ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Ранее нами были созданы модульные нанотранспортеры (МНТ), обладающие: 1) интернализуемым лигандным модулем, обеспечивающим «узнавание» клетки-мишени и последующий рецептор-опосредованный эндоцитоз транспортера внутрь неё; 2) эндосомолитическим модулем, позволяющим транспортеру выйти из эндосом; 3) модулю с последовательностью ядерной локализации, которой он взаимодействует с импортинами – цитозольными белками, обеспечивающими активное перемещение в ядро; 4) и модулем-носителем для присоединения доставляемого лекарственного вещества. Предполагается продолжить разработку новых МНТ для доставки в заданные внутриклеточные компартменты биологически активных веществ с конечной целью терапии различных заболеваний. В число доставляемых биологически активных веществ предполагается включать не только лекарственные вещества, но и потенциальные модуляторы/регуляторы экспрессии генов и/или функционирования ферментов. Предполагается также продолжить оптимизацию полиплексов (комплексов ДНК с синтетическими полимерами) и изучение возможных путей усиления их эффективности и специфичности для целей генотерапии.
Previously, we created modular nanotransporters (MNTs) with: 1) an internalizable ligand module that provides “recognition” of the target cell and subsequent receptor-mediated endocytosis of the transporter inside it; 2) an endosomolytic module, allowing the conveyor to exit the endosomes; 3) a module with a sequence of nuclear localization with which it interacts with importins - cytosolic proteins that provide active movement into the nucleus; 4) and a carrier module for attaching the delivered drug substance. It is supposed to continue the development of new MNTs for delivery of biologically active substances to the given intracellular compartments with the ultimate goal of treating various diseases. The number of delivered biologically active substances is supposed to include not only medicinal substances, but also potential modulators / regulators of gene expression and / or enzyme functioning. It is also supposed to continue the optimization of polyplexes (DNA complexes with synthetic polymers) and the study of possible ways to enhance their effectiveness and specificity for gene therapy purposes.
В 2020 году планируется: Провести анализ подходов для направленной радионуклидной терапии онкологических заболеваний и оценить перспективы исследований, направленных на разработку эффективных противоопухолевых средств для доставки эмиттеров электронов Оже в ядра раковых клеток-мишеней. Провести анализ тенденций исследования рецептора эпидермального фактора роста, его участия в онкологических заболеваниях и разработке методов использования воздействия на него для лечения.
В процессе работы по теме Госзадания получен следующий научный задел: 1. На примере меланомных опухолей мышей показано, что модулирование физиологического состояния ткани опухоли с помощью применяемых в клинике фармпрепаратов существенно улучшает доставку полиплексов (наночастиц для доставки генетического материала в клетки-мишени) в опухоль. Так, применение нитроглицерина (локально, на кожу над подкожной опухолью) и лозартана (системное введение) усиливало накопление полиплексов в опухоли, увеличивало глубину их проникновения и способствовало 2-6-кратному усилению эффективности трансфекции. 2. Проведено исследование модульных нанотранспортеров для доставки лекарственных средств в ядра раковых клеток-мишеней при помощи комплекса микроскопических методов: атомно-силовой микроскопии, малоуглового рентгеновского рассеяния и криоэлектронной микроскопии. Проведенные работы позволили впервые оценить форму модульных нанотранспортеров МНТ ДТокс-HMP-СЯЛ-МСГ и ДТокс-HMP-СЯЛ-ЭФР и позволили предположить разнесенность расположения N- и С-концов молекулы. 3. Проведена работа по созданию модельной линии мышиных раковых клеток со сверхэкспрессией рецепторов эпидермального фактора роста (ЭФР) человека. На основе клеток меланомы Клаудмана S91 (клон М3) получены линии клеток, экспрессирующие этот рецептор, проведен анализ связывания ЭФР с полученными линиями. Проведена характеристика связывания различных модульных нанотранспортеров для доставки лекарственных средств в ядра раковых клеток-мишеней с рецепторами ЭФР. 4. При помощи иммуноцитохимического окрашивания срезов показано, что созданная модельная клеточная линия мышиной меланомы с экспрессией рецептора ЭФР человека сохраняет экспрессию этого рецептора в перевиваемых опухолях. Методом лазерной сканирующией конфокальной микроскопии показано, что МНТ ДТокс-HMP-СЯЛ-ЭФР способны к эндоцитозу в клетки модельной клеточной линии мышиной меланомы с экспрессией рецептора ЭФР человека.
