Оригинальное исследование Математическое прогнозирование параметров опухоль-селективного накопления парамагнитных наночастиц клетками ретинобластомы
Р. Д. Йохансен, А. А. Бухвостов, К. В. Ермаков, Д. А. Кузнецов
Ретинобластома — злокачественное новообразование, поражающее сетчатку глаза. Целью работы было разработать вычислительный подход к прогнозированию опухоль-cпецифического накопления наночастиц, высвобождающих катионы изотопов двухвалентных металлов (25Mg, 43Ca, 60Co, 67Zn, …) в клетках ретинобластомы человека. Предложена математическая модель, основанная на применении уравнения Гомперца и оригинальной версии немарковской популяционной динамики. Она основана на факте ярко выраженного дискриминационного распределения препарата между злокачественными и «соседствующими» с ними нормальными клетками и различиях в параметрах их клеточных циклов. Учтены как фармакокинетические, так и фармакодинамические особенности наночастиц PMC16 — порфирин-производных фуллерена C60, известных благодаря их уникальным возможностям в отношении направленной доставки парамагнитных изотопов металлов в раковые клетки, сопровождающейся существенным имиотерапевтическим эффектом. Демонстрируя зависимость от скорости роста опухоли, но не от ее массы в стационарной фазе, рандомизированный уровень накопления препарата в клетках ретинобластомы формализован как ценный в прогностическом отношении расчетный метод, пригодный для оптимизации проводимых в настоящее время доклинических исследований катионообменных наночастиц PMC16.
Статья получена: 27.06.2018
Опубликовано online: 30.12.2018
DOI: 10.24075/vrgmu.2018.078
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 7110
Мнение Перспективные методы неинвазивной медицинской диагностики с использованием наноматериалов: cпектрocкoпия гигaнтcкoгo кoмбинaциoннoгo рaccеяния в исследовании клеток, клеточных органелл, маркеров нейромедиаторного обмена
Е. А. Гудилин, А. А. Семенова, О. Е. Ерёмина, Н. А. Браже, Е. А. Гудилина, Т. Ю. Данзанова, Г. В. Максимов, И. А. Веселова
Использование достижений нaнoмедицины и мaтериaлoведения в диaгнoстике заболеваний является перспективным нaпрaвлением нaучных исследований. Спектрocкoпия гигaнтcкoгo кoмбинaциoннoгo рaccеяния (ГКР) — инновационный метод анализа, связанный с применением нaнoмaтериaлoв на основе благородных металлов для неинвазивного исследования клеток, клеточных органелл, белковых молекул. В работе обoбщены литерaтурные дaнные пo метoдaм ранней клиничеcкoй диaгнocтики рядa нейрoдегенерaтивных и нейрoэндoкринных зaбoлевaний. Oбcуждены ocoбеннocти, дocтoинcтвa и oгрaничения рaзличных метoдoв диaгнocтики по низкомолекулярным и высокомолекулярным маркерам указанных заболеваний. Прoдемoнcтрирoвaны перcпективы применения oптичеcких метoдoв для экспресс-диaгнocтики нарушений нейромедиаторного обмена. Ocoбoе внимaние уделенo нoвым пoдхoдaм при coздaнии универcaльных oптичеcких индикaтoрных cиcтем, рacширяющих aнaлитичеcкие вoзмoжнocти спектроскопии ГКР, oблaдaющей уникaльнo выcoкoй чувcтвительнocтью, cелективнocтью и вocпрoизвoдимocтью результaтoв aнaлизa при oпределении целевых aнaлитoв в биoлoгических мaтрицaх cлoжнoгo cocтaвa.
Статья получена: 20.07.2018
Опубликовано online: 26.12.2018
DOI: 10.24075/vrgmu.2018.077
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 7377
Мнение Применение в наномедицине и фармакологии наночастиц металлов и их неорганических соединений, полученных межфазным и контактным взаимодействием
С. А. Воробьёва, С. Э. Ржеусский
Одной из актуальных проблем современной препаративной неорганической химии являются получение и исследование наночастиц металлов и их соединений с заданными морфологией и дисперсностью для использования в медицине, фармакологии, микроэлектронике. Наряду с традиционным осаждением из водных растворов перспективны, но менее изучены межфазный синтез и контактное восстановление. В работе представлены результаты физико-химического исследования наночастиц металлов и их соединений, полученных химическим осаждением из водных растворов, межфазным и контактным взаимодействием. Для иллюстрации использования синтезированных наночастиц в фармакологии и медицине приведены данные по влиянию фазового состава и дисперсности наночастиц меди и оксида меди (II) на их противомикробные свойства и результаты исследования возможности применения магнетитовых магнитных жидкостей для маркирования мезенхимальных стволовых клеток.
