate-Bombesin, the T47D cell viability decreased 90 % because of the radiation absorbed dose (63.16 ± 4.20 Gy) delivered inside cells. In conclusion, the177Lu-DenAuNP-Folate-Bombesin nanosystem internalized in cancer cells exhibited properties suitable for optical imaging,plasmonic-photothermal therapy, and targeted radiotherapy.<br>Teragnósticos (o teranósticos) es un acrónimo de terapéuticos y diagnósticos. En este proyecto, el término se refiere a vectores moleculares/macromoleculares de reconocimiento específico y a nanoplataformas que incorporan ambas funciones, diagnóstico y terapia de forma simultánea. Además de incorporar funciones diagnósticas y terapéuticas, estas entidades pueden ser útiles en el seguimiento de la progresión de la enfermedad y en la evaluación de la respuesta a la terapia combinada. Por otro lado, a través del uso de radiofármacos es posible registrar y detectar por imagen in vivo, la distribución espacio-temporal de procesos moleculares o celulares para aplicaciones diagnósticas y/o terapéuticas utilizando técnicas de medicina nuclear molecular. En particular, los radiofármacos basados en lutecio-177 son considerados teranósticos por su emisión gamma (208 keV ), útil para realizar la imagen diagnóstica, y por su emisión beta negativa (Emax 498 keV ) adecuada para aplicaciones terapéuticas. En este trabajo de tesis se reporta por primera vez, la preparación de un nuevo radiofármaco de lutecio-177 multivalente y multifuncional basado en un dendrímero (PAMAM-G4) conteniendo nanopartículas de oro en sus cavidades y conjugado a ácido fólico y al péptido bombesina, para su posible uso en radioterapia dirigida, terapia fototérmica plasmónica e imagen molecular dual (óptica y nuclear) de cáncer de mama. Por tanto, el primer objetivo de esta investigación fue sintetizar 177Lu-dendrímero-folato-bombesina con nanopartículas de oro (AuNPs) en la cavidad dendítica (177Lu-DenAuNPFolato-Bombesina) y evaluar el potencial del radiofármaco para la radioterapia dirigida y la detección simultánea de receptores de folato (FR) y de receptores del péptido liberador de gastrina (GRPRs) sobre-expresados en células de cáncer de mama. El p-SCN-bencil-DOTA se conjugó en medio acuoso básico a los grupos amino del dendrímero. Los grupos carboxilato de la Lys1-Lys3 (DOTA)-bombesina y el ácido fólico se activaron con HATU y también se conjugaron al dendrímero. El conjugado se mezcló con HAuCl4 seguido de la adición de NaBH4 y se purific´ mediante ultrafiltraci´on. Se realiz´o el an´alisis elemental (EDS), la distribuci´on de tamañó de partícula (DLS), análisis de TEM, espectroscopia de UV-Vis, infrarrojo y de fluorescencia. El conjugado se marcó radiactivamente usando 177LuCl3 y se analizó por radio-HPLC. Los estudios confirmaron la funcionalización del dendrímero con alta pureza radioquímica (> 95 %). Los resultados de fluorescencia demostraron que la presencia de AuNPs en las cavidades dendríticas confiere al radiofármaco propiedades físicas útiles para la obtención de imágenes ópticas. Los estudios de unión en células de cáncer de mama T47D mostraron una captación celular específica (41,15 ± 2,72 %). Por tanto, el 177Lu-DenAuNP-Folato-Bombesina presenta propiedades adecuadas como un agente de imagen óptica y nuclear para tumores de mama que sobre-expresan GRPR y FRs, así como un nanosistema con potencial para ser utilizado en radioterapia de blancos moleculares específicos. La integración de propiedades fluorescentes y plasmónicas en una molécula es de importancia en el desarrollo de nanosensores multifuncionales para imagen y terapia. El segundo objetivo de esta investigación fue evaluar las propiedades fluorescentes y el potencial terapéutico fototérmico plasmónico y radioterapéutico del 177Lu-DenAuNP-Folato-Bombesina cuando se internaliza en células T47D de cáncer de mama. La fluorescencia intensa NIR emitida a 825 nm del