Tailoring peptide-metal bioconjugates as targeted agents to find and fight cancer

Metallbasierte Krebsmedikamente und Kontrastmittel sind ein spannendes Thema der Krebsforschung, doch leider limitiert durch systemische Nebenwirkungen. Die Kombination aus zielgerichtetem Peptid und metallbasierendem Reporter oder Therapeutikum resultiert in vielversprechende Peptid-Metall-Biokonjugate. In Teil 1 dieser Arbeit wird ein Biokonjugat als zielgerichtetes, radioaktives Kontrastmittel zur Früherkennung von Pankreaskrebs angestrebt. Dies scheiterte an verschiedenen Punkten, weshalb der Fokus auf Teil 2 gelegt wurde. In Teil 2 wird die überexprimierte Matrix Metalloproteinase-2 (MMP-2) in Brustkrebs zielgerichtet instrumentalisiert. Das Biokonjugat in diesem Teil ist ein von MMP-2 aktivierbares, zellpenetrierendes Peptid, welches mit einer metallbasierten, toxischen Fracht versehen wurde. Hier wird ein neuartiges, hochspezifisches Peptid-Metall-Biokonjugat präsentiert, welches als zielgerichtetes anti-Krebsmedikament eingesetzt werden kann.Metal-based anticancer agents have become highly interesting in cancer research. But, most agents lack target specificity and display systemic side effects. In PART I: "FIND CANCER", an attempt to design a specifically targeted agent for an early diagnosis of the devastating pancreatic ductal adenocarcinoma is presented. In summary, the reporter systems tried to determine an optimized peptide for the final peptide-metal bioconjugate did not obtain a feasible strategy. In PART II: "FIGHT CANCER", the overly present matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) is utilized in breast cancer. Incorporating a proteinase recognition sequence into an activatable cell penetrating peptide carrying a toxic, metal-based cargo was done to obtain a targeted anticancer agent, which is only able to enter cells and inducing apoptosis upon MMP-2 dependent cleavage was proven feasible. Notably, this targeted anticancer agent was able to destroy highly invasive breast cancer types