Aktive Kontrolle der Pharmakokinetik mittels lichtresponsive Polymer-Arzneimittelkonstrukte für die Boron-Neutronenfängertherapie

In der Boron-Neutronenfängertherapie (BNCT) sollten Boron-Arzneimittel hohe intratumorale Boronkonzentrationen während der Neutronenbestrahlung aufweisen und gleichzeitig aus dem Blut und den normalen Organen eliminiert werden. Es ist jedoch normalerweise eine Herausforderung, eine solche Tumorakkumulation und schnelle Clearance gleichzeitig in einer zeitlich kontrollierten Weise zu erreichen. Hier haben wir ein Polymer-Arzneimittelkonstrukt entwickelt, das die Clearance der Medikamente aus dem Blut aktiv kontrollieren kann. Dieses Polymer-Arzneimittelkonstrukt basiert auf einem biokompatiblen Polymer, das passiv in Tumoren akkumuliert. Seine Seitenketten wurden mit den niedermolekularen Boron-Arzneimitteln, die sofort von den Nieren ausgeschieden werden, über photolabile Verknüpfungen konjugiert. In einem murinen subkutanen Tumormodell konnte das Polymer-Arzneimittelkonstrukt mit einem hohen Boron-Konzentrationsverhältnis zwischen dem Tumor und dem umgebenden normalen Gewebe (∼10) nach intravenöser Injektion im Tumor akkumulieren, während ein beträchtlicher Teil auch im Blutkreislauf verbleibte. Die Photobestrahlung der Blutgefäße durch die Hautoberfläche spaltete die Verbindung und setzte das Boron-Arzneimittel im Blut frei, was eine schnelle Clearance aus dem Blutkreislauf ermöglichte. In der Zwischenzeit konnte die Boronkonzentration im Tumor, der nicht bestrahlt wurde, hoch gehalten werden, was starke BNCT-Effekte ermöglichte. In der klinischen BNCT wird die Dosis an thermischen Neutronen an solide Tumoren durch die maximale Strahlenexposition gegenüber normalen Organen bestimmt. Daher könnte unser Polymer-Arzneimittelkonstrukt es uns ermöglichen, die therapeutische Strahlendosis für Tumoren in einer solchen praktischen Situation zu erhöhen.