Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 29, № 3 (2024)
- Год: 2024
- Статей: 9
- URL: https://ogarev-online.ru/1028-9984/issue/view/20943
Оригинальные исследования
Оценка фармакокинетики биоаналога пертузумаба в сравнении с оригинальным препаратом у яванских макак
Аннотация
Обоснование. Разработка биоаналогов моноклональных антител для лечения онкологических заболеваний является актуальной задачей, поскольку предоставляет пациентам возможность получить необходимое лечение вне зависимости от внешних поставок, а также уменьшить стоимость терапии. RPH-051 (пертузумаб) — биоаналогичный препарат, рекомбинантное гуманизированное моноклональное антитело к рецепторам эпидермального фактора роста человека 2-го типа. На этапе доклинической разработки исследования фармакокинетики биоаналогичного препарата в сравнении с оригинальным, проведённые на релевантном виде животных, позволяют получить важную информацию о сопоставимости препаратов.
Цель — изучение фармакокинетики биоаналога RPH-051 в сравнении с оригинальным препаратом при однократном внутривенном введении яванским макакам.
Материалы и методы. Исследование проведено на 8 яванских макаках (Macaca fascicularis), которые были разделены на 2 группы по 2 самки и 2 самца в каждой. Первой группе вводили биоаналогичный препарат RPH-051 (международное непатентованное наименование — пертузумаб, АО «Р-Фарм», Россия), второй — препарат сравнения Перьета® (международное непатентованное наименование — пертузумаб). Препараты вводили внутривенно однократно в дозе 50 мг/кг. Образцы крови отбирали до введения, через 1 мин, 1, 2, 4, 8, 24 ч и на 3, 7, 10, 14, 21 и 28-й день после введения. Количественное определение концентрации пертузумаба в сыворотке крови животных проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием спектрофотометрического детектирования в видимом диапазоне спектра.
Результаты. Разработана методика количественного определения пертузумаба в сыворотке крови яванских макак с использованием твердофазного иммуноферментного анализа. Валидация проведена по следующим показателям: селективность, минимально необходимое разведение, нижний предел количественного определения, калибровочный диапазон, правильность и прецизионность (внутри аналитического цикла и между циклами), специфичность, линейность (возможность) разведения образцов, параллелизм, стабильность аналита в сыворотке. Установлена сопоставимость препаратов по основным фармакокинетическим параметрам. Средние значения Сmax и AUClast препарата RPH-051 и препарата сравнения составили 1684,34 и 1405,34 мкг/мл (Cmax); 265 282,18 и 280 168,92 ч×мкг/мл (AUClast) соответственно.
Заключение. Продемонстрирована сопоставимость фармакокинетических профилей биоаналога RPH-051 и оригинального препарата. В ходе исследования не отмечено каких-либо нежелательных клинических проявлений, изменений в массе тела животных, реакций в месте введения, связанных с тестируемыми препаратами.
160-170
Исследование цитотоксичности наночастиц на основе амфифильных производных поли-N-винилпирролидона, загруженных куркумином, на 2D- и 3D-моделях in vitro аденокарциномы яичника человека
Аннотация
Обоснование. Наноносители на основе биосовместимых полимеров перспективны для доставки биологически активных веществ и лекарств, в частности противоопухолевых агентов. Известно, что полифенол куркумин обладает плейотропными терапевтическими эффектами, включая противоопухолевую активность. Противоопухолевый потенциал куркумина показан на различных типах опухолей, в том числе на аденокарциноме яичника. Однако его применение ограничено его липофильной природой и очень низкой биодоступностью. Инкапсулирование куркумина в наноносители позволяет расширить спектр его применения, а также изучить возможность использования в качестве противоопухолевого препарата.
