CC BY
15
32 МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ «ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ПРОТИВООПУХОЛЕВЫЕ ПРЕПАРАТЫ»
нове миелоидных или других предшественников), имеет А.М. Дейчман широкое применение, прежде всего в онкологии. Акти- ВОЗМОЖНЫЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ вируя клетки памяти, распознавая и представляя Т-/В- ФОТОСЕНСИБИЛИЗАЦИИ лимфоцитам антигены (АГ), включая опухолеспецифи- ФГБУ «РОНЦим. Н.Н. Блохина» Минздрава России, ческие (ОСА), с помощью высокоэффективных молекул Москва главного комплекса гистосовместимости, а также интер- Введение. При фотодинамической терапии фотосен-феронов, интерлейкинов, костимулирующих молекул, ДК сибилизаторы (ФС) накапливаются в опухолевых клетках (предпочтительно зрелые), как наиболее активные из (ОК) почти избирательно, поглощают свет определенных АГ-презентирующих клеток (АПК), индуцируют первич- длин волн, переходят в электрон-возбужденное состояние ный/вторичный иммунные ответы, поддерживают жизнь, и генерируют фотохимическую реакцию. Появляется син-дифференцировку Т-лимфоцитов и баланс между цито- глетный кислород (Ю2), повреждающий молекулы-мише-токсическим (через ТЫ; популяция ДК1) и гуморальным ни (белки, ДНК/РНК, липиды и др.), мембраны и органеллы (^2; ДК2) иммунными ответами (кроме случаев супрес- ОК. Однако те же ФС (здесь — мини-/микродозы фото-сии, толерогенности, аутоиммунитета, анергии; апоптоза, дитазина, производное хлорина е6; высокие избиратель-включая ДК). ДК размножают (in vitro, из пре-ДК CD34+/ ность, скорость накопления/выведения, квантовый выход) СБ14+; in vivo) и активируют лизатами предварительно и оптическое лазерное (здесь — низкоинтенсивное гелий-обработанных (облучением, повторным размораживани- неоновое/арсенид-галлиевое) облучение способны воздей-ем) опухолевых клеток, ОСА-пептидами, ДНК/РНК-спе- ствовать на компоненты крови (белки, липиды, полисаха-цифическими АГ, в том числе внутри нуклеиновых век- риды, гемоглобин) пациентов с раком легких, желудка, торов/вирусов. толстой кишки, молочной железы, почки, яичников и др., Цель исследования. Предложен способ формирования, а также активировать О2^Ю2-переход. внегеномного синтеза олигонуклеотидных последователь- Цель исследования. Ранее предложен внегеномный ностей специальным механизмом вариабельной поэпи- синтез олигонуклеотидов механизмом вариабельной по-топной обратной трансляции: белковый эпитоп в (5—10)n эпитопной обратной трансляции (вПОТ): эпитоп белка аминокислот выполняет роль (псевдо) матрицы при син- в (5—10)n аминокислот выполняет роль (псевдо)/матрицы тезе мини/микросателлитподобных последовательностей, при синтезе мини-/микросателитподобных нуклеиновых так называемых олигонуклеотидных эквивалентов эпито- эквивалентов (НЭ), так называемых олигоНЭ эпитопа. па (олигоНЭ). Такой синтез, видимо, возможен в самоорганизующейся Материалы и методы. Создание огромного реально- супрамолекулярной гипотетической частице «ретрансло-го/потенциального многообразия Т-/В-рецепторов и ан- соме» (с нановключениями олигоНЭ и др.) и зависим тител (АТ) за счет реаранжировки исходного набора не только от молекулярных составляющих, протон-элек-тяжелых/легких цепей и их V (D) JC-сегментов в имму- тронных переносов, но и стандартных/модифицирующих ноглобулинах изучено основательно. Однако не менее потоков элементарных частиц (здесь — фотонов). значительную роль в создании специфичности назван- Материалы и методы. После трансфузии фотомодифи-ных молекул играют АГ-специфические участки, в со- цированной крови и последующей циркуляции ее в кро-став которых добавляются отдельные, стыкующиеся вяном русле в.