Статья размещена в открытом доступе и распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution (CC BY).
ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Противоопухолевая активность прототипов препарата на основе вируса болезни Ньюкасла на модели АКАТОЛ
1 Федеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины, Новосибирск, Россия
2 Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Москва, Россия
Для корреспонденции: Ксения Сергеевна Юрченко
ул. Тимакова, д. 2, г. Новосибирск, 630060, Россия; ur.mtfcrf@oknehcruisk
Финансирование: данная работа была выполнена при поддержке и в рамках Государственного задания № 075-00486-26-00 Министерства науки и высшего образования РФ.
Вклад авторов: К. С. Юрченко — концепция и дизайн, написание статьи, визуализация; Л. С. Адаменко — подготовка вируссодержащих препаратов; В. С. Коваленко — обзор и анализ литературы, написание статьи; А. И. Будько — эксперименты на мышах, статистический анализ; Т. Д. Гаглоева — эксперименты на мышах, пробоподготовка препаратов; О. И. Тимаева — концепция, редактирование; А. П. Трашков — дизайн, эксперименты на мышах, формальный анализ, редактирование; А. М. Шестопалов — формулировка целей и задач, редактирование, руководство проектом.
Соблюдение этических стандартов: исследование одобрено этическим комитетом ФИЦ ФТМ (протокол № 26 от 29 сентября 2026 г.). Содержание, уход за животными, проведение манипуляций и выведение из эксперимента осуществляли в соответствии с принципами гуманного обращения с лабораторными животными, изложенными в директивах Европейского сообщества (86/609/ЕЕС) и Хельсинкской декларации.
Колоректальный рак человека — одно из наиболее распространенных онкологических заболеваний в мире с высокой частотой встречаемости в популяции, высокой интенсивностью метастатической активности и частыми осложнениями [1, 2]. Колоректальный рак согласно данным ВОЗ в 2023 г. занимал третье место по распространенности среди онкологических заболеваний в мире, на его долю приходится около 10% всех зарегистрированных случаев онкопатологии. Это вторая по частоте причина смертности от рака. Ранняя диагностика и своевременное начало лечения колоректального рака заметно увеличивают продолжительность жизни пациентов и улучшают прогноз лечения заболевания, однако нередко болезнь диагностируют на поздних стадиях, когда диапазон вариантов лечения ограничен. Хирургическое лечение колоректального рака в настоящее время остается основным методом, но, как правило, эффективно преимущественно на ранних стадиях развития в тех случаях, когда опухоль не распространилась в организме. Другие базовые методы лечения — лучевая терапия, химиотерапия, иммунотерапия и их сочетания [3], однако их эффективность без проведения оптимальной циторедукции невелика. Эти методы приоритетны при терапии поздних стадий заболевания. Показано, что при колоректальном раке с обширными метастазами в печень пятилетняя выживаемость может достигать 58% только при мультимодальном лечении, включающем последовательное применение методов неоадъювантной химиотерапии, внутриартериальной химиоэмболизации, резекции печени, иммунотерапии и радиочастотной абляции, что подчеркивает ограниченный лечебный потенциал любой монотерапии [4]. Кроме того, развитие лекарственной устойчивости в опухолевых клетках, которое обусловлено фундаментальными механизмами опухолевой прогрессии и происходит всегда при использовании на сегодняшний день практически любых цитостатических препаратов, является основным фактором, приводящим к быстрому снижению эффективности химиотерапии.
Применение онколитических вирусов считается перспективным методом терапии злокачественных новообразований благодаря их способности избирательно размножаться в опухолевых и опухоль-ассоциированных клетках и оказывать лечебный эффект как за счет прямого онколиза, так и за счет активации эффекторов иммунной системы и модуляции опухолевого ангиогенеза [5–7]. В числе потенциально перспективных онколитических агентов находится вирус болезни Ньюкасла (ВБН), принадлежащий к роду Orthoavulavirus 1 семейства Paramyxoviridae и характеризующийся способностью избирательно проникать в опухолевые клетки с нарушенной системой противовирусного интерферонового ответа [8]. Несмотря на большой опыт применения генетически модифицированных ВБН в клинических исследованиях и экспериментальных работах на лабораторных животных [9–12], естественные штаммы, полученные от диких птиц, также проявляют выраженные онколитические свойства без необходимости генетической модификации, что требует оценки и в условиях эксперимента.