Цель. Получение полимерных наночастиц на основе амфифильных производных поли-N-винилпирролидона и его сополимеров с акриловой кислотой, загруженных куркумином; изучение их накопления в опухолевых клетках; оценка цитотоксичности in vitro в 2D- (монослойная культура клеток) и 3D-моделях (опухолевые сфероиды) на основе клеточной линии аденокарциномы яичника человека.
Материалы и методы. Полимеры на основе амфифильных производных поли-N-винилпирролидона и его сополимеров с акриловой кислотой получены радикальной полимеризацией. Полимерные наночастицы получали эмульсионным методом. Накопление наночастиц в опухолевых клетках изучали с помощью проточной цитометрии (монослойная культура) или флуориметрии (сфероиды). Цитотоксичность исследовали с помощью МТТ-теста на 2D- и 3D-моделях на основе клеточной линии аденокарциномы яичника человека OVCAR-3.
Результаты. Показано эффективное накопление полимерных наночастиц, загруженных куркумином, как в клетках монослойной культуры, так и в опухолевых сфероидах. Наночастицы, загруженные куркумином, показали высокий уровень цитотоксичности для клеток аденокарциномы яичника человека OVCAR-3 в 2D-модели (IC50 до 137±9 мкг/мл) и умеренный, но достаточно очевидный цитотоксический эффект на 3D-модели in vitro. При этом у всех образцов наночастиц, не загруженных куркумином, цитотоксическая активность отсутствовала независимо от их состава или наличия дополнительной модификации функциональными малеимидными группами.
Заключение. Полученные данные могут лечь в основу дальнейших исследований по безопасности и противоопухолевой активности in vivo наночастиц на основе амфифильных производных поли-N-винилпирролидона, загруженных куркумином.
171-182
Вирусные микроРНК при HPV16-ассоциированном раке шейки матки: анализ экспрессии, диагностического потенциала и биологических функций
Аннотация
Обоснование. Рак шейки матки (РШМ) — четвёртое по частоте встречаемости и смертности онкозаболевание среди женщин в мире. Вирусы папиллом человека (англ. human papillomaviruses, HPVs) высокого канцерогенного риска являются этиологическим фактором развития РШМ более чем в 90% случаев, при этом на долю HPV типа 16 (HPV16) приходится более 1/2 всех случаев. Дерегуляция экспрессии вирусных онкогенов Е6 и Е7 — основная причина онкотрансформации инфицированных клеток эпителия шейки матки. Механизмы нарушения их экспрессии до сих пор недостаточно изучены. Одной из таких причин может быть нарушение работы вирусных микроРНК.
Цель. Анализ экспрессии кодируемых HPV16 микроРНК-H1 и микроРНК-H2 в образцах РШМ, оценка корреляции их экспрессии с вирусной нагрузкой и общей выживаемостью пациентов, а также in silico анализ их потенциальных вирусных и клеточных мишеней.
Материалы и методы. Экспрессию HPV16-микроРНК-H1 и HPV16-микроРНК-H2 оценивали методом полимеразной цепной реакции в реальном времени, для этого выделяли фракцию малых РНК из 36 образцов HPV16-положительных плоскоклеточных карцином шейки матки. После этого определяли вирусную нагрузку, рассчитывая параметр «копии ДНК HPV16 на клетку». Зависимость экспрессии микроРНК от вирусной нагрузки оценивали с помощью непараметрического коэффициента корреляции Спирмена. Кривые Каплана–Майера строили для анализа зависимости 5-летней общей выживаемости от уровня экспрессии вирусных микроРНК. Для in silico поиска теоретических мишеней микроРНК использовали алгоритм miRanda и онлайн-сервисы mirDB, MR-microT и TargetScan Custom 5.2.