Проведен анализ подходов для направленной радионуклидной терапии онкологических заболеваний. Отмечена перспективность исследований, направленных на разработку эффективных противоопухолевых средств для доставки эмиттеров электронов Оже в ядра раковых клеток-мишеней. В качестве основы для таких средств большие возможности обещает применение платформы с функциональными транспортными модулями для доставки терапевтических средств в ядра раковых клеток-мишеней. Проведен анализ тенденций исследования рецептора эпидермального фактора роста, его участия в онкологических заболеваниях и разработке методов использования воздействия на него для лечения. Отмечается, что современные исследования подтверждают широкое распространение сверхэкспрессии этого рецептора при многих онкологических заболеваниях. Блокировка рецептора или его сигнального пути способны привести к улучшению терапии заболевания, но часто неспособны обеспечить излечению. В связи с этим всё большее внимание уделяется использованию этого рецептора для доставки терапевтических средств в клетки опухоли. Проведенный анализ позволит обосновано проводить создание новых модульных нанотранспортеров и будет использован как при проведении дальнейших исследований, так и при обучении студентов и аспирантов.
госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Исследование влияния физиологического состояния опухоли на транспорт модульных транспортеров для доставки нуклеиновых кислот. |
Результаты этапа: Недостаточная эффективность полиплексов (комплексов поликатионов с ДНК) при их системном введении побуждает искать пути увеличения их способности доставлять чужеродную ДНК. Нам удалось показать, что модулирование физиологического состояния ткани опухоли с помощью применяемых в клинике фармпрепаратов позволяет существенно улучшить доставку наночастиу полиплексов в опухоль (2 варианта меланомы). Так, применение нитроглицерина (локально, на кожу над подкожной опухолью) и лозартана (системное введение) усиливало накопление полиплексов в опухоли, увеличивало глубину их проникновения и способствовало 2-6-кратному усилению эффективности трансфекции. | ||
2 | 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Характеристика модульных нанотранспортеров методами с нанометровым и субнанометровым разрешением. |
Результаты этапа: Проведенный комплекс исследований с использованием различных микроскопических методов – атомно-силовой микроскопии, малоуглового рентгеновского рассеяния и криоэлектронной микроскопии позволил впервые оценить форму модульных нанотранспортеров МНТ ДТокс-HMP-СЯЛ-МСГ и ДТокс-HMP-СЯЛ-ЭФР и позволил предположить разнесенность расположения N- и С-концов молекулы. | ||
3 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Молекулярные механизмы рецептор-опосредуемого внутриклеточного транспорта и разработка методических подходов для использования их в прикладных целях (биотехнология, медицина). |
Результаты этапа: Проведена работа по созданию модельной линии мышиных раковых клеток со сверхэкспрессией рецепторов эпидермального фактора роста (ЭФР). На основе клеток меланомы Клаудмана S91 (клон М3) получены линии клеток, экспрессирующие этот рецептор, проведен анализ связывания ЭФР с полученными линиями. Проведена характеристика связывания модульных нанотранспортеров для доставки лекарственных средств в ядра раковых клеток-мишеней с рецепторами ЭФР. | ||
4 | 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Исследование свойств мышиной клеточной линии с экспрессией рецептора ЭФР человека in vitro и in vivo |
Результаты этапа: Проведена характеризация созданной ранее в процессе работы по данной теме Госзадания мышиной клеточной линии, стабильно экспрессирующие рецептор EGF человека (М3-EGFR). При помощи иммуногистохимии показано, что клетки М3-EGFR сохраняют экспрессию EGFR в экспериментальных подкожных опухолях мышей DBA/2, что делает возможным использование их для экспериментов по тестированию противоопухолевых средств, взаимодействующих с рецептором EGF. При помощи лазерной конфокальной микроскопии иммунофлуоресцентным методом показано, что различные модульные нанотранспортеры поступают в клетки мышиной линии M3-EGFR при помощи рецептор-опосредованного эндоцитоза через рецептор эпидермального фактора роста человека и выявляются в ядрах этих клеток. По итогам работы, проведённой в 2019 году, опубликовано 4 статьи, 8 тезисов, 5 человек выступило с докладами. | ||