Статья получена: 27.06.2018
Опубликовано online: 24.12.2018
DOI: 10.24075/vrgmu.2018.076
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 7245
Оригинальное исследование Наночастицы на основе гидроксиапатита и порфиринфуллерена для диагностического и терапевтического применения парамагнитных ионов и радионуклидов
М. А. Орлова, А. Л. Николаев, Т. П. Трофимова, А. П. Орлов, А. В. Северин, С. Н. Калмыков
Использование наночастиц как носителей лекарственных средств широко изучается. Одним из важных вопросов остается изменение размеров и цитотоксических свойств частиц в процессе их получения и применения. Целью работы было исследовать возможную агрегацию [67Zn]порфиринфуллерен-наночастиц (BFNP) в зависимости от времени и провести сравнительный анализ свойств наночастиц гидроксиапатита (HAP), полученных различными способами. Оказалось, что агрегация BFNP качественно не влияет на функцию наночастиц, но количественно уменьшает их воздействие на лейкемические клетки. Варьирование способов получения и обработки наночастиц НАР позволяет менять их форму, размеры и сорбционную способность по отношению к ионам металлов, а также лигандам и комплексам. Используя ферментативный метод, мы получили НАР с заранее заданными свойствами путем варьирования условий синтеза. Полученные наночастицы НАР представляют собой радиопрепараты, содержащие короткоживущие изотопы цинка и меди (в виде ионов и соединений — производных тиазина и пиримидина). Эти наноконструкции содержат два антиопухолевых компонента (радионуклид и лиганд или комплекс), что определяет их фармакологический потенциал для диагностики и лучевой терапии.
Статья получена: 27.06.2018
Опубликовано online: 24.12.2018
DOI: 10.24075/vrgmu.2018.075
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 7899
Оригинальное исследование Идентификация BRCA1/2-мутаций при раке молочной железы с применением технологии высокопроизводительного секвенирования
И. Ф. Стеценко, А. Ю. Красненко, У. С. Станоевич, А. А. Мещеряков, И. К. Воротников, О. С. Дружиловская, В. А. Белова, А. В. Чуров
Рак молочной железы (РМЖ) является одной из наиболее распространенных форм солидных опухолей. Анализ особенностей патогенеза РМЖ на молекулярном уровне с применением современных методов генетического анализа и на разных стадиях заболевания позволяет получить новые данные для их дальнейшего применения в клинической практике. Молекулярное профилирование с применением технологий высокопроизводительного секвенирования все чаще применяют в качестве клинического теста при подборе таргетных препаратов для лечения пациентов с высокорезистентными к терапии опухолями при РМЖ. Целью работы было провести таргетное секвенирование генов BRCA1 и BRCA2 в составе панели онкогенов. Из 66 образцов ДНК пациентов с опухолями молочной железы, мутации BRCA1/2 обнаружены у 39 пацентов. Найдено 78 уникальных генетических вариантов, из них 30 мутаций в гене BRCA1 и 48 мутаций в гене BRCA2. Идентифицировано 33 мутации, оказывающие влияние на сайты посттрансляционной модификации белков (PMT-мутации).
Статья получена: 03.12.2018
Опубликовано online: 24.12.2018
DOI: 10.24075/vrgmu.2018.074
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 8409
Оригинальное исследование Исследование коллоидных квантовых точек AginS2/ZnS в качестве флуоресцентных меток для тераностики: физические свойства, биораспределение и биосовместимость
М. С. Истомина, Н. А. Печникова, Д. В. Королёв, Е. И. Почкаева, Д. С. Мазинг, М. М. Галагудза, В. А. Мошников, Е. В. Шляхто
В последние годы отмечается повышение интереса к использованию коллоидных квантовых точек (КТ) в биологии и медицине. В частности, КТ могут представлять собой перспективные наноразмерные объекты для тераностики, при которой за счет специфического накопления нагруженных лекарственным соединением КТ в патологическом очаге происходят одновременно его визуализация и таргетное терапевтическое воздействие. Одним из ограничений использования КТ в медицине является их потенциальная токсичность, особенно если материал нанокристалла содержит такие элементы, как кадмий и свинец. В связи с этим перспективной представляется разработка меток на основе КТ относительно менее токсичных полупроводников группы I-III-VI, таких как CuInS2 и AgInS2. Целью работы было исследование биораспределения и биосовместимости КТ на основе соединения AgInS2 в оболочке ZnS. Для этого проводили синтез КТ инжекционным методом, изучали размеры получаемых КТ, их спектры поглощения и фотолюминисценции. Методом флуоресцентного имиджинга исследовали in vivo биораспределение КТ. Биосовместимость образцов определяли in vivo по динамике изменения массы тела животных и при помощи гематологических исследований. При изучении биораспределения было выявлено накопление КТ в таких органах, как печень, легкие, сердце и почки. Показано, что КТ в диапазоне доз от 2 • 10–7 до 4 • 10–6 моль/л при внутривенном введении крысам не оказывают значимого влияния на динамику массы тела и основные гематологические показатели на протяжении 30 дней. Таким образом, КТ на основе соединения AgInS2 в оболочке ZnS могут быть использованы для визуализации тканей и органов при различных патологических процессах, а возможность иммобилизации на их поверхности лекарственных средств позволит рекомендовать их к применению для тераностики.
