Научная статья на тему 'БИОСОВМЕСТИМЫЕ ПРЕПАРАТЫ-ПРОТЕКТОРЫ ПРОТИВ ВОЗДЕЙСТВИЯ РАДИАЦИИ: СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА ПРОБЛЕМУ'

БИОСОВМЕСТИМЫЕ ПРЕПАРАТЫ-ПРОТЕКТОРЫ ПРОТИВ ВОЗДЕЙСТВИЯ РАДИАЦИИ: СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА ПРОБЛЕМУ Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
1044
154
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РАДИОЗАЩИТНЫЕ СРЕДСТВА / РАДИОПРОТЕКТОРЫ / РАДИОМИТИГАТОРЫ / РАДИОСЕНСИБИЛИЗАТОРЫ / ПРОТИВОРАДИАЦИОННЫЕ МЕРЫ

Аннотация научной статьи по биотехнологиям в медицине, автор научной работы — Хабриев Р.У., Мингазова Э.Н., Сидоров В.В., Гуреев С.А., Юсупова М.М.

В статье представлен обзор современных представлений о клинически перспективных радиозащитных средствах, имеющих способность потенциально смягчать радиационное воздействие, например, на особые контингенты (военный персонал и аварийные службы). Особое внимание уделяется исследованиям возможности потенциального радиопротектора/радиомитигатора блокировать радиационно-индуцированный мутагенез и, следовательно, канцерогенез, поскольку некоторые медицинские процедуры (например, компьютерная аксиальная томография) связаны с воздействием низких доз радиации. Идеальный радиосенсибилизатор для использования в качестве дополнения к лучевой терапии должен быть с низкой токсичностью, высокой радиосенсибилизирующей эффективностью для гипоксических клеток, оказывать наименьшее воздействие на нормальные клетки и минимальное влияние на другие методы лечения. Выделяют следующие группы препаратов, противодействующих ионизирующему излучению: предотвращающие начальное лучевое поражение; восстанавливающие молекулярные повреждения, вызванные радиацией; стимулирующие пролиферацию выживших стволовых клеток и клеток-предшественников (иммуномодуляторы, факторы роста и цитокины). Механизмы действия радиопротекторов делят на 10 категорий: улавливание свободных радикалов; усиление репарации ДНК; синхронизация ячеек; модулирование генов, чувствительных к окислению-восстановлению; модулирование факторов роста и цитокинов; подавление апоптоза; перепрофилирование препарата; взаимодействие и хелатирование радионуклидов; терапевтические методы регенерации тканей, такие как генная терапия и терапия стволовыми клетками.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Хабриев Р.У., Мингазова Э.Н., Сидоров В.В., Гуреев С.А., Юсупова М.М.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

BIOCOMPATIBLE DRUGS-PROTECTORS AGAINST RADIATION EXPOSURE: A MODERN VIEW ON THE PROBLEM

The article provides an overview of current ideas about clinically promising radioprotective agents that have the ability to potentially mitigate radiation exposure, for example, to special contingents (military personnel and emergency services). Particular attention is paid to research on the potential of a potential radioprotector/radiomitigator to block radiation-induced mutagenesis and hence carcinogenesis, since some medical procedures (e. g., computed axial tomography) are associated with exposure to low doses of radiation. An ideal radiosensitizer to be used as an adjunct to radiotherapy would be one with low toxicity, high radiosensitizing efficacy for hypoxic cells, the least effect on normal cells, and minimal impact on other treatments. There are the following groups of drugs that counteract ionizing radiation: preventing initial radiation injury; repairing molecular damage caused by radiation; stimulating the proliferation of surviving stem cells and precursor cells (immunomodulators, growth factors and cytokines). The mechanisms of action of radioprotectors are divided into 10 categories: trapping free radicals; increased DNA repair; cell synchronization; modulation of genes sensitive to oxidation-reduction; modulation of growth factors and cytokines; suppression of apoptosis; drug repurposing; interaction and chelation of radionuclides; tissue regeneration therapies such as gene therapy and stem cell therapy.