conjugado dentro de las células, corroboró la utilidad de DenAuNP-Folato-Bombesina para la formación de imágenes ópticas. Después de la irradiación láser, la presencia del nanosistema en las células provocó un aumento significativo de la temperatura del medio (46.8 ◦ C, comparado con 39.1 ◦ C sin DenAuNP-Folato-Bombesina, p < 0.05), lo que resultó en una disminución significativa en la viabilidad celular (Hasta 16.51 ± 1.52 %) debido a las propiedades plasmónicas del 177LuDenAuNP-Folato-Bombesina. Después del tratamiento con el radiofármaco, la viabilidad celular T47D disminuyó 90 % debido a la dosis absorbida por radiación (63.16 ± 4.20 Gy) administrada dentro de las células. Se concluye que el 177Lu-DenAuNP-Folate-Bombesina internalizado en células de cáncer presenta propiedades adecuadas para la obtención de imágenes ópticas, terapia fototérmica-plasmónica y radioterapia dirigida.<br>CONACYT (CONACYT-SEP-CB-2014-01-242443)

Las moléculas heterobivalentes radiomarcadas han mostrado ser una estrategia adecuada para obtener imágenes del tumor de manera sensible, específica y no invasiva debido a que interactúan concomitantemente con diferentes blancos moleculares sobre la célula tumoral. Una de las características fenotípicas de las células de cáncer de mama es la sobre-expresión de receptores de membrana que regulan el comportamiento celular. Entre estos receptores se encuentran el receptor del péptido liberador de gastrina (GRPR) y el receptor de folatos (FR), los cuales al unirse con alta afinidad a la Bombesina y ácido fólico/folato respectivamente, producen respuestas celulares que favorecen el crecimiento y proliferación celular. El objetivo del presente trabajo fue sintetizar y caracterizar químicamente los conjugados heterobivalentes Lys1(α,γ-folato)Lys3(99mTc-HYNIC)-Bombesina (1-14) y Lys1(α,γ-folato)Lys3(177Lu-DOTA)-Bombesina (1-14), con la finalidad de evaluar tanto in vitro como in vivo su potencial como radiofármacos heterobivalentes para diagnóstico y/o tratamiento de células de cáncer de mama +GRPR y +FR. Adicionalmente, se evaluó el potencial de Lys1(α,γ-folato)Lys3(99mTc-HYNIC)-Bombesina (1-14) para medir la actividad metabólica de dichas células a través de imágenes SPECT. Para obtener a los conjugados Lys1(α,γ-folato)Lys3(HYNIC)-Bombesina (1-14) y Lys1(α,γ-folato)Lys3(DOTA)-Bombesina (1-14), los péptidos Lys1Lys3(HYNIC)-Bombesina (1-14) y Lys1Lys3(DOTA)-Bombesina (1-14) se conjugaron a ácido fólico mediante un enlace amida. Los productos se purificaron por HPLC de exclusión molecular y se caracterizaron por espectroscopia UV-Vis, IR-FT y espectrometría de masas MALDI-TOF. El radiomarcado de Lys1(α,γ-folato)Lys3(HYNIC)-Bombesina (1-14) con 99mTc se realizó con EDDA/tricina como coligantes y SnCl2 como agente reductor. Para el radiomarcado de Lys1(α,γ-folato)Lys3(DOTA)-Bombesina (1-14) con 177Lu, se utilizó 177LuCl3 diluido con buffer de acetato 1 M a pH=5. La pureza radioquímica se evaluó en un HPLC en fase reversa. Se evaluó la estabilidad de los conjugados heterobivalentes Lys1(α,γ-folato)Lys3(99mTc-HYNIC)-Bombesina (1-14) y Lys1(α,γ-folato)Lys3(177Lu-DOTA)-Bombesina (1-14) en suero humano. Se determinó la afinidad de los conjugados heterobivalentes a la proteína recombinante GRPR y a la proteína humana FR. La captación in vitro se evaluó en células de cáncer de mama T47D (+GRPR y +FR). La biodistribución y captación en el tumor se determinaron en ratones atímicos con tumores inducidos T47D. Para evaluar la especificidad de los conjugados heterobivalentes, tanto en los estudios in vitro como in vivo se bloquearon los receptores GRPR y FR. Los estudios de imagen en ratones atímicos con tumores T47D se obtuvieron con un micro-SPECT/CT. La actividad metabólica del tumor se determinó a partir de imágenes SPECT/CT utilizando Lys1(α,γ-folato)Lys3(99mTc-HYNIC)-Bombesina (1-14) y se comparó con 18F-FDG y 