Один из таких штаммов — NDV/Altai/pigeon/770/2011. Он выделен в 2011 г. от сизого голубя (Columba livia) в Алтайском крае Российской Федерации и отнесен к мезогенному патотипу по результатам тестов на патогенность [13]. На основе этого штамма в настоящее время исследуют разные варианты лекарственных форм потенциального виротерапевтического противоопухолевого препарата. Препарат представляет собой культуральную вируссодержащую жидкость, очищенную от фракции глобулиновых белков методом ультрафильтрации в тангенциальном потоке с мембраной с порогом отсечения 100 кДа, с содержанием 4% гидроксиэтилкрахмала или 5% глюкозы для стабилизации и сохранения инфекционного титра вируса.
Цель исследования — провести скрининг противоопухолевой активности лабораторных прототипов лекарственного противоопухолевого препарата на основе ВБН и сравнительный анализ эффективности исследуемых образцов с эффективностью стандартной цитостатической терапии на модели канцерогенеза трансплантируемой аденокарциномы толстой кишки мышей (АКАТОЛ, клеточная линия — СТ26).
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Работу проводили на 60 мышах-самцах линии BALB/c в возрасте 2–2,5 месяца массой тела 20–22 г, полученных из Центра коллективного пользования SPF-виварий Института цитологии и генетики СО РАН. В первой серии эксперимента использовали 35 животных, разделенных на пять групп по семь особей в каждой. Во второй серии эксперимента — 25 животных, распределнных на пять групп по пять мышей. В качестве модели онкологического заболевания использовали аденокарциному толстой кишки мышей (АКАТОЛ; СТ26), широко применяемую при проведении различных фундаментальных и доклинических исследований и имеющую характерные для колоректального рака особенности развития и метастазирования, метаболизм, наборы рецепторов и сигнальных молекул [14–16].
Опухолевый процесс воспроизводили классическим способом: клетки СТ26 имплантировали подкожно в область бедра правой задней конечности мышам в дозе 1 × 106 клеток на животное в 0,2 мл изотонического водного раствора NaCl.
В рамках исследования были проведены две серии эксперимента. Первый вариант был классической версией онкологического эксперимента, в котором введение препаратов начинали через определенное время (48 ч) после инокуляции опухолевых клеток. Во втором варианте акцент делали на большую стандартизацию эксперимента по оценке именно прямого противоопухолевого действия; при этом начало терапии приходилось на момент формирования солидного узла и достижения опухолью определенного размера.
В качестве референсной терапии новообразования использовали противоопухолевый лекарственный препарат циклофосфамид «Эндоксан» (Бакстер Онкология ГмбХ, Германия) и экспериментальные препараты на основе ВБН: неочищенная форма вируса, наработанного на клеточной культуре VeroE6, и вирус, очищенный методом ультрафильтрации в тангенциальном потоке, с добавлением вспомогательного вещества для сохранения инфекционного титра — гидроксиэтилкрахмала или глюкозы. Инфекционный титр всех вируссодержащих препаратов — 105,7‒106,0 ТЦД50/мл (таблица). В ходе исследований in vitro и предварительных испытаний с использованием лабораторных животных эта доза оказалась наиболее эффективной и ее применение не сопровождалось выраженным токсическим воздействием на нецелевые клеточные популяции и ткани организма.
Экспериментальные образцы противоопухолевого лекарственного препарата на основе онколитического штамма ВБН NDV/Altai/pigeon/770/2011 представляют собой раствор, содержащий инфекционные вирусные частицы с репликативной активностью, полученные на перевиваемой клеточной культуре Vero E6. Первый экспериментальный образец — неочищенная форма вируссодержащего препарата. Препарат получали по окончании культивирования на клеточной линии Vero E6 на 3–5 сутки в культуральных флаконах, после замораживания при –20°С в течение суток для разрушения клеток Vero E6 и высвобождения вирусных частиц из клеток и клеточных поверхностей в культуральную среду. Далее вирус оттаивали при комнатной температуре, наработанный вирус пропускали через фильтр с диаметром пор 0,45 мкм для удаления клеточных фрагментов из полученной вируссодержащей жидкости. При этом в препарате помимо вируса оставались аминокислоты, буферные соли и другие компоненты культуральной среды и сыворотки, а также некоторые белки, пептиды и клеточные ферменты.