Статья получена: 28.07.2018
Опубликовано online: 23.12.2018
DOI: 10.24075/vrgmu.2018.073
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 7707
Оригинальное исследование Применение полимерных коллоидных носителей для таргетной доставки мозгового трофического фактора через гемато-энцефалический барьер при экспериментальном
М. Ю. Капитонова, Р. Н. Аляутдин, Р. В. А. Л. Ван Шазли, М. Н. К. Нор-Ашикин, А. Ахмад, С. Норита, С. С. Дыдыкин
Болезнь Паркинсона — одно из распространенных возрастных моторных нейродегенеративных заболеваний, при котором дегенерация дофаминергических нейронов считается патогномоничной для развития моторной дисфункции. Мозговой трофический фактор (БДНФ) считается ключевым регулятором нейронной пластичности и, являясь крупной молекулой, не проходит через гемато-энцефалический барьер (ГЭБ). Синтетические полимерные наночастицы (НЧ), покрытые сурфактантом, обеспечивают феномен «троянского коня» и позволяют доставлять БДНФ в ткани головного мозга. Целью работы было оценить нейропротективное действие БДНФ, сорбированного на полилактидных НЧ, в общепринятой модели паркинсонизма, вызванного применением MФТП. Для моделирования синдрома паркинсонизма использовали нейротоксин 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридин (МФТП), который внутрибрюшинно вводили мышам линии C57BL/6 с последующим внутривенным введением физраствора (1-я группа мышей), раствора БДНФ (2-я группа), БДНФ, сорбированного на полилактидных НЧ (3-я группа), и БДНФ, сорбированного на полилактидных НЧ, покрытых сурфактантом (4-я группа). Через 90 мин, 24 ч, 72 ч и 7 суток оценивали проявления паркинсонизма в поведенческих тестах открытого поля, на рота-роде, по интенсивности тремора, изменению длины тела и шага животных. По окончании эксперимента головной мозг извлекали для гистологической оценки изменений в стриа- паллидарной системе и среднем мозге, а также для определения концентрации БДНФ в тканях головного мозга. Результаты показали, что БДНФ, сорбированный на полилактидных НЧ, покрытых сурфактаном, существенно уменьшал ригидность скелетных мышц, олигокинезию и тремор, а также достоверно повышал концентрацию БДНФ в тканях головного мозга.
Статья получена: 09.07.2018
Опубликовано online: 23.12.2018
DOI: 10.24075/vrgmu.2018.072
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 7422
Оригинальное исследование Синтез и исследование противоопухолевой активности полиакрилатов золота (III)
А. В. Шибаева, Н. В. Позднякова, В. В. Спиридонов, М. С. Смирнова, Д. Б. Корман, Л. А. Островская, К. А. Абзаева, А. В. Белякова, Ю. К. Бирюкова, М. В. Зылькова, К. П. Иванов, А. Б. Шевелев, В. А. Кузьмин
Аурумакрил проявляет гемостатическую активность и обладает онколитическим и онкостатическим действием в отношении перевиваемых карцином in vivo. Образцы аурумакрила, полученные по известной методике, недостаточно стандартизированы по растворимости, что не позволяет изучить механизмы реакции и цитостатического действия. Целью работы было исследовать влияние на свойства аурумакрила следующих параметров проведения реакции его синтеза: молекулярная масса полиакрилатного полимера (в диапазоне 2–1000 кДа), наличие в качестве противоиона H+ или Na+, соотношение иона тетрахлораурата и звена полиакрилатного полимера (1 : 5 или 1 : 10), общая концентрация полиакрилатного полимера в момент синтеза (0,1 или 3%), а также влияние лиофильного высушивания аурумакрила. Сопоставление цитотоксической активности полученных образцов аурумакрила со значительно различающимся соотношением ионов золота и полиакрилатного полимера в отношении клеток карциномы молочной железы человека MCF-7 позволило установить, что удельное содержание в препарате полиакрилатного полимера и его молекулярная масса практически не сказываются на биологических свойствах конечного продукта. Методом УФ-спектроскопии показано влияние концентрации ионов Au (III) в аурумакриле на их цитотоксическую активность.
Статья получена: 28.09.2018
Опубликовано online: 16.12.2018
DOI: 10.24075/vrgmu.2018.071
Комментарии 0
ПРОСМОТРЫ 7343