Текст научной работы на тему «БИОСОВМЕСТИМЫЕ ПРЕПАРАТЫ-ПРОТЕКТОРЫ ПРОТИВ ВОЗДЕЙСТВИЯ РАДИАЦИИ: СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА ПРОБЛЕМУ»

Ремедиум. 2021. Т. 25, № 4. — 3 — Remedium. 2021. Vol. 25, no. 4.

Лекарственные средства: вопросы разработки, оборота, практики применения

Обзорная статья

УДК 615.1:614.27

ао1:10.32687/1561-5936-2021-25-4-3-8

Биосовместимые препараты-протекторы против воздействия радиации: современный

взгляд на проблему

Рамил Усманович Хабриев1, Эльмира Нурисламовна Мингазова2М, Вадим Васильевич Сидоров3, Сергей Александрович Гуреев4, Юсупова Миляуша Мунировна5

1 3 4ФГБНУ «Национальный научно-исследовательский институт общественного здоровья имени Н. А. Семашко» Минобрнауки России, 105064, г. Москва; 2ФГБНУ «Национальный научно-исследовательский институт общественного здоровья имени Н. А. Семашко» Минобрнауки России, 105064, г. Москва; Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова, г. Москва, Российская Федерация; Казанский государственный медицинский университет, г. Казань, Российская Федерация; 5ГНЦ Федеральный медицинский биофизический центр имени А. И. Бурназяна ФМБА России, г. Москва,

Российская Федерация

1т£о@ппрЬ.ш, https://orcid.org/0000-0003-2283-376X 2е1ш1га_ш1^а20уа@ша11.ги, https://orcid.org/0000-0002-8558-8928 3т£о@ппр^ги, https://orcid.org/0000-0001-8038-3336 ^п^^пр^ш, https:/orcid.org/0000-0003-0976-5539 5£шЬс-£шЬа@Ьк.ш, https:Zorcid.org/0000-0003-0730-0156

Аннотация. В статье представлен обзор современных представлений о клинически перспективных радиозащитных средствах, имеющих способность потенциально смягчать радиационное воздействие, например, на особые контингенты (военный персонал и аварийные службы). Особое внимание уделяется исследованиям возможности потенциального радиопротектора/радиомитигатора блокировать радиационно-индуцированный мутагенез и, следовательно, канцерогенез, поскольку некоторые медицинские процедуры (например, компьютерная аксиальная томография) связаны с воздействием низких доз радиации. Идеальный радиосенсибилизатор для использования в качестве дополнения к лучевой терапии должен быть с низкой токсичностью, высокой радиосенсибили-зирующей эффективностью для гипоксических клеток, оказывать наименьшее воздействие на нормальные клетки и минимальное влияние на другие методы лечения. Выделяют следующие группы препаратов, противодействующих ионизирующему излучению : предотвращающие начальное лучевое поражение; восстанавливающие молекулярные повреждения, вызванные радиацией; стимулирующие пролиферацию выживших стволовых клеток и клеток-предшественников (иммуномодуляторы, факторы роста и цитоки-ны). Механизмы действия радиопротекторов делят на 10 категорий: улавливание свободных радикалов; усиление репарации ДНК; синхронизация ячеек; модулирование генов, чувствительных к окислению—восстановлению; модулирование факторов роста и ци-токинов; подавление апоптоза; перепрофилирование препарата; взаимодействие и хелатирование радионуклидов; терапевтические методы регенерации тканей, такие как генная терапия и терапия стволовыми клетками.

Ключевые слова: радиозащитные средства, радиопротекторы, радиомитигаторы, радиосенсибилизаторы, противорадиационные меры

Для цитирования: Хабриев Р. У., Мингазова Э. Н., Сидоров В. В., Гуреев С. А., Юсупова М. М. Биосовместимые препараты-протекторы против воздействия радиации: современный взгляд на проблему // Ремедиум. 2021. № 4. С. 3—8. doi:10.32687/1561-5936-2021-25-4-3-8.

