Соглашение № 14.578.21.0030 от 05 июня 2014г

Соглашение № 14.578.21.0030 от 05 июня 2014г
<Номер постера>
Федеральная целевая программа
«Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического
комплекса России на 2014—2020 годы»
Науки о жизни
Тема: Разработка нанопрепаратов на основе токсинов и бета-эмиттеров для сочетанной терапии
онкологических заболеваний
Руководитель проекта: PhD, в.н.с. Лаборатории оптической
Соглашение №14.578.21.0030
на период 2014 - 2016 гг.
тераностики ННГУ им. Н.И. Лобачевского Звягин А.В.
Получатель субсидии: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского»
Цели и задачи проекта
Цель проекта: создание многофункционального нанопрепарата для сочетанной терапии опухолей, содержащего бета-эмиттер и белковый токсин,
обладающего адресностью воздействия, а также исследование его свойств на модельных опухолях человека.
Задачи проекта: 1) создание фотолюминесцентных нанокристаллов, содержащих в своем составе бета-излучатель, которые будут являться ядром
нанопрепарата; 2) разработка белковых компонентов нанопрепарата – цитотоксического и направляющего модулей; 3) сборка целевого нанопрепарата;
4) исследование противоопухолевого терапевтического потенциала отдельных частей комплекса, а также сочетанного действия полученного
мультифункционального нанопрепарата на культурах опухолевых клеток и модельных опухолях человека, привитых лабораторным животным
Ожидаемые результаты проекта
В результате выполнения проекта будет создан многофункциональный нанопрепарат, способный к адресной элиминации
злокачественных опухолей.
1) Будут созданы фотолюминесцентные нанокристаллы, содержащие в своем составе бета-излучатель; 2) Будут разработаны, синтезированы и
апробированы молекулярные белковые конструкты нанопрепарата, включающие цитотоксический и направляющий модули; 3) Будет осуществлена
сборка целевого нанопрепарата, представляющего собой многофункциональный комплекс фотолюминесцентного-радиоизотопного, цитотоксического и
направляющего модулей; 4) Будет предложен подход, направленный на повышение эффективности противоопухолевого воздействия нанопрепарата на
основе его комбинированного применения с дополнительными агентами, сенсибилизирующими опухоль.
Перспективы практического использования
Основной областью применения данной разработки является
онкология: рак молочной железы, рак желудка, рак яичника
гепатоцеллюлярный рак печени, лимфома Ходжкина и др.
тяжелые аутоиммунные заболевания, такие как ревматоидный
артрит,
осложненный
системными
проявлениями
и
плохо
чувствительный к монотерапевтическому лечению.
Разрабатываемый нанопрепарат на основе
токсинов и бета-излучателей предназначен
для сочетанной направленной терапии
онкологических заболеваний.
Результаты исследовательской работы, полученные в 2015 г.
Рис.1 Анализ цитотоксичности
иммунотоксина методом МТТ
Рис. 2 Динамика роста опухолей
На культурах клеток с различным
уровнем экспрессии рецепторамишени
HER2,
показано,
что
полученный иммунотоксин DARPinETA оказывает ярко выраженный
HER2-специфичный
цитотоксический эффект, то есть
обладает адресностью воздействия
на
опухолевые
клетки,
экспрессирующие
рецептормишень HER2.
Опытная группа
Торможение
роста опухоли,
%
DARPin-ETA (25 мкг)
45,7
DARPin-ETA (50 мкг)
51
На подкожной ксенографтной
модели
карциномы
молочной
железы
человека,
гиперэкспрессирующей
рецептор-мишень HER2, показан
выраженный
дозозависимый
противоопухолевый
эффект
иммунотоксина.
Партнеры проекта
Загрузка липосом антистоксовыми нанофосфорами
Подтверждением колокализации
является
совпадение
пиков,
соответствующих
эмиссии
окрашенных
липосом
и
фотолюминесценции
антистоксовых
нанофосфоров,
что
свидетельствуют
об
успешной
загрузке
липосом
антистоксовыми наночастицами.
Б
А
Рис. 3. Однослойные липосомы, содержащие
антистоксовые нанофосфоры
Полученные
конъюгаты
представляют собой липосомы
с
присоединенными
направляющей молекулой и
белковым
токсином
и
предназначены для адресной
доставки токсических агентов
к
опухолевым
клеткам,
экспрессирующим
рецептор
HER2.
Рис.4. Схема полученного
Рис.5 Клетки карциномы
образца липосом с
молочной железы человека с
иммунотоксином
конъюгатами липосом с
иммунотоксином
Разработка методики исследования уровня оксигенации и кровенаполнения
экспериментальных опухолей in vivo
StO2, %
Исследование
цитотоксичности
полученного
иммунотоксина на культурах опухолевых клеток
HHb, мкмоль/л HbO2, мкмоль/л
120
100
80
Индустриальный партнёр: ООО Научно-технический центр
«Амплитуда» многоотраслевое предприятие, занимающееся
производством,
поставкой
и
обслуживанием
средств
измерений,
специального
лабораторного
оборудования,
методического, метрологического и программного обеспечения
в сфере радиационного контроля, ядерной медицины и
петрофизики.
Соглашение № 14.578.21.0030 от 05 июня 2014г
60
30
125
150
150
600
65
tHb, мкмоль/л
40
StO2, %
500
Оксигенация
Деоксигенация
20
0
0
30
60
90
120
150
pO2, мм рт. ст.
Рис.6 Результаты измерения уровня
насыщения крови кислородом методом ОДС
и парциального давления кислорода
фантома ткани
90
Рис.7
Карты
двумерного
распределения
содержания
дезокси-,
окси-,
общего
гемоглобина и уровня насыщения крови
кислородом с экспериментальной опухолью
<Номер постера>