н. агенты и воздействия могут вызывать между вышеназванными сегментами нуклеотиды Р-(кон- нормализующий эффект в отношении только тех биохи-цевые палиндромные; возникают на концах сегментов мических и других процессов и систем организма (нерв-при вырезании одноцепочечных петель ДНК и дострой- ной, эндокринной и т. д.), структурно-функциональные ке «хвостов» ферментами репарации ДНК) и N-^е ко- свойства которых претерпели значительные отклонения дируемые сегментами; достраиваются TdT-ферментом (наблюдают: снижение боли, тяжести первичных лучевых в IgH) типов. Природа их появления понятна не пол- реакций, побочных эффектов химиотерапии; ускорение ностью. регенерации облученных тканей; предупреждение постРезультаты. Анализ данных созревания лимфоцитов операционных осложнений). показал, что полноценность этого процесса и последую- Результаты. Повреждающие и нормализующие эффек-щие лимфогенез/иммуногенез облигатно связаны с актом ты коррелируют с высокими и низкими дозами активных физического контакта, во-первых, между АПК и Т-хелпе- форм кислорода (АФК), кислорода/азота, воспроизво-рами и, во-вторых, между Т-хелперами и низкодифферен- димых в ОК (митохондриях и др.) при окислительно-вос-цированными предшественниками (НДП) в костном моз- становительных и других реакциях. Кроме того, эффекты ге и тимусе. сопровождаются генерацией возбужденных электронных Заключение. Предполагается, что появление P- и N-ну- состояний {атомов/(био)-(макро)-молекул}, а также погло-клеотидов в АГ-специфических областях Т-/В-рецепторов щением и испусканием квантов света (хемо-/био-люми-и АТ связано с воспроизводством в АПК (здесь ДК) мини/ несценцией), переносом энергии. микросателлитных олигоНЭ, которые далее в составе Заключение. Повреждающее и сигнально-регуляторное ДНК/РНК-векторов, ДНП/РНП, экзосомоподобных структур воздействия могут реализоваться не только в результате (или в свободном виде) переносятся согласно схеме АПК прямого взаимодействия АФК с в. н. мишенями (быстро), ^ Т-хелперы ^ НДП и служат основой для редактирова- но и опосредованно (дольше у части ОК), с привлечением ния РНК/ДНК, репарации/репликации-скольжения ДНК мини-/микросателлитподобных олигоНЭ (продуктов вПОТ-и других процессов. механизма), потенциально способных принимать участие
№1 / том 15 / 2016 РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
МАТЕРИАЛЫ КОНФЕРЕНЦИИ «ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ ПРОТИВООПУХОЛЕВЫЕ ПРЕПАРАТЫ» зз
в процессах пролиферации, дифференцировки, апоптоза, ре- на поверхность МНЧ БСА и осаждении на белковом по-гуляции клеточного цикла, репликации, транскрипции и т. д. крытии КТ. Полученные гибридные наноматериалы могут быть использованы для реализации новых подходов к ви-А.М. Дёмин1, Ю.В. Кузнецова2, В. П. Краснов1, А.А. Ремпель2 зуализации клеток (том числе опухолевых) и изучения вну-СИНТЕЗ ГИБРИДНЫХ НАНОЧАСТИЦ НА ОСНОВЕ триклеточных процессов. МАГНИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ FE3O4 И НАНОЧАСТИЦ Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ(№ 14-03-AG2S В БИОМЕДИЦИНСКИХ ЦЕЛЯХ 00146-а) и УрОРАН(№ 15-21-3-6). 1ФГБУН«ИОС им. И.Я. Постовского УрО РАН», Екатеринбург; 2ФГБУНИХТТУрО РАН, Екатеринбург А.М. Дёмин, М.А. Макаренко, В.П. Краснов Введение. В настоящее время магнитные наночастицы СИНТЕЗ НОВЫХ ПРОИЗВОДНЫХ RGD-ПЕПТИДА (МНЧ) и квантовые точки (КТ) достаточно часто исполь- 1ФГБУН«ИОС им. И.Я. Постовского УрО РАН», Екатеринбург зуются в качестве мультимодальных платформ для получе- Введение. Производные RGD-пептида (содержащие ния на их основе диагностических и терапевтических пре- в своей структуре фрагмент Z-Arg-Gly-Z-Asp) в настоящее паратов, в первую очередь в онкологии. МНЧ часто время используются в качестве молекулярных векторов, используют в качестве материалов, усиливающих контраст обеспечивающих специфическую доставку препарата при магнитно-резонансной томографии. Эмиссия КТ Ag2S в опухолевые ткани за счет связывания с интегринами в близкой инфракрасной (ИК) области является основным aIIb/IIIa, avß3 avß5, вовлеченными в процессы метастазирова-преимуществом в визуализации клеток оптическими ме- ния опухолей и ангиогенеза. Конъюгация RGD-пептидов тодами, так как в этой части диапазона автофлуоресценция с терапевтическими и диагностическими агентами (про-клеток минимальна. Кроме того, преимуществом наноча- тивораковыми препаратами или