7 July 2022, 23:00

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.

Химики МГУ нашли более эффективный носитель для противоопухолевых средств
Схематическое изображение носителя

Поиск новых перспективных носителей для лекарств — одна из сложнейших задач, решение которой необходимо 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 и прочие, — 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 принести 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 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 противоопухолевый 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».

Source:  Пресс-служба химического факультета МГУ

News article publications

Read also

Новый сверхлегкий материал защитит от нейтронного излучения
Он представляет собой борилированный аэрогель, который просто получать, он нетоксичен и очень легкий
Materials Science
Oncology
Radiology
11 August 2022
Побочный эффект радиотерапии воспроизвели в лаборатории с применением протонов
Ученые создали на мышах экспериментальную модель самого распространенного побочного эффекта при радиотерапии онкологических заболеваний — радиационного дерматита. На сегодняшний день специфического лечения для него не существует, поэтому исследование может стать первым шагом к поиску эффективных препаратов.
Biophysics
Oncology
Radiology
20 January 2024
Золото и селен объединили в рамках фототермической терапии рака
Заключенные в шестислойную оболочку, такие наночастицы уже показали свою эффективность в экспериментах на животных
Materials Science
Nanomedicine
New techniques
Oncology
19 June 2023
Новая эмульсия поможет уничтожать опухоли кислородом даже там, где его нет
Предложенный подход позволит не только сделать фотодинамическую терапию рака эффективнее, но и использовать ее в случае особо агрессивных новообразований, не поддающихся лечению иными способами
New techniques
Oncology
Organic Chemistry
Pharmacology
Photophysics
25 May 2023
Макроциклы способны подавлять опухоль и дозировать лекарство
Эти наноконтейнеры сами по себе угнетают рост клеток рака молочной и предстательной железы, а еще открываются при определенной кислотности среды, выпуская заключенное в них лекарство
Nanotechnology
Oncology
Organic Chemistry
15 May 2023
Радиация сделала древесину более подходящей для изготовления бумаги
Лигнин в древесине деревьев, выросших на территориях с радиоактивным загрязнением, содержит меньше трудно разрушаемых связей, а значит, его проще извлечь при химической обработке. В результате такая древесина лучше подходит для изготовления бумаги — конечно, если в ней будет нормальный уровень радиации
Ecology
Materials Science
Plant physiology
Radiology
18 April 2023