CC BY
9
• Фотосенсибилизатор липосомальный диметиловый эфир хлорина е6 для фотодинамической терапии саркомы м-1 крыс
Ключевые слова: саркома М-1, фотодинамическая терапия,
фотосенсибилизатор,
фармакокинетика
накопления
фотосенсибилизатора,
полное излечение
животных.
Keywords:
sarcoma M-1,
photodynamic therapy,
photosensitizer,
photosensitizer
accumulation
pharmacokinetics, complete cure of animals
Каплан М.А.1, Абрамова О.Б.1, Дрожжина В.В.1, Чурикова Т.П.1, Береговская Е.А.1, Архипова Л.М.1, Романко Ю.С.1, Федорук С.Л.2, Трухачева Т.В.2
1 МРНЦ им. А.Ф.Цыба - филиал ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации
249036, Российская Федерация, Калужская область, г. Обнинск, ул. Королева, д. 4
2 Центр фармацевтических исследований, Москва, Российская Федерация e-mail: olyabramova@gmail.com
Photosensibilizer liposomal dimethyl ether chlorine e6 for photodynamic therapy of sarkoma m-1 rats
Kaplan M.A.1, Abramova O.B.1, Drozhzhina V.V.1, Churikova T.P.1, Beregovskaya E.A.1, Arkhipova L.M.1, Romanko Yu.S.1, Fedoruk S.L.2, Trukhacheva T.V.2
1 Tsyb Medical Radiological Research Center - branch of the National Medical Research Radiological Center of the Ministry of Health of the Russian Federation
4, Korolev str., Kaluga region, Obninsk, 249036, Russian Federation
2 Pharmaceutical research center, Moscow, Russia e-mail: olyabramova@gmail.com
Изучена эффективность фотодинамической терапии (ФДТ) саркомы М-1 крыс с фотосенсибилизатором (ФС) липосомальным диметиловым эфиром хлорина е6, которую оценивали: по полной регрессии опухоли; по увеличению продолжительности жизни в сравнении с контролем и по полной излеченности животных на 90 сутки после ФДТ. Проведение ФДТ с дозой ФС 2,5 мг/кг, с плотностью энергии лазерного излучения 150 Дж/см2 и плотностью мощности 0,25 Вт/см2 позволяет достичь полного терапевтического эффекта у 100% крыс.
We studied the effectiveness of photodynamic therapy (PDT) of sarcoma M1 of rats with a photosensitizer (PS) liposomal dimethyl ether chlorin e6, which was assessed: by complete regression of the tumor; by increase life expectancy compared to control and to the full cure of animals for 90 days after PDT. PDT with a PS dose of 2.5 mg/kg, with a laser radiation energy density of 150 J/cm2 and a power density of 0.25 W/cm2 allows achieving the full therapeutic effect in 100% of rats.
Актуальность. Одним из перспективных направлений разработки новых эффективных методов лечения злокачественных новообразований является фотодинамическая терапия (ФДТ). В основе механизма ФДТ онкологических больных лежит способность ФС избирательно накапливаться в опухолевых тканях и при последующем воздействии лазерным излучением определенной длины волны на сенсибилизированные ткани вызывать образование синглетного кислорода и других высокоактивных цитотоксических агентов, оказывающих деструктивное действие на злокачественные клетки. Необходимо отметить, что важную роль в элиминации опухоли играет не только прямое цитотоксическое действие продуктов фотохимических реакций, но также нарушение кровоснабжения паренхимы опухолей за счет разрушения сосудов. При проведении ФДТ развиваются фотохимические реакции, которые индуцируют выделение медиаторов, провоцирующих местную воспалительную реакцию. Следствием этих процессов является окклюзия сосудов
опухоли и индуцированная цитотоксическая активность клеток воспаления в отношении опухолевых клеток. Тромбоз сосудов стромы новообразования под действием ФДТ приводит к нарушению кровоснабжения и геморрагическому некрозу опухоли с постепенной резорбцией и замещением ее соединительной тканью [1-2].
Развитие ФДТ неразрывно связано с поиском эффективных и безопасных ФС. В настоящее время ведутся активные работы по созданию структуризированных (липосомальных) форм ФС с расширенным спектром возможностей [3], которые проявляют на порядок большую световую токсичность, чем большинство ФС, при отсутствии темновой токсичности, повышение селективности накопления, увеличение эффективности ФДТ.
В нашей работе использовали липосомальный диметиловый эфир хлорина, для которого характерны высокие скорости накопления в компонентах кровеносной системы, и который демонстрирует максимальную, среди исследованных производных хлорина е6, эффективность фотоиндуцированного повреждения клеток крови и ва-скулярной системы.
Цель исследования: изучение фармакодинамики ли-посомального диметилового эфира хлорина е6 в опухоли и здоровой ткани крыс и эффективности ФДТ саркомы М-1 крыс.
Материалы и методы. Исследования проведены на 156 беспородных крысах. В качестве экспериментальной модели опухоли использовали саркому М-1 крыс, которую перевивали под кожу в область бедра в виде кусочков опухоли донора. В опыт крыс брали на 7-9-й день, когда опухоль достигала в диаметре 0,7-1,0 см.
Уровень накопления ФС оценивали по интенсивности флуоресценции в условных единицах. Измерение уровня накопления ФС в опухолевой и здоровой тканях проводили с помощью спектрофлуоресцентного метода на комплексе ЛЭСА-01-«Биоспек», Россия. Для оценки селективности ФС рассчитывали индекс контрастности (опухоль/здоровая ткань). Источником лазерного излу-
Материалы Первого Международного Форума онкологии и радиологии. Москва, 23-27 сентября 2019 г. 135
чения служил полупроводниковый лазерный аппарат «Аткус-2». Объём опухоли измеряли: до проведения лечения ^0), и на 3, 7, 10, 14 и 21 сутки после терапии. Ингибирующий эффект оценивали: по торможению роста опухоли (ТРО,%); по полной регрессии опухоли (ПР,%); по увеличению продолжительности жизни (УПЖ,%) в сравнении с контролем и по полной излеченности животных на 90 сутки после ФДТ [4].
Для сеансов ФДТ провели две серии опытов (ФС вводили интраперитонеально):
I серия: дозы ФС — 1,25; 2,5 и 5,0 мг/кг; плотность энергии (Е) — 300 Дж/см2; плотность мощности — 0,51 Вт/см2;
II серия: дозы ФС — 0,75; 1,25; 2,5 и 5,0 мг/кг; Е=150 Дж/см2; Ps=0,25 Вт/см2.
Контролем служили животные-опухоленосители на тот же срок перевивки без воздействия.
Результаты исследования. Определено оптимальное время проведения лазерного облучения после введения ФС. С учетом полученных данных опухоли животных облучали лазером через 2 часа после введения ФС на максимальном индексе контрастности его накопления.
В I серии опытов при дозе ФС 5,0 мг/кг, Е=300 Дж/см2, Ps=0,51 Вт/см2 у 90% животных получили полный терапевтический эффект, но при данных параметрах проведения исследования отмечались серьезные, длительно незаживающие деструктивные повреждения в области воздействия, а также наблюдалось атрофическое поражение мышечной ткани конечности и как результат снижение двигательной способности пораженной мышцы.
Во II серии опытов при снижении в 2 раза плотности энергии и плотности мощности лазерного излучения получили излечение у 100% животных на 90 сутки после терапии (при дозе ФС 5,0 мг/кг, Е=150 Дж/см2, Ps=0,25 Вт/см2). Длительно незаживающих деструктивных повреждений здоровых тканей в области воздействия не отмечалось.
Заключение. Проведенные исследования фотодинамической эффективности фотосенсибилизатора липосо-мального ДМЭ Хе6 показали высокую цитотоксическую активность на перевивной опухоли саркома М-1 и ее результатом является излечиваемость у 100% животных при параметрах проведения ФДТ: доза ФС — 5 мг/кг, Е=150 Дж/см2, Ps=0,25 Вт/см2 лазерного облучения. Полученные результаты позволяют сделать выводы, что липо-сомальный препарат на основе ДМЭ Хе6 является высокоэффективным фотосенсибилизатором.
Литература
1. Каплан М. А., Капинус В. Н., Попучиев В. В., Ро-манко Ю. С., Ярославцева-Исаева Е. В., Спиченкова И. С., Шубина А. М., Боргуль О. В., Горанская Е. В. Фотодинамическая терапия: результаты и перспективы//Радиация и риск. 2013. Т. 22, № 3. С. 115-123.
2. Южаков В. В., Романко Ю. С., Каплан М. А., Галкин В. Н., Мажуга А. Г., Грин М. А., Бурмистрова Н. В., Фомина Н. К., Бандурко Л. Н., Севанькаева Л. Е., Яковлева Н. Д., Ингель И. Э., Мозеров С. А., Старовойтова А. В. Действие фотодинамической терапии с производным бактериохлорофилла А на рост и функциональную морфологию саркомы М-1 крыс.//Альманах клинической медицины. 2017. 45 (4). С. 333-347. doi: 10.18786/20720505-2017-45-4-333-347.
3. Федорук С. Л., Трухачева Т. В., Истомин Ю. П., Цер-ковский Д. А., Протопович Е. Л., Фроленков К. А., Соколов С. Н., Хейдоров В. П. Изучение противоопухолевой активности лекарственных форм на основе ДМЭ Хе6 и хлорина е6//Вестник фармации. 2017. 1 (75). С. 72-77.
4. Осипчук Ю. С., Дрожжина В. В. Фотодинамическая терапия саркомы М-1 крыс с использованием нового фотосенсибилизатора борхлорин липосомальный лиофили-зат/Российский биотерапевтический журнал. 2013. Т. 12, № 4. С. 47-50.
136 Proceedings of the First International Forum of Oncology and Radiology, Moscow, September 23-27 2019
