Ключевые слова
Как цитировать
Аннотация
Введение. Эффективность системной цитостатической терапии онкологических заболеваний, включая рак яичников, ограничена токсическим повреждением здоровых тканей. Разработка технологий адресной доставки противоопухолевых препаратов является актуальной задачей. Одна из перспективных стратегий решения этой задачи является разработка инновационных систем доставки на основе внеклеточных нановезикул (ВНВ), модифицированных ДНК-аптамерами.
Цель. Разработка технологии модификации везикулярной мембраны ДНК-аптамером и оценка эффективности разработанной системы адресной доставки доксорубицина в клетки рака яичников in vitro.
Материалы и методы. В исследовании были использованы образцы ткани перитонеальных метастазов рака яичников (n=3) и клеточные линии Skov-3 и Ovcar-3. ВНВ были выделены из плазмы здоровых доноров и исследованы с помощью анализа траекторий наночастиц (АТН) и проточной цитометрии. «Загрузка» доксорубицина (ДОКС) во ВНВ проводилась по разработанной ранее технологии сонопорации, очистка полученных комплексов ДОКС-ВНВ была проведена с помощью гель-фильтрации. Модификация везикулярной поверхности комплексов ДОКС-ВНВ, осуществлялась за счет гидрофобного взаимодействия мембраны с холестеролом, ковалентно связанным с молекулой ДНК-аптамера. Оценка цитотоксичности разработанной системы доставки доксорубицина проведена с помощью МТТ-теста.
Результаты. На первом этапе исследования по литературным данным были выбраны кандидатные аптамеры, проведена оценка их связывания с клетками рака яичника и выбран наиболее аффинный аптамер. На втором этапе исследования была разработана везикулярная система доставки доксорубицина, включаяющая: получение ВНВ из плазмы доноров методом ультра-центрифугирования, «загрузку» доксорубицина во ВНВ с помощью сонопорации, очистку полученных комплексов (ДОКС-ВНВ) от свободного доксорубицина с помощью гель-фильтрации и получение комплексов ДОКС-ВНВ-АПТ путем модификации поверхности ВНВ аптамером. В ходе заключительного этапа исследования проведен анализ цитотоксичности разработанной системы доставки ДОКС-ВНВ-АПТ, которая оказалась существенно выше цитотоксичности системы ДОКС-ВНВ (1% vs 57% выживших клеток линии Scov-3, 0.03% vs 0,3% выживших клеток линии Ovcar-3).
Выводы. Наличие специфичного аптамера, конъюгированного с везикулярной поверхностью, повышало эффективность везикулярной системы доставки цитостатического препарата к клеткам рака яичников в условиях in vitro эксперимента. Разработка системы доставки противоопухолевых препаратов на основе ВНВ, модифицированных ДНК-аптамерами, представляется перспективной стратегией повышения эффективности системной химиотерапии.
Библиографические ссылки
Злокачественные новообразования в России в 2022 году (заболеваемость и смертность). Под ред. А.Д. Каприна. В.В. Старинского. А.О. Шахзадовой. И.В. Лисичниковой. М.: МНИОИ им. П.А. Герцена - филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России. 2023; 275(илл.). [Malignant tumors in Russia in 2022 (morbidity and mortality). Ed. by Kaprin A.D., Starinskii V.V. Shakhzadova A.O., Lisichnikova I.V. Moscow: P.A. Herzen Moscow State Medical Research Institute - branch of the Federal State Budgetary Institution ‘NMRC of Radiology’ of the Ministry of Health of Russia. 2023; 275(ill.) (In Rus)].
Мерабишвили В.М. Выживаемость онкологических больных. Выпуск второй. Часть 1 . Под ред. проф. Ю.А. Щербука. СПб. 2011; 332.-ISBN: 978-5-91258-176-2. [ Merabishvili V.M. Survival of cancer patients. Issue 2. Part 1. Ed. by Prof. Shcherbuk Yu.A. St Petersburg. 2011; 332.-ISBN: 978-5-91258-176-2 (in Rus)].