Два других экспериментальных препарата представляли собой очищенные методом ультрафильтрации вируссодержащие жидкости. Для очистки наработанной биомассы онколитического вируса от балластных белков фетальной сыворотки крови (менее 100 кДа), пептидов и низкомолекулярных компонентов (соли, сахара, аминокислоты, нуклеотиды, буферные соли и другие компоненты среды), используемых в средах для культивирования клеток, применяли метод циклической ультрафильтрации в тангенциальном потоке с мембраной с порогом отсечения 100 кДа на установке для ультрафильтрации с перистальтическим насосом VivaFlow® 200 (Sartorius, Германия). На этапе ультрафильтрации получали очищенные вирусные образцы. Вируссодержащие очищенные образцы исследовали для дальнейшего применения в качестве противоопухолевых виротерапевтических препаратов, для которых необходимо соблюдение длительного хранения при –70 °С с целью сохранения инфекционного титра. Без протекторов у оболочечных вирусов при низких температурах и последующем оттаивании велика вероятность нарушения и разрушения белковой оболочки и, как следствие, дальнейшая потеря инфекционности [17, 18]. Поэтому для стабилизации вируса в растворе, сохранения его инфекционной способности и увеличения срока хранения к очищенному вируссодержащему раствору онколитического штамма ВБН добавляли компоненты — гидроксиэтилированный крахмал (ГЭК) и глюкозу. Получали два варианта вируссодержащего образца — в стабилизирующей среде 4%-го раствора ГЭК и 5%-го раствора глюкозы.
Введение циклофосфамида производили интраперитонеально в растворе 0,9% NaCl на вторые и пятые сутки после имплантации опухоли в первой серии эксперимента и после момента достижения опухолью размера 150–400 мм3, во второй серии исследования.
Максимальный объем введения не превышал 0,5 мл. Доза вводимого препарата — 175 мг/кг массы тела животного.
С учетом недостаточно полного понимания механизмов противоопухолевого действия эксперименты с тестируемыми вируссодержащими препаратами были разделены на две части: в первой серии эксперимента препараты вводили ежедневно в объеме 100 мкл на особь в течение пяти суток, внутривенно, через 48 ч после имплантации; во второй лечение начинали после достижения новообразованием размера 150–400 мм3 (в первой и второй серии эксперимента соответственно).
Мыши 1-й группы («контрольная») с имплантированной опухолью оставались без лечения. Мыши 2-й группы («циклофосфамид») получали лечение препаратом «Эндоксан». Мышам 3-й группы («НОчФП») вводили неочищенную форму вируссодержащего препарата. Мыши 4-й и 5-й групп получали лечение очищенной формой вируссодержащего препарата с добавлением гидроксиэтилкрахмала или глюкозы («ГЭК» и «глюкоза» соответственно).
На первом этапе исследования оценку противоопухолевой активности тестируемых препаратов осуществляли, анализируя показатели, характеризующие экспериментальный опухолевый процесс: 1) длительность латентного периода роста опухоли (время регистрации первичного опухолевого узла (ПОУ) в области трансплантации злокачественных клеток; сутки); 2) среднюю продолжительность жизни (сутки) и увеличение продолжительности жизни мышей (по формуле: УПЖ (%) = [СПЖэксперимент — СПЖконтроль] / СПЖконтроль × 100%; клинически значимый уровень — более 25%); 3) продолжительность периода роста опухоли с момента обнаружения опухолевого узла до гибели животного (сутки); 4) объем ПОУ (по формуле: А × В2/2, где А — большая ось опухоли, В — малая ось опухоли; мм3) [19] и торможение роста опухоли (по формуле: ТРО (%) = [(Vконтроль — Vэксперимент) / Vконтроль] × 100%; клинически значимый уровень — более 50%). После достижения опухолью максимально допустимого объема 2000 мм3 мышей подвергали эвтаназии. Выведение животных из эксперимента осуществлялось путем введения высоких доз наркоза (Золетил, инъекционно); факт гибели животного дополнительно подтверждался разрушением структур центральной нервной системы. При проведении второй серии эксперимента производили оценку только динамики роста новообразования с расчетом ТРО.
