РАЗРАБОТКА ПОЛИМЕРНЫХ МИКРОЧАСТИЦ С РАДАХЛОРИНОМ И ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ

Введение. Сегодня активно ведутся разработки по получению систем доставки на основе микро- и наночастиц для повышения избирательности и эффективности действия фотосенсибилизаторов при фотодинамической терапии. Такие частицы позволяют повысить эффективность уже использующихся химиотерапевтических препаратов за счет их накопления в опухоли, а также способствуют преодолению лекарственной устойчивости опухолевых клеток.

Цель исследования – получение микрочастиц на основе биосовместимого блок-сополимера молочной и гликолевой кислот с включением фотосенсибилизатора радахлорина, магнитных наночастиц и перфтордекалина и последующая оценка их использования в качестве терапевтических агентов для фотодинамической терапии.

Материалы и методы. Микрочастицы были получены с помощью метода двойной эмульсии, описаны с помощью электронной микроскопии. Оценка фотодинамических свойств таких микрочастиц была проведена с помощью спектрофотомерии и МТТ-теста на культуре клеток.

Результаты. Получены микрочастицы сферической формы размером менее 1 мкм. Высвобождение действующего вещества из микрочастиц происходило постепенно, в течение 2 нед, а в микрочастицах с магнитными наночастицами концентрация радахлорина оставалась практически неизменной в течение месяца. Воздействие на микрочастицы светом красного светодиода сопровождалось образованием синглетного кислорода. Электронная микроскопия показала внутриклеточное положение микрочастиц в опухолевых клетках. МТТ-тест выявил значительное угнетение жизнеспособности клеток в присутствии микрочастиц.

Заключение. Результаты исследования позволяют рассматривать полученные биосовместимые полимерные микрочастицы с включением в них радахлорина в качестве депо радахлорина для местного применения при фотодинамической терапии опухолей. 

1. Falzone L., Salomone S., Libra M. Evolution of Cancer Pharmacological Treatments at the Turn of the Third Millennium. Front Pharmacol 2018;9:1300. DOI: 10.3389/fphar.2018.01300.

2. Гамаюнов С.В., Шахова Н.М., Денисенко А.Н. и др. Фотодинамическая терапия – преимущества новой методики и особенности организации службы. Тихоокеанский медицинский журнал 2014;2:101–4.

3. Филоненко Е.В., Серова Л.Г. Фотодинамическая терапия в клинической практике. Biomedical Photonics 2016;5(2):26–37.

4. Ozog D.M., Rkein A.M., Fabi S.G. et al. Photodynamic Therapy: A Clinical Consensus Guide. Dermatol Surg 2016;42(7):804–27. DOI: 10.1097/DSS.0000000000000800.

5. Yanovsky R.L., Bartenstein D.W., Rogers G.S. et al. Photodynamic therapy for solid tumors: A review of the literature. Photodermatol Photoimmunol Photomed 2019;35(5):295–303. DOI: 10.1111/phpp.12489.

6. Bergh H., Vogel A. Therapeutic Laser Applications and Laser-Tissue Interactions II. Proceedings of the SPIE 2005;5863:186–97.

7. Vargas F., Díaz Y., Yartsev V. et al. Photophysical properties of novel PDT photosensitizer Radachlorin in different media. Ciencia 2004;12(1):70–7.

8. Douillard S., Lhommeau I., Olivier D., Patrice T. In vitro evaluation of Radachlorin sensitizer for photodynamic therapy. J Photochem Photobiol B 2010;98(2):128–37. DOI: 10.1016/j.jphotobiol.2009.11.011.

9. Juzeniene A. Chlorin e6-based photosensitizers for photodynamic therapy and photodiagnosis. Photodiagnosis Photodyn Ther 2009;6(2):94–6. DOI: 10.1016/j.pdpdt.2009.06.001.

10. Shiryaev A.A., Musaev G.K., Levkin V.V. et al. Combined treatment of nonresectable cholangiocarcinoma complicated by obstructive jaundice. Photodiagnosis Photodyn Ther 2019;26:218–23. DOI: 10.1016/j.pdpdt.2019.04.006.

11. Nair P.R. Delivering Combination Chemotherapies and Targeting Oncogenic Pathways via Polymeric Drug Delivery Systems. Polymers (Basel) 2019;11(4):630. DOI: 10.3390/polym11040630.

12. Pan J., Rostamizadeh K., Filipczak N., Torchilin V.P. Polymeric Co-Delivery Systems in Cancer Treatment: An Overview on Component Drugs՚ Dosage Ratio Effect. Molecules 2019;24(6):1035. DOI: 10.3390/molecules24061035.

13. Zhou L., Wang H., Li Y. StimuliResponsive Nanomedicines for Overcoming Cancer Multidrug Resistance. Theranostics 2018;8(4):1059–74. DOI: 10.7150/thno.22679.

14. Li T., Yan L. Functional Polymer Nanocarriers for Photodynamic Therapy. Pharmaceuticals (Basel) 2018;11(4):133. DOI: 10.3390/ph11040133.

15. Wang J.W., Xu J.H., Li J. et al. Improvement of the Antitumor Efficacy of Intratumoral Administration of Cucurbitacin Poly(Lactic-co-Glycolic Acid) Microspheres Incorporated in In Situ-Forming Sucrose Acetate Isobutyrate Depots. J Pharm Sci 2016;105(1):205–11. DOI: 10.1002/jps.24695.

16. Mariana B.O., João F.M. Polymer-Based Microparticles in Tissue Engineering and Regenerative Medicine. Biotechnol Prog 2011;27(4):897–912. DOI: 10.1002/btpr.618.

17. Никифоров В.Н. Биомедицинские применения магнитных наночастиц. Наука и технологии в промышленности 2011;1:90–9.

18. Wang Zh., Zhang F., Shao D. et al. Janus Nanobullets Combine Photodynamic Therapy and Magnetic Hyperthermia to Potentiate Synergetic Anti-Metastatic Immunotherapy. Adv Sci 2019;6(22): 1901690. DOI: 10.1002/advs.201901690.

19. Próspero A.G., Quini C.C., Bakuzis A.F. et al. Real-time in vivo monitoring of magnetic nanoparticles in the bloodstream by AC biosusceptometry. J Nanobiotechnologoy 2017:15(1):22. DOI: 10.1186/s12951-017-0257-6.

20. Thomasin C., Hô N.T., Merkle H.P., Gander B. Drug microencapsulation by PLA/PLGA coacervation in the light of thermodynamics. 1. Overview and theoretical considerations. J Pharm Sci 1998;87(3):259–68. DOI: 10.1021/js970047r.

21. Jabłczyńska K., Janczewska M., Kulikowska A., Sosnowski T.R. Preparation and characterization of biocompatible polymer particles as potential nanocarriers for inhalation therapy. Int J Polymer Sci 2015;22:1–8. DOI: 10.1155/2015/763020.