Результаты. Экспрессия микроРНК-Н1 выявлена в 33 из 38 образцов (86,8%), а микроРНК-H2 детектировалась в 37 из 38 образцов (97,4%) HPV16-положительного РШМ. Получена положительная корреляция экспрессии как микроРНК-H1 (r=0,36, p=0,042), так и микроРНК-H2 (r=0,51, p=0,001) с вирусной нагрузкой HPV16. Прослеживается тенденция к лучшей общей выживаемости пациентов при более высокой экспрессии вирусных микроРНК-H1 и микроРНК-H2. In silico определены теоретические мишени в геноме HPV16 для микроРНК-H1 (E7, E2, E5, L2 и URR) и микроРНК-H2 (E1, E2, E5, L2, L1, URR), а также теоретические клеточные мишени, указывающие на возможную регуляцию клеточных сигнальных путей с помощью вирусных микроРНК, — как поддерживающих нормальный вирусный цикл, так и способствующих опухолевой трансформации.
Заключение. Результаты исследования указывают на перспективность дальнейшего изучения функций вирусных микроРНК при инфекции и вирус-индуцированной онкотрансформации, и их потенциала для диагностики HPV16-ассоциированных онкопатологий.
183-194
Профиль экспрессии клеточных микроРНК и их потенциальная роль при раке шейки матки
Аннотация
Обоснование. Рак шейки матки (РШМ) занимает 4-е место в структуре заболеваемости и смертности от онкологических заболеваний у женщин. Несмотря на установленный этиологический фактор РШМ, а именно инфекцию вирусами папиллом человека (HPV, human papillomavirus) высокого онкогенного риска и имеющуюся вакцинопрофилактику, существует проблема как в понимании механизма HPV-ассоциированного канцерогенеза, так и в разработке новых диагностических и терапевтических подходов для РШМ. Важную роль в патогенезе РШМ играет эпигенетическая регуляция экспрессии генов с помощью микроРНК, поэтому актуален поиск новых дифференциально экспрессирующихся микроРНК, потенциально задействованных в механизмах HPV-ассоциированной трансформации опухолевых клеток.
Цель. Поиск микроРНК, дифференциально экспрессирующихся в опухолевой ткани РШМ, и in silico определение их потенциальной функциональной роли.
Материалы и методы. Спектр микроРНК, экспрессия которых изменяется в опухолевой ткани плоскоклеточных HPV16-положительных карцином шейки матки, определяли с использованием NGS-секвенирования (Next Generation Sequencing) опухолевой ткани и условно-нормального прилежащего эпителия, полученных с помощью микродиссекции. Потенциальные гены-мишени исследуемых микроРНК выявляли с помощью сервисов MirTargetLink, Tarbase v9.0, LinkedOmics. Функциональное обогащение генов выполняли с помощью Metascape. Поиск ассоциаций уровня экспрессии микроРНК с клиническими параметрами при РШМ (по данным TCGA, выборка CESC) вели с использованием сервиса USCS Xena.
Результаты. По данным NGS-секвенирования парных HPV16-положительных образцов опухолевой и нормальной ткани шейки матки мы определили 42 дифференциально экспрессируемые микроРНК, среди которых уровень 22 повышен и 20 снижен в опухолевой ткани по сравнению с условно-нормальным прилежащим эпителием. Анализ потенциальных мишеней наиболее значимых микроРНК выявил множество функциональных категорий генов, потенциально вовлечённых в процессы канцерогенеза, а также ассоциацию с клиническими характеристиками. Мы показали, что высокий уровень экспрессии микроРНК-20b в опухолевой ткани коррелирует с риском возникновения отдалённых метастазов, в то время как сниженный уровень микроРНК-218-1 и микроРНК-218-2 связан с неблагоприятным прогнозом заболевания. Для микроРНК-363, -615, -769 впервые описано их увеличение при РШМ и определены потенциальные мишени и сигнальные пути, ассоциированные с уровнем их экспрессии.
Заключение. Поиск дифференциально экспрессирующихся микроРНК при РШМ выявил спектр микроРНК, которые потенциально играют важную роль в процессах онкотрансформации и поддержании опухолевого фенотипа. Помимо микроРНК, функциональное значение которых описано в мировой литературе, мы обнаружили микроРНК, роль которых при РШМ неизвестна и для которых определены потенциально значимые мишени, важные для понимания механизмов канцерогенеза. Полученные данные могут лечь в основу разработки новых подходов к диагностике и терапии РШМ.