Для статистической обработки полученных результатов использовали непараметрические методы Краскела– Уоллиса и критерий χ² Пирсона. Уровень статистической значимости p < 0,05. Данные времени регистрации ПОУ, продолжительности периода роста опухолевого узла с момента обнаружения до гибели животного и средней продолжительности жизни мышей представляли в виде Me [Q1; Q3] — медиана и межквартильный размах. Статистический анализ проводили с использованием программы STATISTICA 8.0 (StatSoft Inc., США).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Первая серия эксперимента (исследование противоопухолевого потенциала препаратов в начале лечения до формирования опухоли)
На первом этапе анализа противоопухолевой эффективности тестируемых вируссодержащих лекарственных препаратов была проведена оценка их влияния прежде всего на латентный период опухолевого роста. В качестве интегрального показателя использовали время регистрации ПОУ, отражающее динамику инициации опухолевого процесса in vivo (рис. 1).
При раннем начале лечения опухолевые узлы в экспериментальных группах регистрировались позже (в среднем на седьмые сутки исследования), чем в контрольной группе без лечения.
Введение циклофосфамида приводило к статистически значимому увеличению латентного периода опухолевого процесса по сравнению с контрольной группой в среднем на восемь суток (р = 0,003). Аналогичный эффект наблюдали при применении неочищенной формы вируссодержащего препарата, при котором также отмечено статистически значимое увеличение времени регистрации опухолевого узла относительно контрольной группы в среднем на пять суток (p = 0,017). Различия между группами циклофосфамида и НОчФП статистически значимыми не являлись (p = 0,281), что указывает на их сопоставимую противоопухолевую эффективность на используемой модели канцерогенеза.
В группе, получавшей очищенную форму вируссодержащего препарата с добавлением вспомогательного вещества ГЭК, наблюдалась лишь тенденция к увеличению латентного периода по сравнению с контрольной группой, в среднем на трое суток (р = 0,093). Экспериментальная терапия очищенной формой вируссодержащего препарата с добавлением глюкозы в отношении оцениваемого показателя оказалась малоэффективной — латентный период по сравнению с контрольной группой увеличился в среднем на трое суток (р = 0,107).
В результате введения референсного цитостатического препарата выявлена тенденция к увеличению продолжительности жизни мышей на 54,2% (р = 0,073) (рис. 2). На фоне применения НОчФП средняя продолжительность жизни увеличилась на 37,5% по сравнению с контролем; различия были статистически значимыми (p = 0,041). При этом достоверных отличий от показателей группы животных, получавших циклофосфамид, не выявлено (р = 0,371).
Экспериментальная терапия СТ26 очищенными формами вируссодержащих препаратов с добавлением вспомогательных веществ ГЭК и глюкозы оказалась практически неэффективной; увеличение средней продолжительности жизни мышей в группе «ГЭК» не превышало 8,3%, в группе «глюкоза» — 16,7%.
Оценка продолжительности периода роста опухоли с момента обнаружения опухолевого узла до гибели животного позволяет проанализировать непосредственное действие препаратов на сформировавшуюся опухоль. Терапия циклофосфамидом оказалась эффективной в отношении этого показателя, что приводило к его достоверному увеличению в среднем на 6 суток (р = 0,026). Экспериментальная терапия всеми тестируемыми типами вируссодержащих препаратов оказалась недостаточно эффективной, что позволяет предполагать сравнительно слабое прямое противоопухолевое действие в экспериментах in vivo (на используемой модели).
Динамику роста опухолевого узла оценивали по приросту объема ПОУ. Для оценки показателя в динамике определяли размеры опухолей в трех временных точках эксперимента: 15-е, 20-е и 25-е сутки после подкожной трансплантации аденокарциномы.
Терапия референсным противоопухолевым препаратом при введении в ранний срок после перевивки опухоли подтвердила его высокую эффективность в отношении ингибирования роста ПОУ на используемой модели аденокарциномы толстой кишки у мышей. Наблюдалось достоверное и клинически значимое уменьшение объема новообразования в сравнении с группой контрольных животных (рис. 3): в среднем на 77,6% на 15-е сутки (р = 0,020), 85,2% на 20-е сутки (р = 0,006) и 83,8% на 25-е сутки (р = 0,053).