5 | 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. | Исследование взаимодействия новых конструкций модульных нанотранспортеров (МНТ) для доставки в заданные внутриклеточные компартменты с клеточными рецепторами. |
Результаты этапа: Анализ подходов для направленной радионуклидной терапии онкологических заболеваний показал перспективность исследований, направленных на разработку эффективных противоопухолевых средств для доставки эмиттеров электронов Оже в ядра раковых клеток-мишеней. Ядро клетки, где находится основная программа её функционирования, естественным образом служит мишенью для многих биологически активных веществ. Радионуклиды, испускающие частицы с коротким пробегом, такие как эмиттеры электронов Оже, могут служить примерами таких веществ. Они испускают активные продукты, которые являются цитотоксическими агентами, широко используемыми в медицинской практике для лечения различных заболеваний, в первую очередь, онкологических и отличаются распространением на короткие расстояния от места испускания. Желательно все эти и им подобные биологически активные агенты доставить в ядра клеток-мишеней с тем, чтобы их свойства могли проявиться, при том, что подавляющее большинство этих агентов не способны сами, без средств доставки, проделать этот путь. Основная стратегия доставки таких локально действующих биологически активных веществ – использование естественных внутриклеточных транспортных процессов, таких как, например, рецептор-опосредованный эндоцитоз или цитоплазменно-ядерный транспорт. Участники работ по данной теме в прошедшем году организовали тематический выпуск журнала Frontiers in Pharmacology. В числе статей выпуска опубликована работа участников данной темы по разработке новых средств уничтожения раковых клеток с помощью локально действующего начала – эмиттера ЭО 111In (Karyagina T. S., Ulasov A. V., Slastnikova T. A., Rosenkranz A. A., Lupanova T. N., Khramtsov Y. V., Georgiev G.P. & Sobolev A. S. (2020). Targeted Delivery of 111In into the Nuclei of EGFR Overexpressing Cells via Modular Nanotransporters With Anti-EGFR Affibody. Frontiers in Pharmacology, 11, Paper № 176. doi: 10.3389/fphar.2020.00176). В редакционной статье к данному выпуску они описывают его основную цель: освещение современного состояние средств доставки лекарственных средств местного действия в целевые компартменты конкретных клеток (Rosenkranz A. A., Salomone S., Sobolev A. S. Delivery of Locally-Acting Agents to Intracellular Targets. Frontiers in Pharmacology. 2020. V. 11, Paper № 593064. DOI: 10.3389/fphar.2020.593064). Для этой цели разрабатываются молекулярные транспортные конструкции – модульные нанотранспортеры (МНТ), обеспечивающие направленную внутриклеточную доставку лекарств в наиболее подходящий компартмент опухолевых клеток-мишеней – ядро. Данной теме посвящен подготовленный в этом году руководителем данной темы обзор (Sobolev A. S. The Delivery of Biologically Active Agents into the Nuclei of Target Cells for the Purposes of Translational Medicine. Acta Naturae 2020.V. 12, № 4, P. 66-75. DOI:10.32607/actanaturae.11049). Важным аспектом доставки активного начала к оптимальному месту действия является использование естественного механизма транспорта макромолекул через ядерные поры внутрь ядра. Разрабатываемые для противораковой терапии подходы, использующие этот транспорт для доставки эмиттеров ЭО в ядра раковых клеток-мишеней, описан в обзоре участников данной темы (Rosenkranz, A. A., Slastnikova, T. A., Durymanov, M. O., Georgiev, G. P. Sobolev, A. S. Exploiting active nuclear import for efficient delivery of Auger electron emitters into the cell nucleus. International Journal of Radiation Biology 2020. P. 1-11. DOI:10.1080/09553002.2020.1815889). Фактором, в наибольшей степени обеспечивающим селективность воздействия на раковые клетки является использование отличий в экспрессии генов, в особенности тех, которые способны обеспечить проникновение локально действующих веществ в эти клетки. К продуктам таких генов относится рецептор эпидермального фактора роста (EGFR), повышенная экспрессия которого часто происходит при различных типах рака эпителиального происхождения. Состояние современных исследований этого рецептора и использования его для противораковой терапии рассмотрено в обзоре опубликованном в отчетный период (Розенкранц А. А. Сластникова Т. А. (2020). Рецептор эпидермального фактора роста: ключ для селективной доставки в клетки. Биохимия, 85, 9, 1159-1188. DOI: 10.31857/S032097252009002X). |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".
№ | Имя | Описание | Имя файла | Размер | Добавлен |
---|