This thesis describes the development and evaluation of a targeted drug delivery system for cancer therapy using scFv antibodies and PLGA nanoparticles. The scFv is a single-chain variable fragment that binds to the MET receptor, which is over expressed in many types of cancer cells. The PLGA nanoparticles are biodegradable and biocompatible polymers that can encapsulate and release drugs in a controlled manner. The aim of this study was to optimise the conjugation of scFv and the PLGA nanoparticles and to investigate their uptake and efficacy in cancer cells. The antibodies were purified from Pichia pastoris using affinity and size exclusion chromatography. A modified version of the scFv was also generated to improve the conjugation protocols. The uptake and cytotoxicity of the conjugates were evaluated by immunohistochemistry and confocal microscopy in MET-positive and MET-negative cancer cell lines. The conjugates exhibited higher uptake in MET-positive cancer cells than in MET-negative cancer cells, indicating the specificity and effectiveness of the targeted drug delivery system. Thus, this study demonstrates the potential of using scFv and PLGA nanoparticles as a platform for cancer therapy.

Sviluppo e valutazione di un anticorpo scFv coniugato con nanoparticelle PLGA mirate al recettore MET in cellule tumorali. Questa tesi descrive lo sviluppo e la valutazione di un sistema di somministrazione mirata di farmaci per la terapia del cancro utilizzando anticorpi scFv e nanoparticelle PLGA. Il scFv è un frammento anticorpale costituito dai dominii variabili in una singola catena polipeptidica che si lega al recettore MET, iperespresso in molti tipi di cellule tumorali. Le nanoparticelle di PLGA sono polimeri biodegradabili e biocompatibili che possono incapsulare e rilasciare farmaci in modo controllato. Lo scopo di questo studio è stato quello di ottimizzare la coniugazione di scFv e nanoparticelle PLGA e di studiarne l'assorbimento e l'efficacia nelle cellule tumorali. Gli anticorpi sono stati espressi in Pichia pastoris e purificati mediante cromatografia di affinità e di esclusione. È stata inoltre generata una versione modificata del scFv per migliorare i protocolli di coniugazione. L'assorbimento e la citotossicità dei coniugati sono stati valutati mediante immunoistochimica e microscopia confocale in linee cellulari tumorali MET-positive e MET-negative. I coniugati hanno mostrato un maggiore uptake nelle cellule tumorali MET-positive rispetto a quelle MET-negative, indicando la specificità e l'efficacia del sistema di rilascio mirato del farmaco. Questo studio dimostra quindi il potenziale dell'uso di nanoparticelle scFv e PLGA come piattaforma per la terapia del cancro.

Development and Evaluation of scFv antibody conjugated with PLGA Nanoparticles Targeting MET Receptor in Cancer cells.

SHARMA, RAVI KIRAN
2022/2023

Abstract

This thesis describes the development and evaluation of a targeted drug delivery system for cancer therapy using scFv antibodies and PLGA nanoparticles. The scFv is a single-chain variable fragment that binds to the MET receptor, which is over expressed in many types of cancer cells. The PLGA nanoparticles are biodegradable and biocompatible polymers that can encapsulate and release drugs in a controlled manner. The aim of this study was to optimise the conjugation of scFv and the PLGA nanoparticles and to investigate their uptake and efficacy in cancer cells. The antibodies were purified from Pichia pastoris using affinity and size exclusion chromatography. A modified version of the scFv was also generated to improve the conjugation protocols. The uptake and cytotoxicity of the conjugates were evaluated by immunohistochemistry and confocal microscopy in MET-positive and MET-negative cancer cell lines. The conjugates exhibited higher uptake in MET-positive cancer cells than in MET-negative cancer cells, indicating the specificity and effectiveness of the targeted drug delivery system. Thus, this study demonstrates the potential of using scFv and PLGA nanoparticles as a platform for cancer therapy.
2022
Development and Evaluation of scFv antibody conjugated with PLGA Nanoparticles Targeting MET Receptor in Cancer cells.
Sviluppo e valutazione di un anticorpo scFv coniugato con nanoparticelle PLGA mirate al recettore MET in cellule tumorali. Questa tesi descrive lo sviluppo e la valutazione di un sistema di somministrazione mirata di farmaci per la terapia del cancro utilizzando anticorpi scFv e nanoparticelle PLGA. Il scFv è un frammento anticorpale costituito dai dominii variabili in una singola catena polipeptidica che si lega al recettore MET, iperespresso in molti tipi di cellule tumorali. Le nanoparticelle di PLGA sono polimeri biodegradabili e biocompatibili che possono incapsulare e rilasciare farmaci in modo controllato. Lo scopo di questo studio è stato quello di ottimizzare la coniugazione di scFv e nanoparticelle PLGA e di studiarne l'assorbimento e l'efficacia nelle cellule tumorali. Gli anticorpi sono stati espressi in Pichia pastoris e purificati mediante cromatografia di affinità e di esclusione. È stata inoltre generata una versione modificata del scFv per migliorare i protocolli di coniugazione. L'assorbimento e la citotossicità dei coniugati sono stati valutati mediante immunoistochimica e microscopia confocale in linee cellulari tumorali MET-positive e MET-negative. I coniugati hanno mostrato un maggiore uptake nelle cellule tumorali MET-positive rispetto a quelle MET-negative, indicando la specificità e l'efficacia del sistema di rilascio mirato del farmaco. Questo studio dimostra quindi il potenziale dell'uso di nanoparticelle scFv e PLGA come piattaforma per la terapia del cancro.
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