Анализ результатов экспериментальной терапии колоректального рака неочищенной формой тестируемого препарата показал его сопоставимую с референсным препаратом эффективность по воздействию на темпы роста опухоли. Объем ПОУ у мышей этой группы в сравнении с группой контрольных животных был меньше на 74,5% (15-е сутки, р = 0,037), 81,5% (20-е сутки, р = 0,094) и 76,3% (25-е сутки, р = 0,180). Статистически значимых различий по сравнению с группой, получавшей циклофосфамид, выявлено не было.
Очищенная форма тестируемого препарата с добавлением глюкозы продемонстрировала временное подавление темпов прироста опухоли в сравнении с группой контрольных животных: 62,6% — на 15-е и 62,9% — на 20-е сутки от момента трансплантации новообразования. Однако к 25-му дню наблюдений эффективность препарата отсутствовала (13,8%), что указывает на ограниченный эффект.
Терапия очищенной формой тестируемого препарата с добавлением ГЭК оказалась неэффективной в отношении данного показателя на протяжении всего периода наблюдений, практически не влияла на динамику роста опухоли.
Вторая серия эксперимента (исследование противоопухолевого потенциала препаратов в начале лечения после формирования опухоли)
Вторая серия экспериментов позволила оценить противоопухолевую активность на объекте достаточного размера с характерным микроокружением и сосудистым руслом.
Этот этап исследования, на наш взгляд, в большей степени соответствует клинической картине онкологического заболевания, когда первично выявляемое новообразование уже обладает значительным объемом (достаточным для визуализации) и характерными особенностями строения.
Результаты анализа изменения объема ПОУ новообразования в экспериментальных группах мышей представлены на рис. 4.
Применение для лечения аденокарциномы толстой кишки мышей циклофосфамида оказалось эффективным в отношении влияния на скорость прироста опухолевой массы, что приводило к клинически значимому уменьшению объема ПОУ в среднем на 49,7% уже на пятые сутки от начала терапии (р = 0,014) и 71,4% на 10-е сутки (р = 0,077) (рис. 4). Сопоставимая эффективность была отмечена при введении подопытным мышам неочищенной формы тестируемого вирус-содержащего препарата и его очищенного варианта с добавлением вспомогательного вещества ГЭК. На пятые сутки эксперимента в группах животных, получавших эти препараты, торможение роста опухоли составляло 31,3% (р = 0,050) и 51,5% (р = 0,065), а на 10-е сутки — 61,4% (р = 0,077) и 57,2% (р = 0,034) соответственно.
Экспериментальная терапия с использованием очищенной формы вирус-содержащего препарата с содержанием глюкозы в отношении оцениваемого показателя оказалась неэффективной на всем протяжении периода наблюдений. Наблюдаемые отличия не достигали статистической значимости (рис. 4; р > 0,05).
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Результаты исследования демонстрируют достаточно высокую чувствительность используемой модели опухолевого процесса — аденокарциномы толстой кишки у мышей (АКАТОЛ) — к проводимому экспериментальному лечению. Наибольшая противоопухолевая активность была отмечена для референсного цитостатического препарата (циклофосфамид) и стандартной неочищенной формы противоопухолевого препарата на основе онколитического штамма ВБН, что проявлялось как в достоверном удлинении латентного периода развития новообразования, так и в достоверном уменьшении объема опухоли на протяжении исследования.
В значительной степени сопоставимый с референсным препаратом противоопухолевый эффект неочищенной формы вирус-содержащего препарата, вероятно, обусловлен двумя механизмами — прямым онколитическим действием на опухолевые клетки и активацией противоопухолевого иммунного ответа. Ранее было показано, что онколитические вирусы, включая различные штаммы ВБН, избирательно инфицируют раковые клетки, используя дефекты противовирусной защиты и дисфункции интерферонового сигнального пути, что ведет к накоплению вирусных частиц и цитопатическому воздействию [20, 21]. Более того, вирус-индуцированное уничтожение опухолевых клеток сопровождается высвобождением опухоль-ассоциированных антигенов и PAMP/DAMP- сигналов, которые стимулируют привлечение врожденных и адаптивных иммунных эффекторов в микроокружение опухоли и усиливают общую противоопухолевую иммунную активность [22]. Это объясняет не только снижение темпов роста опухоли, но и увеличение латентного периода ее появления в первой серии экспериментов.
