Verwendung von funktionalisierten Kalziumphosphatpartikeln als potentielles Embolisat für die Behandlung von Lebertumoren

Zielsetzung:

In diesem Versuchsansatz wurden Kalziumphosphatpartikel in verschiedenen Größenbereichen als alternatives Embolisat zur Chemoembolisation (TACE) getestet. Sowohl aggregierte CaP-Nanopartikel wie auch makroskopische CaP-Partikel >(80 – 200 µm) wurden in vitro auf ihre Zytotoxizität getestet. Im VX2-Kaninchentumormodell wurde die Wirksamkeit/Effektivität der mit Chemotherpeutika gekoppelten CaP-Partikel bei der Embolisation gezeigt.

Material und Methodik:

Die Zytotoxizität von dispergierte CaP-Nanopartikel (100 – 200nm) wurden in vitro auf verschiedene HCC-Ziellinien mittels Zellvitalitätsassay untersucht. Auch die Kopplung verschiedener Chemotherapeutika an CaP-Partikel wurde in vitro getestet. Die aggregierten CaP-Nanopartikel wurden auf ihre Stabilität nach einer Mikrokatheterpassage untersucht. Im VX2- Kaninchentumormodell wurden CaP-Partikel im Größenbereich von 80 – 200 µm als Embolisat eingesetzt. Prä- und Post- Embolisation wurde dabei die Leberperfusion mittels Volumenperfusions CT (VPCT) gemessen.

Ergebnisse:

In nanopartikulärer, dispergierter Form zeigen die CaP-Partikel konzentrationsabhängig einen zytotoxischen Effekt auf verschiedene etablierte humane HCC-Zell-Linien. Stabile Kopplungsprodukte entstehen bei der Verwendung von Epirubicin bzw. Doxorubicin. Die Instabilität der aus CaP-Nanopartikeln zusammengesetzten Aggregate unterbindet aktuell deren Einsatz als Embolisat. Beim Einsatz der makroskopischen CaP- Partikel konnte gezeigt werden, dass diese Partikel als neuartiges Embolisat in Betracht kommen und in den embolisierten Lebersegmenten zu einer Stase mit entsprechendem Perfusionsausfall führen.

Schlussfolgerungen:

In vitro konnte ein zytotoxischer Effekt von CaP beobachtet werden. Grundsätzlich eignet sich von den beiden getesteten CaP-Formulierungen bisher nur die makroskopische Form für eine Embolisation. Um auch den Einsatz von nanopartikulären CaPhosphat-Partikeln als Embolisat zu gewährleisten, müssen weiterführende chemische Ansätze zur Erhöhung der Stabilität der CaP-Aggregate verfolgt werden.