Направленная доставка доксорубицина с помощью экзогенных биосовместимых нановекторов при экспериментальных неоплазиях

Автор: Заборовский Андрей Владимирович, Кокорев Александр Викторович, Бродовская Екатерина Павловна, Фирстов Сергей Александрович, Минаева Ольга Владимировна, Куликов Олег Александрович, Червякова Наталья Николаевна, Медвежонков Вячеслав Юрьевич

Журнал: Инженерные технологии и системы @vestnik-mrsu

Рубрика: Медико-биологические науки

Статья в выпуске: 1, 2017 года.

Бесплатный доступ

Введение. В статье предложен метод получения конъюгата противоопухолевого химиопрепарата доксорубицин с экзогенной двухцепочечной ДНК осетровых рыб (источник - коммерческий препарат «Деринат»). Были подобраны оптимальные условия синтеза конъюгата (рН, температура и массовое соотношение компонентов), обеспечивающие наибольшую степень связывания химиопрепарата с носителем. Проведено исследование токсичности и специфической противоопухолевой активности синтезированного комплекса. Материалы и методы. Синтез конъюгатов ДНК-доксорубицин проводили смешиванием раствора ДНК, водного раствора доксорубицина и фосфатного буфера. Смесь инкубировали 60 мин при постоянной температуре и непрерывном шей-кировании. Очистку конъюгата от невключившегося химиопрепарата проводили методом ультрафильтрации. Показатели токсичности препарата установлены на интактных мышах в соответствии с принятыми стандартами. Противоопухолевая активность оценивалась по индексу торможения роста опухоли и индексу ингиби-рования метастазирования на мышах с трансплантированной карциномой Льюис. Специфическая противоопухолевая активность была исследована в эквитоксиче-ских дозах препарата. Результаты исследования. Было установлено, что при введении в эквитоксиче-ских дозах конъюгат обладает большей противоопухолевой активностью, чем водорастворимый препарат (на 35 % по объему опухоли и на 51 % по индексу торможения роста опухоли). Все исследованные формы, за исключением водорастворимого доксорубицина в дозе 0,5 LD10, достоверно уменьшали количество метастазов опухоли в легкие. Метастазов в группах, получавших ДНК-конъюги-рованный препарат, было меньше, чем в группах, которым проводили лечение водным доксорубицином, однако эти различия не были статистически значимыми. Обсуждение и заключения. Наиболее вероятным механизмом увеличения противоопухолевой активности доксорубицина при его конъюгации с ДНК является избирательное накопление химиопрепарата в опухолевой ткани, обусловленное эндоцитозом комплекса ДНК-доксорубицин.

Еще

Доксорубицин, противоопухолевый препарат, направленная доставка лекарств, днк-коньюгат, токсичность

Короткий адрес: https://sciup.org/14720246

IDR: 14720246   |   DOI: 10.15507/0236-2910.027.201701.093-107

Список литературы Направленная доставка доксорубицина с помощью экзогенных биосовместимых нановекторов при экспериментальных неоплазиях

