Development of a liposomal formulation for peptide delivery to serve as vaccine against chronic myeloid leukemia

Abstract

The main goal of this work was to characterize and explore the potential of Dioctadecyldimethylammonium Chloride (DODAC) / Monoolein (MO) liposomes in a 1:2 proportion and identify the formulations that could be used in the development of an immunoprotective protocol for Chronic Myeloid Leukemia (CML). CML has long been recognized as one of the most responsive leukemic disorder to immunotherapy. CML is potent model for immune therapy in humans because there is a specific gene rearrangement, BCR/ABL, which product, P210bcr/abl, can be the target antigen. The loading of drugs into particles at the nanometer size range is a recognized technique for the optimization of controlled drug delivery. In its use in vaccines, liposomes have the advantage of being able to maintain antigens present in the organism for long enough to obtain an immune response. Different methods of preparation and distinct peptide/lipid molar ratios were used to prepare P210bcr/abl / DODAC:MO (1:2) nanoparticles. This thesis describes results for biophysical characterization of the peptide/lipid system, encapsulation efficiency and exposure of THP-1 cells to the nanoparticles. The lipid content was essential to achieve the desired nanoparticles. The highest lipid concentration showed higher encapsulation, however, a lower lipid content induced a more efficient cell response. The peptide/lipid system was capable of inducing a stronger cell response than the peptide by itself, emphasizing the potential of this system in vaccine development for the treatment of CML.

O objetivo principal deste trabalho foi caracterizar e explorar o potencial dos lipossomas de cloreto de Dioctadecildimetilamónio (DODAC) / Monooleina (MO) numa proporção de 1:2 e identificar as formulações que poderão ser usadas no desenvolvimento de um tratamento imunoprotetor para a Leucemia Mieloide Crónica (LMC). A LMC é desde há muito tempo conhecida como uma das desordens imunológicas mais responsivas à imunoterapia. A LMC é um poderoso modelo para imunoterapia em humanos devido à existência de um gene específico BCR/ABL, cujo produto, P210bcr/abl, pode ser usado como antigene-alvo. A incorporação de fármacos em partículas a uma escala nanométrica é uma técnica reconhecida para a optimização da entrega controlada de fármacos. No seu uso em vacinas, os lipossomas possuem a vantagem de ser capazes de manter os antigenes presentes no organismo o tempo suficiente para se obter uma resposta imune. Diferentes métodos de preparação e várias razões molares de péptido/lipido foram usadas para preparar nanoparticulas de P210bcr/abl / DODAC:MO(1:2). Esta tese descreve os resultados obtidos da caracterização biofísica do sistema péptido/lípido, eficiência de encapsulação e exposição das células THP-1 às nanopartículas. O conteúdo lipídico foi essencial para obter nanopartículas desejáveis. A concentração mais alta de lípido demonstrou maior eficiência de encapsulação, no entanto, uma concentração de lipído mais baixa mostrou-se mais eficiente em induzir uma resposta por parte das células. O sistema péptido/lipido foi capaz de induzir uma resposta mais forte do que o pétido por si só, enfatizando o seu potencial no desenvolvimento de uma vacina para o tratamento da LMC.