Доклинические характеристики дуплексов миРНК в качестве таргетных адъювантов при злокачественном росте

Введение. Известно, что малые, или короткие, двухцепочечные интерферирующие РНК – миРНК (small interfering RNA, siRNA) длиной 20–25 нуклеотидов – способны адресно блокировать неконтролируемую злокачественную пролиферацию клеток. В качестве генов-мишеней рассматриваются ингибиторы апоптоза, в том числе клеточный гликопротеин CD47 (cluster of differentiation 47), и гены репликативного комплекса, регулирующие клеточный цикл в S-фазе. Это обусловливает актуальность исследования на опухолевых моделях, направленных на эти мишени миРНК в качестве адъювантов.

Цель исследования – оценка антипролиферативного действия на моделях колоректального рака и рака почки человека новых миРНК как адъювантов для иммуно-/химиотерапии.

Материалы и методы. МиРНК/антиCD47 и двукомпонентная миРНК антиМСМ4/антиLIVIN разработаны в Медико-генетическом научном центре им. акад. Н.П. Бочкова и изучены в виде липидной дисперсии для внутривенного введения. Доклинические модели – подкожные ксенографты рака толстой кишки РТК-8 и рака почки человека Рпоч1/СD47, мыши Balb/c nude – получены из НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина. В адъювантном режиме миРНК/антиCD47 изучена в сочетании с активированными макрофагами человека (АМ), миРНК антиМСМ4/ антиLIVIN (1:1) – с циклозависимым цитостатиком оксалиплатином (ОXР). Режимы введения обоснованы ранее. Показатели и критерии эффективности (treatment/control (Т/С) ≤42 %,), переносимость воздействий и статистический анализ при p <0,05 – стандартные для экспериментальной терапии рака. Лабораторные манипуляции регламентированы действующими рекомендациями Минздрава России.

Результаты. Схема миРНК/антиCD47 + АМ практически неэффективна на Рпоч-1/CD47, Т/С = 45 % (p >0,05). Схема с миРНК антиМСМ4/антиLIVIN + 24 ч на РТК-8, малочувствительном к OXP, показала значимый адъювантный эффект в сравнении с монохимиотерапией, T/C = 33–21 % против Т/С_min = 49 % (p ≤0,05). Обе схемы хорошо переносимы.

Заключение. Доклиническое изучение показало спорность предположения о возможности адъювантного применения миРНК/антиCD47 с АМ и перспективность миРНК антиМСМ4/антиLIVIN на малочувствительной к циклозависимому ОXР модели рака толстой кишки человека с возможностью синхронизации клеточного цикла.

1. Setten R.L., Rossi J.J., Han S.P. The current state and future directions of RNAi-based therapeutics. Nature reviews. Drug Discovery 2019;18(6):421–46. DOI: 10.1038/s41573-019-0017-4

2. Hu B., Zhong L., Weng Y. et al. Therapeutic siRNA: state of the art. Sig Transduct Target Ther 2020;5(1):101. DOI: 10.1038/s41392-020-0207-x

3. Oh B.Y., Kim K.H., Chung S.S., Lee R.A. Silencing the livin gene enhances the cytotoxic effects of anticancer drugs on colon cancer cells. Ann Surg Treat Res 2016;91(6):273–7. DOI: 10.4174/astr.2016.91.6.273

4. Choi M.J., Kang S.J., Lee Y.K. et al. Novel lipid nanocomplex co-carrying Bcl2 siRNA and quantum dots for EGF receptor-targeted anti-cancer theranosis. Int J Mol Sci 2024;25(11):6246. DOI: 10.3390/ijms25116246

5. Li Y., Zou J., Zhang Q. et al. Systemic analysis of the DNA replication regulator MCM complex in ovarian cancer and its prognostic value. Front Oncol 2021;11(68):1261–8. DOI: 10.3389/fonc.2021.681261

6. Kim W., Ye Z., Simonenko V. et al. Codelivery of TGFβ and Cox2 siRNA inhibits HCC by promoting T-cell penetration into the tumor and improves response to Immune Checkpoint Inhibitors. NAR Cancer 2024;6(1):zcad059. DOI: 10.1093/narcan/zcad059

7. Lee J.W., Yoon H.Y., Ko Y.J. et al. Dual-action protein-siRNA conjugates for targeted disruption of CD47-signal regulatory protein α axis in cancer therapy. ACS nano 2024;18(33): 22298–315. DOI: 10.1021/acsnano.4c06471

8. Bartlett D.W., Davis M.E. Insights into the kinetics of siRNA-mediated gene silencing from live-cell and live-animal bioluminescent imaging. Nucleic Acids Res 2006;34(1):322–33. DOI: 10.1093/nar/gkj439

9. Luneva A.S., Puchkov P.A., Shmendel E.V. et al. Optimization of the technology for the preparation of cationic liposomes for the delivery of nucleic acids. Russ J Bioorg Chem 2018;44(6):724–31. DOI: 10.1134/S1068162019010084

10. Soriano P.A., Liu N., Castillo E. et al. Oxaliplatin but not irinotecan impairs posthepatectomy liver regeneration in a murine model. Int J Hepatol 2011;2011:490463. DOI: 10.4061/2011/490463

11. Трещалина Е.М. Иммунодефицитные мыши Balb/c nude и моделирование различных вариантов опухолевого роста для доклинических исследований. Российский биотерапевтический журнал 2017;16(3):6–12. DOI: 10.17650/1726-9784-2017-16-3-6-13

12. Трещалина Е.М. Коллекция опухолевых штаммов человека. М.: Практическая медицина, 2009. 171 с.

13. Трещалина Е.М., Жукова О.С., Герасимова Г.К. и др. Методические рекомендации по доклиническому изучению противоопухолевой активности лекарственных средств. В кн.: Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. М.: Гриф и К, 2012. Ч. 1. С. 642–657.

14. Lewis B.M., Patial S., Saini Y. In vitro screening method for characterization of macrophage activation responses. Methods Protoc 2022;5(5):68. DOI: 10.3390/mps5050068

15. Карпухин А.В., Алимов А.А., Маслов М.А., Кузеванова А.Ю. Композиция для ингибирования роста и стимуляции апоптоза клеток колоректального рака. Патент RU 2 644 675(13) C1. 2018.