Аннотация
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, СОКРАЩЕНИЙ, ТЕРМИНОВ 4
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Обзор литературы 6
1.1 Антибиотики антрациклинового ряда как основные противоопухолевые лекарства .. 6
1.1.1 Строение антрациклинов, их свойства и показания к применению 6
1.1.2 Побочные эффекты антрациклинов 10
1.1.3 Механизмы цитотоксичности антрациклинов 11
1.2 Использование наночастиц оксида железа для повышения эффективности
противоопухолевой терапии с использованием доксорубицина 17
1.2.1 Преимущества наночастиц оксида железа ТеэО4 17
1.2.2 Строение и магнитные свойства наночастиц оксида железа ЬезО4 18
1.2.3 Использование МНЧ оксида железа ТсзО4 в качестве систем доставки
доксорубицина 21
1.3 Использование магнитного поля и pH среды для повышения эффективности
терапии с использованием МНЧ, конъюгированных с доксорубицином 24
] .4 Проблемы, связанные с применением МНЧ 28
2 Объекты исследования, материалы и методы 30
2.1 Объекты исследования 30
2.1.1 Клеточные линии 30
2.1.2 Животные 30
2.2 Материалы 30
2.3 Методы 31
2.3.1 Культивирование клеточных линий 31
2.3.2 Определение концентрации железа в суспензиях наночастиц феррозиновым
методом 31
2.3.3 Определение показателя SAR исследуемых наночастиц при наложении
переменного магнитного поля 32
2.3.4 Оценка влияния переменного МП на десорбцию доксорубицина с поверхности
исследуемых МНЧ 32
2.3.5 Исследование цитотоксичности МНЧ методом МТТ-теста 33
2.3.6 Оценка влияния переменного МП на цитотоксичность исследуемых МНЧ 35
2.3.7 Содержание экспериментальных животных 36
2.3.8 Изучение терапевтической активности МНЧ, конъюгированных с
доксорубицином, в экспериментах in vivo 36
2.3.9 Анализ данных 38
3 Результаты и обсуждение 40
3.1 Определение концентрации железа в суспензиях наночастиц феррозиновым методом 40
3.2 Определение показателя SAR исследуемых наночастиц при наложении переменного
магнитного поля 40
3.3 Оценка влияния переменного МП на десорбцию доксорубицина с поверхности
исследуемых МНЧ 41
3.4 Исследование цитотоксичности МНЧ методом МТТ-теста 43
3.5 Оценка влияния переменного МП на цитотоксичность исследуемых МНЧ 45
3.6 Изучение терапевтической активности МНЧ, конъюгированных с доксорубицином,
в экспериментах in vivo 46
ВЫВОДЫ 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 50
ПРИЛОЖЕНИЕ А Линейный участок кривой нагрева МНЧ VAV-335, записанный в течение первых 60 секунд 64
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Жизнеспособность клеток линий MDA-MB231, HepG2, 4T1, CT26 и
B16 в зависимости от концентрации доксорубицина и времени инкубации с ним 65
ПРИЛОЖЕНИЕ В Жизнеспособность клеток линий MDA-MB231, HepG2, 4T1, CT26 и
B16 в зависимости от концентрации МНЧ VAV-335 и времени инкубации с ними 66
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Жизнеспособность клеток линий MDA-MB231, HepG2, 4T1, CT26 и
B16 в зависимости от концентрации МНЧ VAV-336 и времени инкубации с ними 67
Системное применение лекарственных средств при терапии раковых заболеваний оказывает множество негативных побочных эффектов на здоровые клетки и ткани организма. Токсичность большинства противоопухолевых лекарств связана с их неспецифическим распределением в организме [Comparison of Anticancer Drug Toxicities ... , 2022]. Так, доксорубицин, назначаемый при терапии многих видов рака, в том числе рака молочной железы, толстой кишки и яичников, оказывает токсические эффекты на клетки сердца, мозга, почек, мышечной и других тканей [Chemotherapeutic Drugs ... , 2018 ; Were magnetic materials useful ... , 2021].
Магнитные наночастицы (МНЧ) оксида железа Fe3O4 - перспективные носители противоопухолевых препаратов, способные накапливаться в тканях-мишенях [Doxorubicin- Conjugated Iron Oxide Nanoparticles ... , 2020]. Интересна способность МНЧ разогреваться при наложении переменного магнитного поля (МП), которая может быть использована для контролируемого высвобождения лекарства с их поверхности [Size-dependent heating ... , 2017 ; Harmonic phases ... , 2015 ; PEGylated N-(2 hydroxypropyl) methacrylamide ... , 2021]. Таким образом, изучение МНЧ, загруженных доксорубицином, актуально для создания новых препаратов для повышения эффективности противоопухолевой терапии.
Целью работы являлось исследование противоопухолевой активности магнитных наночастиц оксида железа Fe3O4, модифицированных силоксановой оболочкой, стабилизированных полиэтиленгликолем и загруженных доксорубицином, при наложении переменного магнитного поля.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
1. Оценить высвобождение доксорубицина с поверхности исследуемых наночастиц оксида железа без и при наложении переменного магнитного поля;
2. Изучить цитотоксичность наночастиц в отношении клеток опухолевых линий человека и мыши;
3. Оценить торможение роста экспериментальной опухоли 4Т1 после внутриопухолевого введения исследуемых наночастиц и воздействия переменным магнитным полем.
Работа была выполнена в Центральной научно-исследовательской лаборатории Сибирского государственного медицинского университета под руководством заведующего центром Биологических исследований и биоинженерии ЦНИЛ СибГМУ Першиной Александры Геннадьевны.
1. Непрерывное воздействие магнитного поля в течение часа при рН 5,8 позволяет усилить десорбцию доксорубицина с поверхности магнитных наночастиц оксида железа ЬезО4, модифицированных силоксановой оболочкой и стабилизированных полиэтиленгликолем, на 23 %.
2. Наночастицы оксида железа ЬезО4, модифицированные силоксановой оболочкой, стабилизированные полиэтиленгликолем и загруженные доксорубицином, оказывают цитотоксическое действие на клетки опухолевых линий человека MDA-MB231, HepG2 и мыши 4Т1, СТ26, В16. Наложение переменного магнитного поля усиливает цитотоксическое действие исследуемых наночастиц, загруженных доксорубицином , в отношении клеток линии 4T1.
3. Внутриопухолевое введение исследуемых наночастиц, загруженных доксорубицином, в дозе 0,67 мг в сочетании с последующим воздействием переменного магнитного поля (27 мТл, 230 кГц, 1 час) на 1-е, 4-е и 7-е сутки после введения тормозит рост опухоли 4Т1 у мышей линии BALB/c к 18 суткам на 13,5 %.