наночастицами) может стиц Fe3O4 и Ag2S является их низкая токсичность и воз- позволить получить высокоэффективные препараты для можность получения на их основе материалов в биомеди- использования в онкологии. цинских целях. Цель исследования — разработка синтетических подходов Цель исследования — получение гибридных наномате- для получения производных KRGD- и GRGD-пептидов, риалов на основе Fe3O4 и Ag2S, сочетающих в себе как маг- которые в дальнейшем могут быть конъюгированы с магнитные свойства МНЧ, так и оптические свойства КТ. нитными наночастицами (МНЧ) для применения в маг-Материалы и методы. КТ Ag2S и МНЧ Fe3O4 получали нитно-резонансной диагностике онкологических заболе-осаждением частиц из растворов соответствующих солей. ваний. КТ стабилизировали бычьим сывороточным альбумином Материалы и методы. В работе использовали класси-(БСА), а для стабилизации МНЧ использовали N-^ос- ческие методы пептидной химии в растворе. Синтез пеп-фонометил) иминодиуксусную кислоту (PMIDA). Методом тидов осуществляли путем последовательного наращи-динамического рассеяния света (Zetasizer Nano ZS) изуче- вания пептидной цепи, исходя из диметилового эфира ны гидродинамические характеристики полученных су- Z-аспаргиновой кислоты. Строение и чистота полученных спензий КТ и гибридных наночастиц (Fe3O4-BSA-Ag2S). продуктов подтверждена данными 1Н ядерного магнитно-Оптические свойства изучены при использовании UV-2401PC го резонанса (Bruker Avance 500), элементного анализа (Shimadzu). Fe3O4-BSA-Ag2S охарактеризованы данными (Perkin Elmer РЕ 2400), HRMS (LCMS-2010 фирмы «Shi-ИК-спектроскопии (Nicolet 6700) и РСА (STADI-P, STOE). madzu») и обращенно-фазовой высокоэффективной жид-Результаты. На 1-м этапе исследованы условия полу- костной хромотографии (Agilent 1100, колонка Phenomenex чения стабильных водных суспензий КТ на основе Ag2S Luna C-18). при использовании БСА и проведено исследование влия- Результаты. На 1-м этапе был оптимизирован метод ния количества БСА на стабильность получаемых суспен- синтеза RGD-пептида. Путем его конденсации с Fmoc-L— зий Ag2S-BSA. Показано, что для стабилизации 1 мг Ag2S Lys (Boc) — OH или Fmoc-Gly при использовании TBTU в воде (0,35 мг/мл) достаточно 0,1 мг БСА. В работе предло- в качестве конденсирующего агента получены избиратель-жен новый метод синтеза гибридных наночастиц на основе но защищенные производные KRGD и GRGD соответст-Fe3O4 и КТ Ag2S, заключающийся в нанесении на поверх- венно. Fmoc-группы удаляли 20 % пиперидином в мета-ность МНЧ БСА и осаждении в дальнейшем на белковом ноле, в результате чего получали пептиды со свободными покрытии КТ Для этого к коллоидному раствору Fe3O4- аминогруппами. Далее проводили конденсацию с глутаро-PMIDA добавляли раствор БСА. Молекулы БСА содержат вым ангидридом и получали целевые производные KRGD-в своем составе как свободные карбоксильные, так и ами- и GRGD-пептидов, содержащие спейсеры со свободными ногруппы. Использованные в реакции Fe3O4-PMIDA име- карбоксильными группами соответственно. Защита функ-ют высокий отрицательный поверхностный заряд, что уве- циональных групп пептида была выбрана таким образом, личивает силу связывания молекул БСА с поверхностью чтобы сохранить их биологические свойства и при этом за счет ионного взаимодействия между карбоксильными обеспечить возможность их связывания с другими биомо-группами PMIDA и аминогруппами БСА. Осаждение КТ лекулами или материалами, например с поверхностью МНЧ проводили по аналогии с методикой, разработанной на в целях создания МРТ-контрастных препаратов для визу-1-м этапе работы путем добавления к наночастицам Fe3O4- ализации опухолевых тканей. PMIDA-БСА последовательно Ag+ и S - . Заключение. Разработаны синтетические подходы для Заключение. Предложен новый метод синтеза МНЧ получения производных защищенных KRGD- и GRGD-на основе Fe3O4 и КТ Ag2S, заключающийся в нанесении пептидов, содержащих остатки глутаровой кислоты, при-
№1 I том 15 I 2016 РОССИЙСКИЙ БИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ
