В настоящем обзоре рассматриваются существующие подходы к оценке биологической активности иммуноцитокинов in vitro в ходе доклинических исследований: с использованием монослойных клеточных культур, репортерных клеточных систем, совместных культур, трехмерных (3D) моделей опухолей. Монослойных культур достаточно для подтверждения используемого в дизайне иммуноцитокина механизма действия его отдельных участков, и  тест-системы «золотого стандарта» для определения специфической биологической активности цитокина и эффекторных функций антительного участка остаются востребованными. Коммерческие репортерные клеточные системы являются альтернативным вариантом оценки биологической активности цитокинового и антительного участков на уровне активации сигнальных путей. Совместные культуры опухолевых и эффекторных клеток позволяют оценить цитотоксический и иммуномодулирующий эффекты антительного и цитокинового участков без использования методов 3D-культивирования. Использование 3D-моделей опухолей позволяет заменить несколько тестов на биологическую активность отдельных участков иммуноцитокина, проводимых на монокультурах и совместных культурах, на одно комплексное исследование, однако такие модели требуют значительных временных и материальных затрат.

В обзоре проанализированы некоторые параметры самцов мышей линии СВА как модели спонтанного канцерогенеза, характеризующие адгезивные и адаптивные нарушения. Ослабление силы взаимной адгезивности гепатоцитов отмечалось у самцов мышей СВА уже в раннем онтогенезе (5–10‑й дни постнатального развития).
Это нарушение сохранялось и усиливалось при гепатоканцерогенезе. В онтогенезе у самцов мышей данной линии происходит снижение экспрессии β2‑лейкоцитарных интегринов LFA-1 и Mac-1 на клетках периферической крови, а также повышение уровня интерлейкинов 6 и 10 в сыворотке крови. Это имеет значение для ослабления контактных взаимодействий клеток печени (взаимная адгезивность), а также взаимодействия эффекторов иммунитета и опухолевых клеток. Обнаружено, что с возрастом у самцов мышей CBA возникает дисбаланс важных компонентов адаптационных реакций и качества жизни; количество дофаминергических нейронов и уровень нейрогенеза снижаются. Это не противоречит динамике показателей хронического стресса и процесса старения: повышение уровня катаболического стресс-гормона кортикостерона, снижение уровня анаболического гормона тестостерона в сыворотке крови, ослабление двигательной активности, признаки кахексии и алопеции, а также нарушение иммунологических показателей.
Самцы мышей СВА при оценке параметров, характеризующих адгезивно-адаптационные нарушения при спонтанном канцерогенезе (сила взаимной адгезивности гепатоцитов, экспрессия β2‑лейкоцитарных интегринов LFA-1 и Mac-1 на клетках периферической крови, содержание интерлейкинов 6, 10, кортикостерона и тестостерона в сыворотке крови, количество дофаминергических нейронов в среднем мозге в онтогенезе), а также частоту и размеры опухолей, продолжительность жизни и соматический статус животных, могут применяться в качестве научно обоснованной и доказательной тест-системы для изучения цитостатических препаратов, а также нетоксичных геропротекторов для профилактики и лечения рака у лиц с повышенным риском развития злокачественных новообразований, особенно гепатоцеллюлярной карциномы.

Введение. CD437, аналог витамина А, является агонистом γ-рецептора ретиноевой кислоты (RARγ). Известно также, что CD437 вызывает р53-независимое повреждение ДНК с помощью механизма, независимого от пути, опосредованного RARγ. У онкологических больных очень часто обнаруживается дефицит железа, а также нарушена доставка железа к тканям.
Цель исследования – изучение влияния CD437 на метаболизм железа в клетках метастатической меланомы.
Материалы и методы. В  экспериментах были использованы: 2D-культивирование клеток метастатической меланомы Mel Z, фазово-контрастная и флуоресцентная микроскопия, проточная цитофлуориметрия.
Результаты. В экспериментах с клетками меланомы линии Mel Z, не обработанными СD437 (контроль), рецептор трансферрина CD71 экспрессировали 40 ± 4 % клеток (p <0,05), а при инкубации с СD437 количество клеток, экспрессирующих CD71, возрастало до 80 ± 6 % (p <0,05). Далее мы исследовали экспрессию ферритина, связывающего железо, не участвующее в метаболизме клетки. В контрольных экспериментах ферритин экспрессировали 84 ± 6 % клеток (p <0,05). При росте клеток в присутствии СD437 ферритин стали экспрессировать все клетки (100 %, p <0,05). Подобный сценарий указывает на то, что СD437, по всей видимости, способствует накоплению в клетке свободного, несвязанного железа, которое может индуцировать ферроптоз. В контрольных экспериментах, без добавления CD437, уровень перекисного окисления липидов мембран, индикатора ферроптоза, был незначительным. Перекисное окисление липидов, индуцированное CD437, составляло 55 ± 5 % (p <0,05) от интенсивности флуоресценции, индуцированной эрастином, положительным контролем.
Заключение. CD437 повышает захват железа клетками метастатической меланомы. Низкий уровень перекисного окисления липидов мембран, индуцированного CD437, не  позволяет рассматривать его как  индуктор ферроптоза. Нужны дополнительные исследования для поиска мишеней, связывающих железо, альтернативных ферритину.

Введение. В сравнении с магниевыми сплавами сплавы на основе цинка обладают преимуществами при использовании в качестве биодеградируемых имплантируемых ортопедических металлоконструкций за счет отсутствия газообразования, однако уступают по механическим свойствам.
Цель исследования – изучить влияние обработки методом кручения под высоким давлением (КВД) на прочность, пластичность, коррозионную стойкость, антимикробные свойства, поверхностную колонизацию клетками и биосовместимость сплавов на основе цинка.
Материалы и методы. В работе были исследованы сплавы системы Zn-x%Mg (где х = 0; 1 и 1,7 %) в исходном недеформированном состоянии и после КВД. Механические свойства исследовали на испытательной машине Instron 3382 при комнатной температуре. Биосовместимость сплавов оценивали по гемолитической активности и цитотоксичности. Кроме того, исследовали стимуляцию колонизации мезенхимальными мультипотентными стромальными клетками поверхности образцов, а также наличие антимикробных свойств в отношении культуры Escherichia coli. Для изучения скорости деградации образцы сплавов инкубировали в стандартной питательной среде в течение 8 сут, оценивая изменение их массы относительно исходного значения.
Результаты. Установлено, что КВД приводит к росту прочности чистого цинка в 2 раза, а сплавов Zn-1%Mg и Zn-1,7%Mg – в 3 и 5,5 раза соответственно, при увеличении их пластичности. При этом деформационная обработка практически не влияет на коррозионную стойкость исходных материалов. В ходе проведенных исследований не выявлено достоверного увеличения гемолитической активности и бактерицидности сплавов. Однако наблюдали достоверное снижение способности клеток к колонизации поверхности чистого цинка после КВД.
Заключение. КВД приводит к  существенному росту прочности изученных материалов при  одновременном увеличении их пластичности. При этом проведенные исследования не показали достоверного ухудшения биосовместимости сплавов на основе цинка после КВД. Можно предположить, что выявленный цитотоксический эффект, очевидно, был опосредован не столько методом обработки сплава, сколько его химическим составом. Это позволяет оценить обработанные КВД исследованные сплавы системы Zn-x%Mg (и в частности, сплав Zn1,7%Mg) как перспективную основу для разработки биодеградируемых ортопедических медицинских изделий.

Введение. Оценка экспрессии рецепторов к соматостатину (somatostatin receptors, SSTRs) в опухолевых клетках необходима для обоснованного применения направленной на такие рецепторы терапии.
Цель исследования – определение сродства оригинального аналога соматостатина цифетрилина к SSTRs перевиваемой аденокарциномы молочной железы Са-755 мышей.
Материалы и методы. Цифетрилин синтезирован в лаборатории химического синтеза Научно-исследовательского института экспериментальной диагностики и терапии опухолей ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России. Цифетрилин в лекарственной форме в виде таблеток вводили перорально в  терапевтической дозе 10 мг/кг в  течение 7 дней мышам-самкам F1 (C57Bl/6 × DBA/2) с привитой опухолью Ca-755. Животным контрольной группы цифетрилин не вводили. Образцы опухолевой ткани получали от животных на 9-й и 14-й дни после трансплантации Са-755 и направляли на иммуногистохимическое исследование, которое проводили на серийных парафиновых срезах иммунопероксидазным методом с использованием первичных антител к различным типам SSTRs.
Результаты. В опухолевых образцах от животных контрольной группы показана высокая частота встречаемости положительной экспрессии SSTR1, SSTR2 и SSTR5 (в 80, 100 и 100 % опухолевых образцов соответственно). В результате введения цифетрилина в опухолевых образцах, полученных на 9-й день после перевивки Ca-755, обнаружено изменение рецепторного статуса опухоли в сторону уменьшения уровня экспрессии SSTR2 (80 % образцов) и SSTR5 (60 % образцов); экспрессия SSTR1 не изменилась (80 % образцов). При сравнении с контролем в опухолевых образцах от животных, которым вводили цифетрилин, полученных на 14-й день после трансплантации Са-755, отмечено понижение уровня экспрессии SSTR2 (80 % образцов), SSTR1 и SSTR5 (по 60 % образцов соответственно) вследствие связывания цифетрилина с SSTRs опухолевых клеток. SSTR3 и SSTR4 не демонстрировали высокого уровня положительной экспрессии в исследованных образцах опухоли Са-755. При иммуногистохимическом окрашивании клеток Са-755 антителами к SSTRs зафиксирована тенденция к снижению количества антигенпозитивных клеток с 15–50 % в контроле до 10–40 % на 9-й день после перевивки Са-755 и до 10–30 % на 14-й день после перевивки Са-755.
Заключение. Полученные данные свидетельствуют о  наличии в  перевиваемой аденокарциноме молочной железы Са-755 мышей высокого уровня экспрессии SSTR1, SSTR2 и SSTR5, за счет связывания с которыми реализуется прямое противоопухолевое действие цифетрилина.

Введение. Среди новых избирательно действующих на опухоли лекарственных веществ значительный научный интерес вызывает гликозидное производное индолокарбазола ЛХС-1269, впервые синтезированное в ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н.  Блохина» Минздрава России. Экспериментальные исследования свидетельствуют о мультитаргетном механизме действия этого соединения: ЛХС-1269 способно взаимодействовать с несколькими внутриклеточными мишенями и индуцировать разные пути клеточной гибели. Для наиболее эффективного проявления противоопухолевой активности ЛХС-1269 и его доклинического изучения получено несколько инновационных моделей лекарственной формы.
Цель исследования – разработка методик количественного определения ЛХС-1269 в фармацевтических композициях, предложенных в процессе поиска оптимальной лекарственной формы.
Материалы и методы. В работе использован метод спектрофотометрии в ультрафиолетовой и видимой областях. Изучены спектральные характеристики растворов ЛХС-1269 в диметилформамиде, диметилсульфоксиде (ДМСО) и в смеси растворителей ДМСО–этиловый спирт, а также электронные спектры поглощения вспомогательных веществ в смеси растворителей ДМСО–этиловый спирт. Спектрофотометрические измерения проводили на спектрофотометре Cary 100 (Varian, Inс., Австралия) в диапазоне длин волн от 200 до 500 нм. Стандартный образец – субстанция ЛХС-1269 (ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России).
Результаты. Проведенные исследования показали, что растворы ЛХС-1269 в диметилформамиде, ДМСО и смеси растворителей ДМСО–этиловый спирт пригодны для  спектрофотометрических измерений. Разработаны варианты методики количественного определения ЛХС-1269 методом прямой спектрофотометрии в инновационных моделях лекарственной формы, отличающихся содержанием активного вещества и составом вспомогательных веществ: ЛХС-1269 концентрат для  приготовления раствора для  инъекций и  инфузий, лиофилизат для приготовления раствора для инъекций, лиофилизат липосомальный для приготовления дисперсии для инъекций.
Заключение. Разработаны методики количественного определения ЛХС-1269 в моделях лекарственной формы. Показано, что предложенные методики применимы для определения ЛХС-1269 в инновационных лекарственных формах, содержащих в качестве вспомогательных веществ полимерные низкомолекулярные солюбилизаторы, липиды, холестерин, моно- или олигосахариды.