© Р. У Хабриев, Э. Н. Мингазова, В. В. Сидоров, С. А. Гуреев, Ю. М. Мунировна, 2021

Лекарственные средства: вопросы разработки, — 4 — Drugs: issues of development, circulation, practice of use

оборота, практики применения

Drugs: issues of development, circulation, practice of use

Review

Biocompatible drugs-protectors against radiation exposure: a modern view on the problem

Ramil U. Khabriev1, Elmira N. MingazovaVadim V. Sidorov3, Sergei A. Gureev4, Milyausha M. Yusupova 5

1 3' 4N. A. Semashko National Research Institute of Public Health, 105064, Moscow, Russia; 2N. A. Semashko National Research Institute of Public Health, 105064, Moscow, Russia; Pirogov Russian National Research Medical University, Moscow, Russian Federation; Kazan State Medical University, Kazan, Russian Federation; 5A. I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center of the FMBA of Russia, Moscow, Russian Federation 1info@nriph.ru, https://orcid.org/0000-0003-2283-376X 2elmira_mingazova@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-8558-8928 3info@nriph.ru, https://orcid.org/0000-0001-8038-3336 4info@nriph.ru, https:/orcid.org/0000-0003-0976-5539 5fmbc-fmba@bk.ru, https:/orcid.org/0000-0003-0730-0156

Abstract. The article provides an overview of current ideas about clinically promising radioprotective agents that have the ability to potentially mitigate radiation exposure, for example, to special contingents (military personnel and emergency services). Particular attention is paid to research on the potential of a potential radioprotector/radiomitigator to block radiation-induced mutagenesis and hence carcinogenesis, since some medical procedures (e. g., computed axial tomography) are associated with exposure to low doses of radiation. An ideal radiosensitizer to be used as an adjunct to radiotherapy would be one with low toxicity, high radiosensitizing efficacy for hypoxic cells, the least effect on normal cells, and minimal impact on other treatments. There are the following groups of drugs that counteract ionizing radiation: preventing initial radiation injury; repairing molecular damage caused by radiation; stimulating the proliferation of surviving stem cells and precursor cells (immunomodulators, growth factors and cytokines). The mechanisms of action of radi-oprotectors are divided into 10 categories: trapping free radicals; increased DNA repair; cell synchronization; modulation of genes sensitive to oxidation-reduction; modulation of growth factors and cytokines; suppression of apoptosis; drug repurposing; interaction and chelation of radionuclides; tissue regeneration therapies such as gene therapy and stem cell therapy. Keywords: radioprotective agents, radioprotectors, radiomitigators, radiosensitizers, antiradiation measures

For citation: Khabriev R. U., Mingazova E. N., Sidorov V. V., Gureev S. A., Yusupova M. M. Biocompatible drugs-protectors against radiation exposure: a modern view on the problem. Remedium. 2021 ;(4):3-8. (In Russ.). doi:10.32687/1561-5936-2021-25-4-3-8.

Наши знания о воздействии радиации за последние десятилетия значительно расширились, но актуальными остаются изыскания в области эффективных противорадиационных мер в случае аварийной ситуации с радиационным или ядерным излучением. В этой связи представляется значимым изучение клинически перспективных радиозащитных средств, потенциально способных смягчать радиационное воздействие на человека.

Противорадиационные меры предполагают использование радиационных протекторов, радиационных смягчителей (митигаторов) и противолучевой терапии. Радиационные протекторы — это агенты, которые вводят в организм до облучения, чтобы защитить его от радиационных повреждений при помощи разных механизмов, включая удаление свободных радикалов, образующихся в результате первоначальных радиохимических поражений. Радиационные митигаторы (смягчители) вводятся после облучения, но до появления симптомов, с целью ускорения выздоровления и восстановления от радиационных повреждений. Лучевые терапевтические агенты, вводимые после появления симптомов, способствуют регенерации тканей, повреждённых радиацией [1, 2].

Из исследований радиационных протекторов и митигаторов, проводившихся в западных странах, особо значимы разработки лекарственных препаратов против радиационного воздействия Научно-исследовательского института радиобиологии вооруженных сил США (AFRRI) [3].