195-210
Исследование биораспределения двойного пролекарства Pt(IV) на основе цисплатина Рибоплатина методом флюоресцентной визуализации
Аннотация
Обоснование. В настоящее время существует проблема создания новых противоопухолевых агентов на основе платины с повышенной эффективностью и со сниженной токсичностью. Одним из подходов к созданию подобных препаратов является синтез пролекарств Pt(IV) — комплексов-предшественников цисплатина и его аналогов, способных высвобождать активные препараты Pt(II) непосредственно во внутриклеточной среде злокачественных новообразований. Для определения оптимального способа применения in vivo нового препарата на основе платины необходимо исследовать его острую токсичность, а также биораспределение в жизненно важных органах.
Цель. Исследование переносимости, острой токсичности, биораспределения и способности к накоплению в опухолях молочной железы препарата Рибоплатина, а также его липосомальной формы.
Материалы и методы. Исследование выполнено на базе Московского педагогического государственного университета. Исследование проводилось на самках мышей линии BALB/c — здоровых или c привитой аденокарциномой молочной железы EMT-6, и в иммунодефицитных мышах BALB/c nude с привитой аденокарциномой молочной железы человека SK-BR-3 методом флюоресцентной визуализации, а также масс-спектрометрией с индуктивно связанной плазмой.
Результаты. Однократная доза Рибоплатина при введении водного раствора или липосомальной формуляции не вызывает снижения массы тела мышей вплоть до дозы 48 мг/кг. Доза 48 мг/кг препарата переносится мышами, при массе тела снижается менее чем на 5% в течение 3 дней. Определено распределение Рибоплатина и его липосомальной формуляции в органах мышей BALB/c nude с использованием флюоресцентной визуализации и масс-спектрометрией с индуктивно связанной плазмой. Обе формы способны доставлять Рибоплатин в опухоль EMT-6. Основным путём выведения Рибоплатина в форме водного раствора является печень и почки, при этом в виде липосомальной формуляции препарат накапливается в селезёнке.
Заключение. Рибоплатин представляет собой пролекарство Pt(IV) с высокой переносимостью, сниженной токсичностью в сравнении с цисплатином, а также способное эффективно накапливаться в злокачественных опухолях молочной железы. Показана возможность флюоресцентной визуализации биораспределения препарата Рибоплатина in vivo в опухолях линий EMT-6 и SK-BR-3. Высокий уровень накопления Рибоплатина в опухолях EMT-6 позволяет предположить рибофлавин-специфический захват.
211-223
Сравнительная оценка противоопухолевой активности метионин-γ-лиазы на 2D- и 3D- in vitro моделях опухолей человекака
Аннотация
Обоснование. Многообещающие результаты скрининга противоопухолевых препаратов на монослойных культурах зачастую плохо воспроизводятся на моделях in vivo. Использование для оценки противоопухолевой активности клинически релевантных трёхмерных in vitro моделей опухолей человека, таких как сфероиды, — более надёжная платформа для тестирования лекарств. Это особенно важно для препаратов, действие которых направлено на клеточный метаболизм.
Цель. Сравнительное исследование противоопухолевой активности метионин-γ-лиазы (МГЛ) на 2D- и 3D-моделях опухолей человека.
Материалы и методы. Для оценки цитотоксичности МГЛ использовали клеточную культуру фибробластов человека и опухолевые клеточные линии рака молочной железы человека MCF7, колоректального рака HCT-116, рака поджелудочной железы человека PANC-1, рака печени Huh7, рака предстательной железы человека LNCaP. Для фабрикации сфероидов применяли культуральные планшеты с низкоадгезивным покрытием. Оценку выживаемости клеток проводили с помощью резазуринового теста.
Результаты. На модели сфероидов выживаемость клеток после 72-часовой обработки МГЛ выше, чем на модели монослойной культуры во всех протестированных клеточных культурах. Самой низкой чувствительностью к воздействию МГЛ обладали фибробласты как в 2D-, так и в 3D-модели культивирования: IC50=2,2 и 9,1 ME/мл соответственно. Самая высокая чувствительность к МГЛ на 2D- и 3D-модели выявлена у быстро пролиферирующих клеток PANC-1 и HCT-116: IC50=0,23 и 1,5 МЕ/мл; IC50=0,83 и 1,43 МЕ/мл соответственно.
Заключение. Влияние МГЛ на выживаемость клеток в сфероидах менее выражено, чем в монослое. Выживаемость клеток в сфероидах под воздействием МГЛ не зависит от размера и скорости роста сфероидов. Несмотря на то, что максимальный цитотоксический эффект на сфероидах получен на быстро растущей модели рака толстой кишки HCT-116, а самый низкий — на модели медленно делящихся фибробластов, на других типах клеток эта зависимость не так очевидна. В целом модель сфероидов показала свою полезность для тестирования специфической активности ферментативных противоопухолевых препаратов, так как позволяет избежать гиперчувствительности, характерной для монослойных моделей рака.
234-244
Контрастирование сосудов и замедление роста опухолей при введении систем на основе магнитных наночастиц, модифицированных сывороточным альбумином с применением свободнорадикального способа
Аннотация
Обоснование. Наносистемы на основе магнитных наночастиц (МНЧ) оксидов железа с покрытием из человеческого сывороточного альбумина (ЧСА) обладают набором уникальных характеристик, делающим их использование перспективным в диагностике и лечении опухолей.
Цель. Исследовать на моделях in vitro и in vivo возможности применения разработанных нами систем на основе МНЧ магнетита, модифицированных ЧСА с применением свободнорадикального способа, для контрастирования опухолей и замедления их роста.
Материалы и методы. Устойчивость и целостность покрытия из альбумина, сформированного на синтезированных наночастицах в результате адсорбции белка и закрепления адсорбированных молекул альбумина на наночастицах вследствие модификации альбумина под действием гидроксил-радикала, образующегося в Фентонподобной реакции, контролировали по изменению кажущейся оптической плотности на 450 нм при добавлении иммуноглобулина G. После подтверждения in vitro контрастирующих свойств и возможных последствий контакта МНЧ и наносистем с кровью путём агглютинационного теста наносистемы, содержащие МНЧ и ЧСА, вводили внутриартериально в имплантированные крысам опухоли в дозе 20–60 мкг на животное и изучали in vivo контрастирующие свойства с помощью рентгенографии и компьютерной томографии. Воздействие наносистем на опухоль оценивали по индексу прироста опухоли (ИПО) и по результатам патоморфологического исследования.
Результаты. Для получения наносистем совместную инкубацию МНЧ и ЧСА проводили в течение 24 ч в присутствии пероксида водорода, затем подвергали магнитной сепарации. Устойчивость и целостность белковых покрытий подтверждали при добавлении иммуноглобулина G. Исследования in vitro показали, что полученный препарат наносистем в водной среде с концентрацией по МНЧ 200 мкг/мл не приводит к агглютинации форменных элементов крови и обладает выраженным контрастированием. Контрастирование сосудов in vivo, зарегистрированное через 30 мин после внутриартериального введения, сохранялось в течение 14 дней наблюдения. Исследование переносимости не выявило неблагоприятных побочных действий. При введении наносистем отмечено значимое торможение роста опухоли по сравнению с группами контроля (p ≤0,05). Так, опухоли без введения наносистем достигали за время наблюдения объёма 95 726,9±38 040,3 мм3 — ИПО составил 11±4,5. В группах крыс, получивших наносистемы в дозе 20 мкг по МНЧ, опухоли выросли до 49 801±6011,2 мм3 (ИПО 4,7±0,5), в дозе 40 мкг по МНЧ — до 54 670,2±17 983,4 мм3 (ИПО 5,5±1,4), в дозе 60 мкг по МНЧ — до 43 342,5±14 637,2 мм3 (ИПО 4,5±1,3).
Заключение. Показано устойчивое контрастирование сосудов опухоли при введении наносистем на основе МНЧ и ЧСА и их цитотоксическое воздействие на опухоль, что даёт основание считать разработанные нами наносистемы перспективными для тераностики опухолей.
245-257
Противоопухолевый эффект производных бисбензимидазола на моделях мышиной меланомы и рака лёгкого in vivo
Аннотация
Обоснование. Разработка новых противоопухолевых препаратов на основе бензимидазолов открывает новые возможности для лечения злокачественных опухолей, в том числе устойчивых к традиционным лекарственным препаратам. Бензимидазольные соединения обладают широким спектром биологических активностей, включая противоопухолевое действие, и демонстрируют высокую цитотоксичность в отношении клеточных линий опухолей человека. Исследование противоопухолевых эффектов новых синтетических производных бензимидазолов на моделях опухолевого роста in vivo позволит разработать эффективные дозы и схемы лечения рака с использованием подобных соединений.
Цель. Исследование противоопухолевого эффекта производных бисбензимидазола мономерного соединения MB2Py(Ac) и димерного DB2Py(3) на перевиваемых моделях карциномы лёгкого Льюиса (англ. Lewis Lung Carcinoma, LLC) и меланоме B16 у мышей.
Методы. Оценку противоопухолевого эффекта in vivo выполняли на перевиваемых мышиных моделях LLC и меланоме B16 при однократном внутривенном введении MB2Py(Ac) и DB2Py(3). В качестве препарата сравнения использовали иринотекан. Для оценки противоопухолевого действия исследуемых веществ применяли стандартные показатели: торможение роста опухоли (ТРО, %) и индекс прироста опухоли.
Результаты. Соединения DB2Py(3) и MB2Py(Ac) в исследованных дозах и режиме продемонстрировали слабовыраженный противоопухолевый эффект на моделях солидных опухолей у мышей (ТРО <50%). На модели меланомы B16 максимальное торможение роста для MB2Py(Ac) и DB2Py(3) составило 15 и 38,5% соответственно. На модели LLC эффект слабый: всего 8% для MB2Py(Ac) и 23,4% для DB2Py(3). Эффект контрольного препарата иринотекана более выраженный, хоть и кратковременный: ТРО достигало 52,5% на меланоме B16 и 34,5% на LLC. В целом меланома B16 оказалась более чувствительной к воздействию бисбензимидазолов и иринотекана по сравнению с LLC.
Заключение. Исследование показало, что среди тестируемых препаратов на моделях меланомы и LLC наиболее перспективно димерное соединение DB2Py(3). Тем не менее его высокая токсичность требует дальнейшей оптимизации для клинического использования. MB2Py(Ac) оказался наименее эффективным, однако также может быть исследован в изменённых режимах введения.
224-233
Научные обзоры
Белки семейства клаудинов и их роль в патогенезе и терапии злокачественных новообразований: состояние проблемы и перспективы
Аннотация
В данном обзоре представлены сведения о белках плотных межклеточных контактов клаудинах и их роли в патогенезе и терапии злокачественных новообразований. Особое внимание уделяется изменениям уровней их экспрессии, а также внутриклеточной локализации в опухолях и прогностической значимости таких изменений при онкологических заболеваниях. Отмечена роль клаудинов в процессе метастазирования, инвазии и устойчивости опухолевых клеток к лекарственной терапии. Также обсуждаются перспективы использования клаудинов в качестве потенциальных мишеней для разработки новых методов диагностики и лечения злокачественных новообразований.
258-277