99mTc-Folato. Se estimó la dosis absorbida en el tumor, riñón, hígado y páncreas a partir de la actividad acumulada en la región de interés. Los resultados obtenidos en los estudios in vitro e in vivo se compararon con sus respectivos monómeros Lys1Lys3(99mTc-HYNIC)-Bombesina (1-14) y Lys1Lys3(177Lu-DOTA)-Bombesina (1-14). Los estudios espectroscópicos y el análisis por HPLC indicaron que los conjugados heterobivalentes se obtuvieron con alta pureza química y alta pureza radioquímica (>95%). Los conjugados heterobivalentes Lys1(α,γ-folato)Lys3(99mTc-HYNIC)-Bombesina (1-14) y Lys1(α,γ-folato)Lys3(177Lu-DOTA)-Bombesina (1-14) mostraron alta estabilidad en suero humano con 2% de unión a proteínas a las 2 h de incubación. Ambos conjugados mostraron alta afinidad a la proteína recombinante del GRPR y a la proteína humana del RF. Los estudios in vitro mostraron que los conjugados heterobivalentes tienen reconocimiento específico a las células de cáncer de mama T47D +GRPR y +FR, y mostraron un incremento en la captación debido al efecto concomitante entre la unión Bombesina-GRPR- y Folato-FR. Los estudios de biodistribución de los conjugados heterobivalentes en ratones atímicos con tumores inducidos T47D, mostraron alta captación en el tumor con alto contraste en las imágenes SPECT/CT. Lys1(α,γ-folato)Lys3(99mTc-HYNIC)-Bombesina (1-14) permitió evaluar a través de imagen la actividad metabólica del tumor. El compuesto Lys1(α,γ-folato)Lys3(177Lu-DOTA)-Bombesina (1-14) mejoró la dosis absorbida al tumor debido a la unión concomitante de Bombesina-GRPR y Folato-FR. Este estudio demostró que los conjugados heterobivalentes Lys1(α,γ-folato)Lys3(99mTc-HYNIC)-Bombesina (1-14) y Lys1(α,γ-folato)Lys3(177Lu-DOTA)-Bombesina (1-14) mejoran la detección de células de cáncer de mama +GRPR y +FR, por lo que, pueden ser utilizados para el diagnóstico y/o tratamiento de tumores de mama que sobre-expresan GRPR y FR.<br>Financiamiento CONACYT (CONACYT-SEP-CB-2014-01-242443)

Charles University in Prague, Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department of: Biophysics and Physical Chemistry Consultant: Doc. Ing. Alice Lázníčková, CSc. Student: Pavla Kosová Title of thesis: Radiolabeling of PCTA-Lys3-Bombesine and determination of stability of the radiolabeled product The dissertation deal with study of radiolabeling of new receptor-specific peptide - bombesin, which was modified with chelator PCTA, PCTA-Lys3-bombesin, with radionuclide 177 Lu, and determination of labelled product quality and its stability. For quality control we used method high-efficiency liquid chromatography (HPLC) and thin-layer chromatography (ITLC) on ITLC-SG. HPLC offer clear proof about pollution and possible dissociative outputs. Comparison of both methods for determination of purity of labelled peptide showed that HPLC is more accurate than TLC method.

碩士<br>國立成功大學<br>工程科學系碩博士班<br>98<br>Virus HIV-1 is one of retrovirus, which RNA primer binding of virus (PBS) will complementary interact with anti-primer binding site(anti-PBS) in tRNALys3. There are 18 base pairs and a series of reverse transcription steps will be produced during the complementary interaction of PBS and anti-PBS. In this study, molecular dynamics is utilized to observe the dynamic behavior , molecular stability and the structure of tRNALys3. The results show that in the amino acid accept stem (3’-CCA) and the anti-codon loop are the unstable part in tRNALys3. The similar results are found in the other type of tRNA. Additionally in order to realize the efficiency of reverse transcription of primer activation signal (PAS), the difference between the interaction of primer binding site (PBS) and tRNALys3 with different lengths is also compared in this study. The experimental results, In this study, the results shows that the activity will decrease with the increasing of the hydrogen bonds in anti-PAS.