AFRRI занимается изучением, оценкой и разработкой фармакологических средств противодействия радиационному поражению, которые могут использоваться военным персоналом и аварийными службами. Исследовательские программы AFRRI направлены на изучение биологии радиационного поражения и лекарственных средств противодействия радиации, выявление и оценку новых лекарственных средств, а также на сотрудничество с другими организациями в разработке и получении одобрения таких лекарств для использования в полевых условиях и клиниках. Так, в рамках программы радиационного противодействия AFRRI участвовала в разработке нескольких лекарств от острого лучевого синдрома в сотрудничестве с FDA, что позволяет тестировать их на безопасность на людях (например, гранул оцитарно-колониестимулирую-щий фактор, Neupogen, 5-андростендиол, генистеин, Ex-Rad и CBLB502 были первоначально разработаны в AFRRI или в сотрудничестве с AFRRI). AFRRI осуществляет постоянный скрининг эффективности лекарственных средств in vivo, исследует механизмы их воздействия (от стандартных моделей до недавно разработанной модели крупных животных — мини-свиней). Радиационные установки в AFRRI, особенно смешанные нейтронно-гамма-по-ля, которые имитируют поля, создаваемые ядерными взрывами, дают возможность учёным AFRRI, занимающимся радиационными контрмерами, возможность более широко оценивать эффективность лекарственных агентов по всему спектру возможных потребностей и применений.

Препараты, противодействующие ионизирующему излучению, можно условно разделить на три группы:

• препараты, предотвращающие начальное лучевое поражение (например, акцепторы свободных радикалов; антиоксидантные, противовоспалительные и антифиброзные средства; направленные против гипоксии, средства ферментативной детоксикации или нацеленные на онкогены);

• лекарства, которые восстанавливают молекулярные повреждения, вызванные радиацией (перенос водорода, ферментативная репарация);

• лекарства, которые стимулируют пролиферацию выживших стволовых клеток и клеток-предшественников (иммуномодуляторы, факторы роста и цитокины).

Как военному персоналу, так и службам экстренного реагирования необходимы эффективные нетоксичные или малотоксичные препараты против ионизирующего излучения. В настоящее время основное внимание исследователей направлено на те лекарственные препараты, которые легко вводить, и поэтому больше подходят для использования во внебольничных условиях без наблюдения врача [4].

Радиопротекторы необходимы для защиты биологической системы от радиации, защиты нормальных клеток от радиационного поражения у онкологических пациентов, проходящих лучевую терапию. Во время клинической лучевой терапии возникает острая токсичность, в связи с чем нельзя использовать потенциально более эффективные препараты с высокой дозой облучения. Использование радиопротекторов для защиты нормальной ткани и радиосенсибилизации раковой ткани ограничивает возможность максимизировать лечение пациента без токсичности для выживания. Радиосенсибилизаторы — соединения, которые в сочетании с радиацией сенсибилизируют опухолевые клетки, достигая большей инактивации опухоли, очевидно, способствуют фиксации свободных радикалов, образующихся в результате радиационного поражения на молекулярном уровне. Идеальный радиосенсибилизатор для использования в качестве дополнения к лучевой терапии должен обладать такими характеристиками, как низкая токсичность, высокая радио-сенсибилизирующая эффективность для гипоксиче-ских клеток, наименьшее воздействие на нормальные клетки и минимальное влияние на другие методы лечения [5].

Для пациентов с тяжёлыми формами острого радиационного синдрома первоочередной задачей является восстановление кроветворения, в качестве начального лечения показан приём соответствующих лекарств. Среди наиболее эффективных лекарств называют разработки Университета Хириса-ки (OrbeShield, Ex-RAD и BIO 300), а также несколько агентов, показавших потенциал в качестве радио-мигаторов в случае массовых радиационных катастроф (CBLB502, HemaMax, AEOL 10150 и 5-AED ,

при этом CBLB502 и 5-AED также эффективны в качестве радиопротекторов) [3].

Актуальность всестороннего изучения природных и синтетических радиопротекторов и механизмов их действия, а также их потенциального терапевтического применения неоспорима. Исследования по разработке радиопротекторов показывают, что пока не существует безопасных и эффективных нетоксичных радиопротекторов, доступных для использования человеком [6]. Высока актуальность изучения высокоэффективных и безопасных медицинских контрмер, помимо предоставления эффективных способов предотвращения и контроля радиологических аварий, а также вопросов безопасности и эффективности противорадиационных препаратов, их применения, оптимальных доз, продолжительности и времени введения, а также диапазона доз облучения, которым можно эффективно противодействовать [3].

В настоящее время в мире продолжаются работы по разработке эффективных, нетоксичных и биосовместимых препаратов против воздействия радиации, а также биосовместимых носителей и составов для улучшения их биодоступности; ведётся изучение безопасности и переносимости различных составов, путей введения и стратегий дозирования. Кроме того, выявляются механизмы действия этих радиопротекторов на молекулярном уровне, изучается синергетическое влияние данных протекторов с другими радиопротекторами и выявляются неин-вазивные биологические маркеры эффективности с целью определения адекватной дозы для людей [7, 8].

Среди радиомодуляторов, нецитотоксических производных бисбензимидазолов исследователи выделяют амифостин — эффективное радиозащитное средство, одобренное FDA для ограниченного клинического применения, а также CBLB502 и несколько аналогов пептида, показавших высокую эффективность в борьбе с лучевой терапией при раке. Также предполагается, что изучение влияния радиопротекторов на различные сигнальные пути в клетках позволит научному сообществу разработать новые молекулы с более высокой терапевтической эффективностью [9].

Молекулы со свойствами улавливания радикалов особенно перспективны в качестве радиопротекторов. Ранее разработка таких агентов была сосредоточена на тиоловых синтетических соединениях, известных как протекторы WR, но только амифостин (WR-2721) использовался в клинических испытаниях в качестве официально одобренного радиозащитного средства. Помимо тиоловых соединений исследовались различные соединения с разной химической структурой, но идеального радиопротектора пока не найдено [10].

Среди радиопротекторов и радиомитигаторов, влияющих на различные типы клеток и тканей, называются низкомолекулярные препараты, препараты генной терапии и лекарственные соединения (каптоприл, Ex-RAD), фитохимические вещества (агенты растительного происхождения: DIM, гени-

стеин), витамины (производные витамина E: у- и S-токотриенол), белки (усечённый флагеллин, CBLB502) и агенты клеточного происхождения. Некоторые из них могут проявлять противоопухолевую активность, особенно при более высоких концентрациях (например, DIM и генистеин, которые предлагаются для профилактики рака). При этом некоторые соединения, будучи сильными радиопротекторами, являются слабыми радиомитигато-рами (например, производные витамина Е), избирательно воздействуя на нормальные ткани, а не на опухоли. Вопросы воздействия облучения на все тело или частичное облучение тела, включая состояние выживших после острой лучевой болезни, ещё мало изучены с учётом радиочувствительных тканей, помимо костного мозга и кишечника, включая кожу, пищевод, лёгкие и почки [11].

Перспективными считаются исследования радиационного излучения (нейтронов, протонов и более тяжёлых ионов), а также возможности потенциального радиопротектора/радиомитигатора блокировать радиационно-индуцированный мутагенез и , следовательно, канцерогенез, поскольку некоторые медицинские процедуры (например, компьютерная аксиальная томография) связаны с воздействием низких доз радиации. Открытыми остаются вопросы длительности действия и удобства введения радиопротекторов и радиомитигаторов с учётом возможности ограниченного доступа к медицинской помощи или её отсутствия [11].

Исследования в области противорадиационных лекарств больше сосредоточены на проблематике взаимодействия лекарств с биологическими сигнальными и метаболическими связями; предполагается, что в будущем будут разработаны низкомолекулярные соединения с низкой токсичностью без долгосрочных побочных эффектов, таких как кан-церогенность и лейкемия. Особенно важно решить вопрос создания препаратов, введение которых эффективно после облучения, а также возможность их применения в нерадиационной медицине. Актуальны также вопросы контрмер против облучения в малых дозах и при длительном облучении [3].

Новые радиозащитные препараты, особенно для клинической лучевой терапии, должны быть разработаны таким образом, чтобы они были специфически нацелены на нормальные клетки, не обеспечивая защиты опухолевых клеток [9].

Актуальными являются вопросы получения новых препаратов с радиопротекторным эффектом. Известно, что повреждение генетического материала при действии радиации влияет на генотоксич-ность и может вызвать наследственный ущерб, чего крайне важно избегать при использовании радиации в области медицины, производства электроэнергии, стерилизации продуктов в сельском хозяйстве, археологии и пр.