Введение. Гидрогели перспективны для использования в тканевой инженерии для восстановления и регенерации различных тканей, поскольку способны выполнять функции объемных скаффолдов, обеспечивая формирование 3D клеточных структур. Заселение таких скаффолдов аутологичными или гетерогенными мезенхимальными мультипотентными стромальными клетками in vitro дает возможность локализовать эти клетки в  области тканей-мишеней после имплантации пациенту. Одной из сложных задач является выбор способа и режима стерилизации гидрогеля, не изменяющих его свойства.
Цель исследования – изучение эффективности стерилизации гидрогеля пучком ускоренных электронов в  различных режимах, изменения структуры и  биосовместимости скаффолда для  оценки перспектив его использования в медицинских целях, в том числе в качестве платформы для мезенхимальных стромальных клеток.
Материалы и методы. В работе использовали гидрогель на основе полисахаридов (4 % растворы альгината натрия и натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы), сшитых хлоридом кальция, который был разработан, получен и предоставлен для наших исследований коллективом Научно-образовательного центра биомедицинской инженерии ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС». Образцы гидрогеля, нагруженные Escherichia coli, Lactobacillus acidophilus, Saccharomyces cerevisiae, были подвергнуты обработке пучком электронов в диапазоне 5–100 кГр. После электронно-лучевой обработки гидрогеля оценивали наличие живых микроорганизмов и  изменение его структуры методом инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье, а  также фенотип мезенхимальных мультипотентных клеток и формирование ими 3D-структур.
Результаты. Было установлено, что режим обработки гидрогелей пучком электронов в режиме 25 кГр обеспечивает гибель микроорганизмов, не разрушая структуру гидрогеля, и не ингибирует способность формировать капилляроподобные структуры мезенхимальными мультипотентными клетками.
Заключение. Обработка пучком ускоренных электронов в режиме 25 кГр может быть использована с целью стерилизации гидрогелей для получения объемных скаффолдов клеточно-инженерных имплантатов.

Введение. Эффективность противоопухолевых неоантигенных пептидных вакцин зависит от наличия в их составе адъюванта. Poly(I:C), агонист TRL-3, в качестве адъюванта применяется в мышиных моделях противоопухолевых вакцин, но имеет ограничения для применения у людей. Поэтому актуален поиск новых эффективных адъювантов для включения в состав противоопухолевой неоантигенной пептидной вакцины. Ридостин Про – отечественный препарат, который содержит природный комплекс натриевых солей двуспиральных и односпиральных рибонуклеиновых кислот, является агонистом TLR-3, индуктором интерферона; показана его противовирусная активность. В связи с этим представляет интерес исследование Ридостина Про в качестве адъюванта в составе пептидных неоантигенных вакцин.
Цель исследования – оценить способность адъювантов Ридостин Про и Poly(I:C) усиливать специфический Т-клеточный ответ на неоантигенные синтетические пептиды; определить противоопухолевую эффективность неоантигенной пептидной вакцины с адъювантами Ридостин Про или Poly(I:C).
Материалы и методы. Иммуногенность пептидов после вакцинации с адъювантами Ридостин Про или Poly(I:C) определяли с помощью метода ELISpot. Противоопухолевый эффект адъювантов Ридостин Про или Poly(I:C) оценивали на мышиной модели опухоли В16-F10 по влиянию на скорость роста опухоли и выживаемость мышей.
Результаты. Вакцинация мышей Ридостином Про или Poly(I:C) с неоантигенными пептидами способствовала появлению специфического иммунного ответа к пептидам, входившим в состав вакцины. Ридостин Про и в составе модели вакцины, и при введении без пептида тормозит рост опухоли и увеличивает продолжительность жизни мышей с меланомой B16-F10.
Заключение. Ридостин Про  способствует формированию специфического иммунного ответа на  пептидную вакцину, усиливает ее противоопухолевый эффект. Эти результаты подтверждают, что  Ридостин Про может оказаться эффективным адъювантом для персонализированных неоантигенных пептидных вакцин.