  • Lamers M. C., De Groot Е. R., Roos D. Phagocytosis and degradation of DNA-anti-DNA complexes by human phagocytes. I. Assay conditions, quantitative aspects and differences between human blood monocytes and neutrophils//Eur. J. Immunol. 1981. Vol. 11 (10). P. 757-764 DOI: 10.1002/eji.1830111005
  • Receptor-Mediated Endocytosis and Nuclear Transport of a Transfecting DNA Construc/A. A. Rosenkranz //Experimental cell research. 1992. Vol. 199. P. 323-329. 4827(92)90441-A DOI: 10.1016/0014-
  • Guy J., Drabek D., Antoniou M. Delivery of DNA into mammalian cells by receptor-mediated endocytosis and gene therapy//Mol. Biotechnol. 1995. Vol. 3. P. 237-248 DOI: 10.1007/BF02789334
  • Таргетный транспорт противоопухолевых химиопрепаратов: современные технологии и перспективы развития/Н. А. Пятаев //Поволжский онкологический вестник. 2012. № 2. С. 60-71. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=18903294
  • Hypothesis: naked plasmid DNA is taken up by cells in vivo by a receptor-mediated process/V. Bud-ker //J. Gene. Med. 2000. Vol. 2. P. 76-88. DOI: 10.1002/(SICI)1521-2254(200003/04)2:23.0.CO;2-4
  • Kensuke M., Masahiro O. Endocytosis-free DNA sensing by cell surface TLR9 in neutrophils: Rapid defense with autoimmune risks//Eur. J. Immunol. 2013. Vol. 43. P. 2006-2009. DOI: 10.1002/eji.201343882
  • Wittrup A., Belting M. Characterizing peptide-mediated DNA internalization in human cancer cells//Methods Mol. Biol. 2009. Vol. 480. P. 101-112 DOI: 10.1007/978-1-59745-429-2_7
  • Orava Е. W., Cicmil N., Gariepy J. Delivering cargoes into cancer cells using DNA aptamers targeting internalized surface portals//Biochimica et Biophysica Acta. 2010. Vol. 1798. P. 2190-2200 DOI: 10.1016/j.bbamem.2010.02.004
  • Comparative study in mice of the toxicity, pharmacology, and therapeutic activity of daunorubicin-DNA and doxorubicin-DNA complexes/D. Depres-de Campeneere //Cancer Chemother. Pharmacol. 1979. Vol. 2. P. 25-30. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Deprez-De+Campeneere+D.% 2C+Baurain+R%2C+Huybrechts+M+and+Trouet+A+%2F%2F
  • Self-assembled, aptamer-tethered DNA nanotrains for targeted transport of molecular drugs in cancer theranostics/G. Zhu //Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2013. Vol. 110 (20). P. 7998-8003. DOI: 10.1073
  • Особенности тканевого распределения и противоопухолевой активности доксорубицина при введении в форме конъюгата с ДНК у крыс с трансплантированной карциномой РС-1/Н. А. Пята-ев //Российский биотерапевтический журнал. 2011. № 10 (2). P. 55-59. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=18884986
  • Эффективность ДНК-конъюгированных форм доксорубицина и цисплатина при холанги-оцеллюлярной карциноме у крыс/Н. А. Пятаев //Фундаментальные исследования. 2014. № 10-5. P. 959-963. URL: https://www.fundamental-research.ru/pdf/2014/10-5/35773.pdf
  • Fried M. G., Bromberg J. L. Factors that affect the stability of protein-DNA complexes during gel Electrophoresis//Electrophoresis. 1997. Vol. 18, no. 1. P. 6-11 DOI: 10.1002/elps.1150180103
  • Effect of Albumin and Polyanion on the Structure of DNA Complexes with Polycation Containing Hydrophilic Nonionic Block/D. Oupicky //Bioconjugate Chem. 1999. Vol. 10 (5). P. 764-772. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10502341
  • Cationized human serum albumin as a non-viral vector system for gene delivery? Characterization of complex formation with plasmid DNA and transfection efficiency/D. Fischer //Int. J. Pharm. 2001. Vol. 225. P. 97-111. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11489558
  • Albumin-based drug delivery as novel therapeutic approach for rheumatoid arthritis/A. Wunder //J. Immunol. 2003. Vol. 170. P. 4793-4801. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=16.%09Albumin-based+drug+delivery+as+novel+therapeutic+approach+for+rheumatoi d+arthritis
  • Native albumin for targeted drug delivery/E. Neumann //Expert Opin. Drug Deliv. 2010. Vol. 7. P. 915-925 DOI: 10.1517/17425247.2010.498474
  • Frei E. Albumin binding ligands and albumin conjugate uptake by cancer cells//Diabetology and Metabolic Syndrome. 2011. Vol. 1. P. 3-11 DOI: 10.1186/1758-5996-3-11
  • Пат. на полезную модель 154660 (РФ), МПК B01D61/14; B01D63/16; B01D61/18. Устройство для ультрафильтрации жидкостей/Н. А. Пятаев . Опубл. 26.11.2014. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=23929187
  • Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ/Под ред. Р. У. Хабриева. Москва: Медицина, 2005. 832 c. URL: http://www.booksmed.com/farmakologiya/275-rukovodstvo-po-yeksperimentalnomu-doklinicheskomu.html
  • Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств/Под ред. А. Н. Миронова. Москва: Гриф и Ко, 2012. Ч. 1. 944 с. URL: http://www.regmed.ru/Content/Page.aspx?id=30e5e2b2-74a6-4616-9624-b796f00d0a9b
  • Intercalation of antitumor drug doxorubicin and its analogue by DNA duplex: Structural features and biological implications/D. Agudelo //International journal of biological macromolecules. 2014. Vol. 66. P. 144-150 DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2014.02.028
  • New Insights into the Mechanism of the DNA/Doxorubicin Interaction/C. Perez-Arnaiz //J. Phys. Chem. B. 2014. Vol. 118 (5). P. 1288-1295 DOI: 10.1021/jp411429g
Еще
Статья научная