Несмотря на скрининг тысяч природных и синтетических соединений, лишь немногие из них нашли применение в клинической практике из-за ограниченной переносимости. При разработке более подходящих и индивидуальных средств радиа-

ционной защиты особо важно понимание механизмов радиозащиты. Механизмы действия радиопротекторов учёные разделяют на 10 категорий: улавливание свободных радикалов; усиление репарации ДНК; синхронизация ячеек; модулирование генов , чувствительных к окислительно-восстановлению; модулирование факторов роста и цитокинов; подавление апоптоза; перепрофилирование препарата; взаимодействие и хелатирование радионуклидов; терапевтические методы регенерации тканей, такие как генная терапия и терапия стволовыми клетками. Наиболее распространённым механизмом радиозащиты является улавливание свободных радикалов, тогда как эффективной стратегией служит модуляция факторов роста, цитокинов и окислительно-восстановительных генов. В настоящее время разрабатываются методы лечения генными и стволовыми клетками в качестве терапевтических средств противодействия радиации, которые могут быть применены в ближайшем будущем для минимизации побочных эффектов радиационного облучения за счёт регенерации тканей. Таким образом , управление радиационным облучением может потребовать комплексных многомеханических подходов для достижения оптимальной радиационной защиты во время лучевой терапии онкологических больных и в случаях ядерных катастроф [12].

В настоящее время исследователи также обращаются к растениям, которые развиваются в радиационных условиях, для изучения их радиопротекторных способностей. Обнаружено, что неочищенные и фракционированные экстракты, изолированные фитосоединения и полисахариды различных растений могут служить радиопротекторами, и их эффективность была доказана на различных экспериментальных моделях in vitro и in vivo. Особо актуальными для современных исследований являются вопросы механизмов действия таких растений и их продуктов для разработки радиозащитных агентов на растительной основе, что требует понимания ионизирующего излучения на биологические виды. M. J. Hussain и соавт. подчёркивают, что потенциальные продукты, идентифицированные до сих пор как радиопротекторы, должны пройти клинические испытания для критической оценки их эффектов и для разработки идеального и совместимого радиозащитного средства без побочных эффектов [13].

Радиационное поражение кожи — одно из самых распространённых заболеваний при дистанционной лучевой терапии. Одна из жизненно важных причин возникновения повреждений — низкоэнергетические рентгеновские лучи, содержащиеся в лечебном излучении, которые в значительной степени поглощаются кожей, вызывая серьёзные повреждения кожи. Физическая профилактика, которая защищает от вредных рентгеновских лучей с низкой энергией, может быть эффективным подходом радиозащиты кожи. Однако в настоящее время существующие коммерческие радиозащитные препараты для кожи в основном используют путь химического восстановления для устранения внутри-

клеточных токсичных свободных радикалов, что обычно ограничивает результаты лечения. Для улучшения терапевтического эффекта радиодерматита во время лучевой терапии разрабатываются новые препараты, обладающие эффектом для физической профилактики и химического восстановления кожи. Так, разработан наноразмерный гидрогель гиалуроната натрия с графдиином, обладающий возможностью улавливания свободных радикалов широкого спектра с помощью нано-GDY и ослабления рентгеновских лучей с низкой энергией. Результаты экспериментов показали, что гидрогель обладает хорошей биобезопасностью и может эффективно уменьшать отёк и язвы кожи, вызванные низкоэнергетическим рентгеновским излучением у мышей, смягчать патологические поражения, сокращать время повреждения кожи и способствовать заживлению ран [14].

Быстро пролиферирующие клетки очень чувствительны к ионизирующему излучению и могут подвергаться апоптозу, если окислительное и гено-токсическое повреждение превышает защитную и регенеративную способность клетки. Установлено антиапоптотическое действие липидного медиатора, подобного фактору роста, лизофосфатидовой кислоты ^РА), что предполагает возможность активации липидного медиатора для получения антиа-поптотических и регенеративных действий LPA. Разработан новый нелипидный агонист LPA — ради опротектин-1 ^Р-1). Тестирование RP-1 на мышах показало снижение уровня у-облучения в облучённых эмбриональных фибробластах мыши и значительное увеличение клоногенной выживаемости после у-облучения. Используя трансгенных мышей, исследователи обнаружили, что RP-1 увеличивает выживаемость и рост кишечных энтероидов за счёт увеличения выживаемости кишечных стволовых клеток. Результаты исследования предполагают, что RP-1 проявляет своё радиозащитное действие посредством специфической активации липидного медиатора и стволовых клеток [15].