Так как для экспериментальных работ инфекционный титр вируса NDV/Altai/pigeon/770/2011 во всех вариантах препаратов был выровнен (таблица), прямое цитотоксическое действие вируса на опухолевую ткань должно было реализоваться одинаково, а препараты обладать схожей противоопухолевой эффективностью и иммуноопосредованным действием через активацию противоопухолевого иммунитета при условии сохранения способности вирусных частиц к адсорбции, проникновению через клеточную стенку и репликации в опухолевых клетках. В то же время очищенные формы онколитических вирус-содержащих препаратов с добавлением вспомогательных веществ ГЭК и глюкозы продемонстрировали ограниченную эффективность или ее отсутствие, особенно в поздние сроки наблюдений.
Одним из возможных объяснений является снижение инфекционной активности вируса с добавлением ГЭК и глюкозы in vivo, при котором уменьшается способность препарата к прямому воздействию на опухолевые клетки и/или стимуляции противоопухолевого иммунного ответа. Кратковременный положительный эффект препарата с добавлением глюкозы, наблюдаемый на 15–20-е сутки исследования, возможно связан с начальной вирусной репликацией и кратковременным высвобождением онколитически активных факторов, однако отсутствие устойчивого противоопухолевого эффекта к 25-м суткам указывает на недостаточную продолжительность действия этой формы препарата.
ГЭК и глюкоза были выбраны в качестве стабилизаторов, так как демонстрировали хорошие протекторные способности для сохранения инфекционного титра при разных температурных режимах и временных сроках [23]. Инфекционный титр вируса после хранения определяли на клеточной культуре Vero E6. Однако в научной литературе встречаются данные о снижении инфекционной активности вируса гриппа и вируса Сендай при высоких концентрациях глюкозы на клеточной линии немелкоклеточного рака легкого (А549) [24]. В исследовании с клетками A549 описывается, что при культивировании in vitro в среде с повышенным содержанием глюкозы инфекционный титр вируса гриппа A и вируса Сендай снижался в определенные временные промежутки инфекционного процесса. Данных о снижении инфекционной активности вирусов при наличии в среде ГЭК в литературе не встречается. Таким образом, сниженный противоопухолевый эффект вирусных препаратов с добавлением ГЭК и глюкозы, возможно, объясняется влиянием вспомогательных стабилизаторов на способность вируса инфицировать опухолевые клетки на этапе взаимодействия с клеточной стенкой, а также требует дополнительного сравнительного анализа скорости выведения «неочищенного» и стабилизированных вирусных препаратов из организма.
В научной литературе описаны также экспериментальные работы, в которых в качестве противоопухолевых образцов применяют вирусные онколизаты, полученные на перевиваемых опухолевых клеточных линиях. Показано, что инъекции вирусных лизатов опухолевых клеток значительно уменьшали размеры опухолевых узлов на животных моделях онкогенеза [25]. В составе таких онколизатов помимо вируса присутствуют продукты разрушения опухолевых клеток, а также компоненты культуральной среды, которые могут служить защитным барьером и стабилизирующей средой для вирусов [26]. Показано, что сама по себе очистка вируса и работа в бессывороточной среде иногда снижает естественную стабильность некоторых вариантов исследуемых вариантов бакуловирусов [26]. Описано снижение инфекционной способности вируса гепатита С в присутствии фетальной бычьей сыворотки, поскольку она блокирует прикрепление вирусных частиц к клеткам, однако эффект зависит от концентрации сыворотки [27].
Полученные данные подчеркивают, что эффективность онколитических вирусных препаратов критически зависит от технологии очистки, состава вспомогательных компонентов и активности штамма, и требуют дальнейшего исследования. В целом, различия в результатах использования неочищенной и очищенной форм препарата позволяют сделать вывод, что полноценная вирусная структура обеспечивает более длительное и стабильное онколитическое действие, тогда как упрощенные или модифицированные формы могут проявлять лишь кратковременный эффект или быть неэффективными.
