Chemotherapeutic Drug Targeting to Tumoral Extracellular Matrix Components

Abstract

Cancer is one of the most important diseases of our century and it is a serious health problem caused by uncontrolled proliferation and spread of body cells. Conventional chemotherapy is one of the most important treatment methods in cancer, but it has results of significant side effects and unfavorable biodistribution. Targeted drug delivery systems are systems in which studies are underway to overcome these problems. However, most targeting strategies today focus on targeting tumor cells themselves. Therefore, untargeted tumor cells, tumor supportive cells and tumor supportive media are ignored. As an alternative approach to prevent this situation, targeting to the extracellular matrix (ECM) of the tumor is discussed. ECM is a general term for a variety of proteins and polysaccharides that act as binders in a multicellular organism that fill the cells secreted by some cells and retain cells in a defined area. Although ECM is tightly controlled during embryonic development and organ homeostasis, it becomes irregular in diseases such as cancer. It is known that the tumor-derived ECM is biochemically different compared to the normal ECM. Studies have shown that ECM components such as endothelial cells, fibroblasts, macrophages, fibronectin, laminin, tenascin contribute to tumor development and these components increase in tumoral ECM. Targeting ECM proteins by recognizing changes in ECM homeostasis that support cancer progression has become an increasingly therapeutic approach to prevent cancer progression. Today, this aproach,which simultaneously affects tumor cells, tumor supportive cells and tumor supportive media, can be useful in improving treatment effectiveness.

Özet

Kanser çağımızın en önemli hastalıklarından biridir ve vücuthücrelerinin kontrolsüz çoğalması ve yayılmasıyla oluşan ciddi birsağlık sorunudur. Konvansiyonel kemoterapi kanserde en önemlitedavi yöntemlerinden biri olmakla birlikte önemli yan etkilerle veistenmeyen biyodağılımla sonuçlanabilmektedir. Hedeflendirilmişilaç taşıyıcı sistemler bu sorunların üstesinden gelebilmek içinüzerinde çalışmaların devam ettiği sistemlerdir. Fakat günümüzdehedefleme stratejilerinin çoğunluğu tümör hücrelerinin kendisinihedeflemeye odaklanır. Bu nedenle hedeflenmeyen tümör hücreleri,tümör destekleyici hücreler ve tümör destekleyici ortam göz ardıedilmektedir. Bu durumun önüne geçebilmek için alternatif biryaklaşım olarak tümörün ekstraselüler matriksine (extracellularmatrix-ECM) hedefleme tartışılmaktadır. ECM, çok hücreli birorganizmada bazı hücreler tarafından salgılanan hücreler arasınıdolduran ve tanımlanmış bir alanda hücreleri tutan bağlayıcımadde olarak işlev gören çeşitli proteinler ve polisakkaritler içinkullanılan genel bir terimdir. ECM, embriyonik gelişim ve organhomeostazı sırasında sıkı bir şekilde kontrol edilmesine rağmen kansergibi hastalıklarda düzensiz hale gelmektedir. Tümörden türetilenECM’nin, normal ECM ile karşılaştırıldığında biyokimyasal olarakfarklı olduğu bilinmektedir. Yapılan çalışmalar endotel hücreleri,fibroblastlar, makrofajlar, fibronektin, laminin, tenaskin gibi ECMbileşenlerinin tümör gelişimine katkıda bulunduğunu ve tümöralECM’de bu bileşenlerin arttığını göstermiştir. Kanserin ilerlemesinidestekleyen ECM homeostazındaki değişikliklerden faydalanarakECM bileşenlerinin hedeflenmesi kanser ilerlemesini önlemek içingiderek daha ilgi gören bir terapötik yaklaşım haline gelmiştir. Bugüntümör hücrelerini, tümör destekleyici hücreleri ve tümör destekleyiciortamı eş zamanlı olarak etkileyen bu yaklaşım, tedavi etkinliğininiyileştirilmesinde faydalı olabilir.