Изучение радиозащитных возможностей простых веществ также является перспективным направлением исследований. К примеру, были рассмотрены вопросы радиационной химии лиганда ок-тилфенил-Ы, Ы-диизобутилкарбамоилметилфосфи-ноксида и его аналогов и их способности подвергаться активированной радиозащите в органическом растворителе. Обнаружено влияние растворённого нитрата на радиационную химию ряда простых гидрофильных фосфоновых кислот (метил, этил, фенил и бензил) в водном растворе. Обширный набор у-облучений, исследование методами высокоэффективной жидкостной хроматографии и ядерного магнитного резонанса, показали, что все четыре соединения не могут подвергаться радиозащите. Отсутствие радиозащиты и доказательства образования комплекса [PhPA ЫО3-] подтверждают необходимость образования комплекса веществ для активации механизмов радиозащиты [16].

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. NukalaU., Thakkar S., Krager K. J., Breen Ph.J., Compadre C. M., Aykin-Burns N. Antioxidant tocols as radiation countermeasures (challenges to be addressed to use tocols as radiation countermeasures in humans) // Antioxidants. 2018. Vol. 7, N 2. P. 33.

2. Ross G. M. Induction of cell death by radiotherapy // Endocr. Relat. Cancer. 1999. Vol. 6, N 1. P. 41-44.

3. Kashiwakura I. Overview of radiation-protective agent research and prospects for the future // Jpn J. Health Physics. 2017. Vol. 52, N 4. P. 285-295.

4. Research on health effects of low-level ionizing radiation exposure: opportunities for the Armed Forces Radiobiology Research Institute // Military Medicine. 2017. Vol. 182, N 9. P. 1675-1676.

5. Kuruba V., Gollapalli P. Natural radioprotectors and their impact on cancer drug discovery // Radiat. Oncol. 2019. Vol. 36, N 4. P. 265-275.

6. Citrin D., Cotrim A. P., Hyodo F., Baum B. J., Krishna M. C., Mitchell J. B. Radioprotectors and mitigators of radiation-induced normal tissue injury // Oncologist. 2010. Vol. 15, N 4. P. 360-371.

7. Ryan J. L., Krishnan S., Movsas B., Coleman C. N., Vikram B., Yoo S. S. Decreasing the adverse effects of cancer therapy: an NCI workshopon the preclinical development of radiation injury mitiga-tors/protectors // Radiat. Res. 2011. Vol. 176, N 5. P. 688-691.

8. Singh P. K., Krishnan S. Vitamin E analogs as radiation response modifiers // Evid. Based Complement. Alternat. Med. 2015. Vol. 2015. P. 741301.

9. Kamran M. Z., Ranjan A., Kaur N., Sur S., Tandon V. Radioprotec-tive agents: strategies and translational advances // Med. Research Rev. 2016. Vol. 36, N 3. P. 461-493.

10. Kuntic V. S., Stankovic M. B., Vujic Z. B., Brboric J. S., Uskokovic-Markovic S. M. Radioprotectors — the evergreen topic // Chem, Biodiver. 2013. Vol. 10, N 10. P. 1791-1803.

11. Rosen E. M., Day R., Singh V. K. New approaches to radiation protection // Front. Oncol. 2015. Vol. 20, N 4. P. 381.

12. Mishra K. N., Moftah B. A., Alsbeih G. A. Appraisal of mechanisms of radioprotection and therapeutic approaches of radiation counter-measures // Biomed. Pharmacother. 2018. Vol. 106. P. 610-617.

13. Hussain M. J., Kumar S., Sinha P., Dowlath N., Arunachalam K., Balasubramani R. et al. Effects of radiation and role of plants in radioprotection: a critical review // Sci. Total Environ. 2021. Vol. 779. P. 146431.

14. Xie J., Zhao M., Wang C., Zhu S., Niu W., Yong Y. et al. External use of nano-graphdiyne hydrogel for skin radioprotection via both physically shielding of low-energy X-ray and chemically scavenging of broad-spectrum free radicals // Chem. Eng. J. 2022. Vol. 430, N2. P. 132866.