Целью разработки любого технологического процесса является получение вируса в максимально возможном титре; далее начинаются этапы оптимизации сбора вируса, очистки, концентрирования, на которых возможны потери вирусного титра и разрушение вирусных частиц, что приводит к снижению эффективности очищенных вируссодержащих препаратов. Потери инфекционной активности вируса возможны на любом этапе. Так, на первом этапе очистки удаляют клетки, клеточный дебрис и крупные агрегаты из клеточной вируссодержащей среды. Для этого используют осаждение путем низкоскоростного центрифугирования и фильтрование через мембраны. На этом этапе могут быть потери инфекционного титра вплоть до 25% [28]. Для ВБН оптимально использовать мембраны с размерами пор 0,45 мкм без потери титра. Фильтрование ВБН через мембраны с размерами пор 0,22 мкм уже снижает вирусный титр, так как размер вирусных частиц ВБН варьируется от 200 до 300 нм [29]. Еще большие потери инфекционного титра могут быть при использовании методов ультрацентрифугирования, что связано с длительным временем обработки и воздействия сдвигающих сил на целостность вирусной частицы. Так, например, ультрацентрифугирование вируса простого герпеса 6-го типа снижает инфекционный титр на 90% [28].
Таким образом, сниженная противоопухолевая эффективность очищенных вариантов вируса с добавлением ГЭК и глюкозы по сравнению с неочищенной формой вируса, вероятно, связана с процессами подготовки, а именно ультрафильтрации в тангенциальном потоке с мембраной. Можно предположить, что длительность фильтрации возможно приводит к повреждению вирусных частиц, а также возможным потерям вируса на мембране. Кроме того, вспомогательные вещества ГЭК и глюкоза могут стабилизировать вирус в разной степени, что со временем приводит к потере инфекционности во время исследования и уменьшению противоопухолевого эффекта.
Эти наблюдения важны для оптимизации состава и формы будущих экспериментальных онколитических препаратов, а также для определения стратегий их применения в терапии онкологических заболеваний.
Очищенная форма тестируемого препарата с добавлением ГЭК оказалась максимально эффективной преимущественно на ранних этапах эксперимента, что свидетельствует о подавлении роста еще не сформировавшейся полностью опухоли; эффективность формы на поздних этапах экспериментального опухолевого процесса оказалась недостаточной. Это согласуется с предположением, что в процессе очистки из исходного вируссодержащего препарата были утрачены белковые элементы вирионов, необходимые для эффективной инфекции опухолевых клеток и/или стимуляции иммунного ответа. В частности, ряд исследований показывает, что изменения в конфигурации серосвязанных вирусных поверхностных белков, таких как F- и HN-белки, напрямую влияют на способность вируса распознавать и проникать в клетки-мишени, а также на его способность стимулировать иммунные клетки макрофагального типа и NK-клетки [30]. Снижение этих функциональных взаимодействий может привести к тому, что вирус сохраняет ограниченную цитотоксичность и теоретически может ограничивать распространение вируса в опухолевой ткани.
ВЫВОДЫ
Воспроизведена модель опухолевого процесса — аденокарцинома толстой кишки мышей (АКАТОЛ; клеточная линия СТ26). Экспериментальное новообразование характеризовалось удовлетворительными темпами роста и высокой чувствительностью к референсному противоопухолевому препарату циклофосфамиду. На фоне проведения лечения отмечалось увеличение латентного периода развития опухоли в области введения злокачественных клеток, ингибирование темпов роста узла новообразования и увеличение средней продолжительности жизни мышей. Терапия АКАТОЛ стандартной неочищенной формой разрабатываемого лекарственного препарата на основе ВБН продемонстрировала его высокую эффективность в отношении используемой модели онкологического заболевания. Практически по всем оцениваемым показателям динамики опухолевого процесса в группе мышей, получавших этот препарат, наблюдалось соответствие аналогичным результатам, полученным в группе животных, лечение которых осуществляли с помощью циклофосфамида. Тщательная очистка препарата от примесей с добавлением в качестве носителей активного компонента глюкозы привела к существенному снижению фармакологической активности по всем оцениваемым показателям. Относительно удовлетворительные результаты, не имеющие при этом существенного клинического значения, были получены только в группе животных, получавших ВБН с добавлением ГЭК. Эти результаты предоставляют важные данные для изучения противоопухолевой активности вируссодержащего препарата и оптимизации технологической подготовки препарата в области биотехнологического производства и фундаментальных исследований.