Научные достижения химического факультета
07.07.2022
Химики МГУ нашли более эффективный носитель для противоопухолевых средств
Сотрудники
кафедр радиохимии и высокомолекулярных соединений Химического факультета МГУ с
коллегами из НИИ биомедицинской химии имени В.Н.Ореховича исследовали
противоопухолевую активность комплексов биосовместимого
микрогеля полисахарида карбоксиметилцеллюлозы, сшитого радионуклидами меди.
Цитотоксичность таких комплексов по отношению к раковым клеткам значительно
превышает токсичность к здоровым тканям. По мнению авторов,
карбоксиметилцеллюлоза может стать перспективным носителем для лекарственных
средств. Работа
опубликована
в журнале Colloids and Surfaces A:
Physicochemical and Engineering Aspects.
Поиск новых
перспективных носителей для лекарств – одна из сложнейших задач, решение
которой абсолютно необходимо в современной медицине. Просто введенное в
организм, лекарство часто попадает не в конкретное место, а расходится по всему
телу. То же самое касается радионуклидов, активно использующихся в ядерной медицине.
Хотя они в большей степени, чем лекарства, склонны концентрироваться в
определенных органах, значительная часть препаратов без специальной доставки
будет распространяться по организму и увеличивать дозовую нагрузку.
"Для решения
этой проблемы предлагается множество вариантов носителей: наночастицы,
полимеры, липосомы, моноклональные антитела – рассказывает ведущий научный
сотрудник кафедры радиохимии, д.х.н., автор исследования Марина Орлова. – Выбор
большой, но каждый вариант имеет свои недостатки. Самыми лучшими считаются
особые антитела, называемые моноклональными. Они четко движутся к определенной
клетке и с собой могут привести радионуклид или даже лекарство. Но здесь
возникает сложность, заключающаяся в испускании радионуклидами ионизирующего
излучения, которое может изменять само моноклональное антитело. Насколько
быстро идет этот процесс, мы не знаем, но известно, что такие повреждения могут
лишить моноклональное антитело возможности дойти до нужных раковых клеток, т.е.
способности к селективной доставке. С доставкой лекарственных препаратов тоже
возникают сложности, поскольку сам процесс присоединения лекарства меняет
конформацию антитела, а, значит, и его свойства, что в каждом конкретном случае
требует дополнительных исследований и технологических решений".
Для ядерной
медицины нужны носители, которые не выпускают радионуклид или "теряют" его
незначительно даже при большом облучении. Среди компонентов, используемых для
создания носителей, одним из перспективных считается полисахарид
карбоксиметилцеллюлоза, который отличается растворимостью в воде, малой
токсичностью и высокой биосовместимостью. Кроме того, карбоксиметилцеллюлоза
содержит большое количество функциональных групп, способных прочно связывать
ионы поливалентных металлов. Например, она может образовывать комплексы с
медью, два радионуклида которой активно используются в ядерной медицине.
"Комплекс
карбоксиметилцеллюлозы с медью – это растворимый в воде микрогель. Сшивка органических
молекул ионами металла уменьшает размеры частиц микрогеля, что является
положительным фактором – объяснила Марина Орлова. – Нас особенно интересовало,
как такой микрогель будет распределяться по организму и как он будет
выводиться, поскольку в нашем организме нет фермента, который бы перерабатывал
целлюлозу. Оказалось, что микрогели, сшитые медью, выводятся гораздо лучше, чем
чистая карбоксиметилцеллюлоза. Если прикрепить к такому носителю доставщик –
биоразлагаемый вектор, способный привести его к нужным клеткам, то
радиоактивный элемент не будет распространяться по всему организму, что очень
хорошо, а после того, как короткоживущий радионуклид окончит работу, полимер
сможет покинуть организм. Дополнительным бонусом такого микрогеля является
возможность одновременно с радионуклидом привязать к нему антиопухолевый
препарат, если имеется солидная опухоль или радиопротектор для защиты здоровых
тканей".
Тестирование
комплексов стало первым этапом разработки препарата для таргетной медицины.
Далее необходимо осуществить привязывание к переносчику, который приведет этот
комплекс точно к цели.
"Наша мечта –
сделать полифункциональную систему – поделилась Марина Орлова. – Какие-то
наработки по этому направлению уже есть, но основная работа еще впереди".
Ссылка на статью:
M.A.Orlova, V.V.Spiridonov, A.P.Orlov, N.S.Zolotova, A.Yu.Lupatov, T.P.Trofimova, S.N.Kalmykov, A.A.Yaroslavov
Complexes of сarboxymethylcellulose with Cu2+-ions as a prototype of antitumor agent
Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects
Volume 632, 2 January 2022, 127814
https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2021.127814