15. Kuo B., Szabo E., Chin S., Balogh L. A., Norman D., Inoue A. et al. The LPA2 receptor agonist radioprotectin-1 spares Lgr5-positive intestinal stem cells from radiation injury in murine enteroids // Cell Signal. 2018. Vol. 51. P. 23-33.

16. Horne G. P., Zarzana C. A., Daubaras D., Pilgrim C., Rae C., Faulkner R. et al. Probing activated radioprotection of simple hy-drophilic phosphonic acids in aqueous solution // Radiat Phys Chem. 2019. Vol. 170, N 6. P. 108636.

REFERENCES

1. Nukala U, Thakkar S, Krager KJ, Breen PhJ, Compadre CM, Aykin-Burns N. Antioxidant tocols as radiation countermeasures (challenges to be addressed to use tocols as radiation countermeasures in humans). Antioxidants. 2018;7(2):33.

2. Ross GM. Induction of cell death by radiotherapy. Endocr Relat Cancer. 1999;6(1):41-44.

3. Kashiwakura I. Overview of radiation-protective agent research and prospects for the future. Jpn J Health Physics. 2017;52(4):285-295.

4. Research on health effects of low-level ionizing radiation exposure: opportunities for the Armed Forces Radiobiology Research Institute. Military Medicine. 2017;182(9):1675-1676.

5. Kuruba V, Gollapalli P. Natural radioprotectors and their impact on cancer drug discovery. Radiat Oncol. 2019;36(4):265-275.

6. Citrin D, Cotrim AP, Hyodo F, Baum BJ, Krishna MC, Mitchell JB. Radioprotectors and mitigators of radiation-induced normal tissue injury. Oncologist. 2010;15(4):360-371.

7. Ryan JL, Krishnan S, Movsas B, Coleman CN, Vikram B, Yoo SS. Decreasing the adverse effects of cancer therapy: an NCI workshopon the preclinical development of radiation injury mitigators/ protectors. Radiat Res. 2011 ;176(5):688-691.

8. Singh PK, Krishnan S. Vitamin E analogs as radiation response modifiers. Evid Based Complement Alternat Med. 2015;2015:741301.

9. Kamran MZ, Ranjan A, Kaur N, Sur S, TandonV. Radioprotective agents: strategies and translational advances. Med Research Rev. 2016;36(3):461-493.

10. Kuntic VS, Stankovic MB, Vujic ZB, Brboric JS, Uskokovic-Markovic SM. Radioprotectors — the evergreen topic. Chem Biodiver. 2013;10(10):1791-1803.

11. Rosen EM, Day R, Singh VK. New approaches to radiation protection. Front Oncol. 2015;20(4):381.

12. Mishra KN, Moftah BA, Alsbeih GA. Appraisal of mechanisms of radioprotection and therapeutic approaches of radiation coun-termeasures. BiomedPharmacother. 2018;106:610-617.

13. Hussain MJ, Kumar S, Sinha P, Dowlath N, Arunachalam K, Balasu-bramani R et al. Effects of radiation and role of plants in radioprotection: a critical review. Sci Total Environ. 2021;779:146431.

14. Xie J, Zhao M, Wang C, Zhu S, Niu W, Yong Y et al. External use of nano-graphdiyne hydrogel for skin radioprotection via both physically shielding of low-energy X-ray and chemically scavenging of broad-spectrum free radicals. Chem EngJ. 2022;430(2):132866.

15. Kuo B, Szabo E, Chin S, Balogh LA, Norman D, Inoue A et al. The LPA2 receptor agonist radioprotectin-1 spares Lgr5-positive intestinal stem cells from radiation injury in murine enteroids. Cell Signal. 2018;51:23-33.

16. Horne GP, Zarzana CA, Daubaras D, Pilgrim C, Rae C, Faulkner R et al. Probing activated radioprotection of simple hydrophilic phos-phonic acids in aqueous solution. Radiat Phys Chem. 2019;170(6):108636.

Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.

Статья поступила в редакцию 02.11.2021; одобрена после рецензирования 22.12.2021; принята к публикации 29.12.2021. The article was submitted 02.11.2021; approved after reviewing 22.12.2021; accepted for publication 29.12.2021.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.