Supercharged unfolded proteins als periokuläre Medikamententräger

Abstract

Die Dissertation ist gesperrt bis zum 30. Juni 2026 !

Ziel der Arbeit war die Untersuchung von positiv geladenen supercharged unfolded proteins (SUP) hinsichtlich ihrer potenziellen Eignung als topical ocular drug deliverers. Hierfür wurden die SUPs K36 und K72 verwendet. Sie wurden bezüglich der Haftung an der Hornhaut, der Dauer der Haftung, der Penetration der Hornhaut und deren Biokompatabilität untersucht. Zudem wurde die zelluläre Interaktion geprüft. Die Adhäsion der SUPs an der Hornhaut konnte erfolgreich nachgewiesen werden. Mittels Histologie konnte bei den ex vivo Schweineaugen eine Adhäsion von über 24 h bestätigt werden, bei den in vivo Rattenaugen von über 4 h. Die Lokalisation der SUPs auf den Hornhäuten wurde mittels Antiköperfärbungen eruiert. Diese zeigten eine Lokalisation in der Muzinschicht der Hornhaut. Um die quantitative Adhäsion und die Eindringtiefe der SUPs zu bestimmen wurde die Methode der Fluorophotometrie angewandt. Nach 24 h hafteten noch 96 % des K36-GFPs und des K72-GFPs auf der Hornhaut, während die Kontrollen bereits nach wenigen Minuten eine deutliche Reduktion in der Haftung aufwiesen. Es gab keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden SUP-Typen hinsichtlich ihrer Haftungseigenschaften. Die fehlende Eindringfähigkeit der SUPs in der Fluorometrie-Methode kann auf verschiedene Faktoren zurückgeführt werden und schließt nicht generell aus, dass eine zelluläre Penetration stattfindet. Frühere Studien haben gezeigt, dass SUPs über den caveolae Endozytoseweg von Zellen aufgenommen werden können. Aus diesem Grund wurde das Verhalten der SUPs auf zellulärer Ebene in drei verschiedenen Zelltypen untersucht: primäre porcine Hornhautepithelzellen, primäre porcine Müllerzellen und MIO-M1 Zellen. Nach 24 h waren vor allem in den primären porcinen Hornhautepithelzellen Anzeichen für die Anwesenheit der positiv geladenen SUPs erkennbar. Dies deutet darauf hin, dass eine mögliche zelluläre Aufnahme erfolgen könnte. Für die Biokompatabilitätstestung wurden die Hornhäute mittels PAS- und HE-Färbung sowie TUNEL-staining evaluiert. In keiner der Färbungen gab es Hinweise auf eine mögliche toxische Wirkung. Zusammenfassend ist zu sagen, dass K36 und K72 eine vielversprechend lange Haftung an der Hornhaut zeigen und toxisch als unbedenklich in den getesteten Konzentrationen anzusehen sind.