Ученые Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН совместно с коллегами разработали полимерные наночастицы для доставки борсодержащего соединения COSAN, представляющего интерес для бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ). На модели меланомы мыши B16 исследователи показали, что после внутривенного введения животным разработанной системы бор накапливается в опухолевой ткани. Через 12 часов в опухоли был зарегистрирован наиболее высокий средний уровень бора среди исследованных тканей.
БНЗТ основана на способности стабильного изотопа 10В захватывать низкоэнергетические нейтроны. В результате ядерной реакции образуются альфа-частица и ядро лития, пробег которых в ткани составляет менее 10 мкм и примерно соответствует размеру одной клетки. Поэтому одна из ключевых задач БНЗТ - обеспечить достаточное накопление бора в опухоли при минимальном его содержании в крови и здоровых тканях.
Короткий пробег образующихся частиц позволяет локализовать повреждающее действие преимущественно в клетках, накопивших 10В. Однако существующие борсодержащие препараты имеют ограничения, связанные с селективностью и неоднородностью накопления в опухоли. Один из подходов к решению этой проблемы - использование наноразмерных систем доставки, — рассказала к.х.н. Елена Никольская, заведующая лабораторией количественной онкологии ИБХФ РАН.
В качестве источника бора ученые использовали бис(дикарболлид) кобальта (COSAN) - соединение, в структуру которого входят 18 атомов бора. COSAN включили в состав полимерных наночастиц. Исследователи оптимизировали условия их получения, охарактеризовали физико-химические свойства, изучили высвобождение соединения, цитотоксичность и накопление наночастиц в клетках меланомы B16.
Биораспределение бора исследовали in vivo после однократного внутривенного введения наночастиц мышам с привитой меланомой B16. Содержание бора в опухоли и органах определяли методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС), который позволяет количественно определять содержание отдельных элементов в биологических образцах.
Эта работа - один из этапов разработки системы доставки для БНЗТ. Мы прошли путь от оптимизации состава и физико-химической характеристики наночастиц до клеточных экспериментов и исследования биораспределения in vivo. Следующий этап - подобрать режим введения, позволяющий повысить накопление бора в опухоли, и оценить систему непосредственно при нейтронном облучении, отметил Максим Клименко, первый автор исследования, м.н.с. и аспирант ИБХФ РАН.
В исследовании приняли участие сотрудники ИБХФ РАН, ИНЭОС РАН, МГУ им. М.В. Ломоносова, ИПТМ РАН, НМИЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева и ЦТП ФХФ РАН.
Результаты опубликованы в журнале Journal of Functional Biomaterials.
Фото: ИБХФ РАН. Максим Клименко, первый автор исследования, во время работы с образцами полимерных наночастиц.
Источник: Минобрнауки России