Мерабишвили В.М., Бахидзе Е.В., Урманчеева А.Ф., et al. Состояние онкологической помощи в России: рак яичников, распространенность, качество учета, выживаемость больных (клинико-популяционное исследование). Вопросы онкологии. 2025; 71(2): 306–317.-DOI: https://doi.org/10.37469/0507-3758-2025-71-2-306-317. [Merabishvili V.M., Bakhidze E.V., Urmancheeva A.F., et al. Cancer care in Russia: ovarian cancer, prevalence, registration quality, survival (clinical and population study). Voprosy Onkologii = Problems in Oncology. 2025; 71(2): 306-317.-DOI: https://doi.org/10.37469/0507-3758-2025-71-2-306-317 (In Rus)].
Тюляндина А.С., Коломиец Л.А., Морхов К.Ю., et al. Рак яичников, первичный рак брюшины и рак маточных труб. Злокачественные опухоли. 2023; 13(3s2-1): 201-215.-DOI: https://doi.org/10.18027/2224-5057-2023-13-3s2-1-201-215. [Tyulyandina A.S., Kolomiyets L.A., Morhov K.YU., et al. Ovarian cancer, primary peritoneal cancer, and fallopian tube cancer. Malignant Tumors. 2023; 13(3s2-1): 201-215. DOI: https://doi.org/10.18027/2224-5057-2023-13-3s2-1-201-215 (In Rus)].
Wang G., Yang H., Wang Y., Qin J. Ovarian cancer targeted therapy: current landscape and future challenges. Front. Oncol. 2025; 15.-DOI: https://doi.org/10.3389/fonc.2025.1535235.
Саевец В.В., Привалов А.В., Важенин А.В., et al. Роль гипертермической внутрибрюшинной химиотерапии в комбинации с интраперитонеальной порт-системой в лечении пациенток с распространенными формами рака яичников. Опухоли женской репродуктивной системы 2021; 17(4): 66–73.-DOI: https://doi.org/10.17650/1994-4098-2021-17-4-66-73. [Saevets V.V., Privalov A.V., Vazhenin A.V., et al. Role of hyperthermic intraperitoneal chemotherapy in combination with an intraperitoneal port system in the treatment of patients with advanced ovarian cancer. Opukholi Zhenskoy Reproduktivnoy Systemy = Tumors of Female Reproductive System. 2021; 17(4): 66–73.-DOI: https://doi.org/10.17650/1994-4098-2021-17-4-66-73 (In Rus)].
Плевако Д.С., Гаранин А.Ю., Васильева О.А., Малек А.В. Везикулярные cистемы доставки противоопухолевых лекарственных субстанций. Российские нанотехнологии. 2025; 20(3). ( Принята в печать). [Plevako D.S., Garanin A.Yu., Vasilyeva O.A., Malek, A.V. Vesicular delivery systems for antitumor drug substances. Nanotechnology Reports. 2025; 20(3) (in print) (In Rus)].
Takakura Y., Matsumoto A., Takahashi Y. Therapeutic application of small extracellular vesicles (SEVs): pharmaceutical and pharmacokinetic challenges. Biol Pharm Bull. 2020; 43: 576–583.-DOI: https://doi.org/10.1248/bpb.b19-00831.
Feng C., Xiong Z., Wang C., et al Folic acid-modified exosome-PH20 enhances the efficiency of therapy via modulation of the tumor microenvironment and directly inhibits tumor cell metastasis. Bioact Mater. 2021; 6: 963–974.-DOI: https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2020.09.014.
Kim M.S., Haney M.J., Zhao Y., et al. Engineering macrophage-derived exosomes for targeted paclitaxel delivery to pulmonary metastases: In vitro and in vivo evaluations. Nanomed: Nanotechnol Biol Med. 2018; 14: 195–204.-DOI: https://doi.org/10.1016/j.nano.2017.09.011.
Liu Y., Hinnant B., Chen S., et al. Hyaluronic acid-modified extracellular vesicles for targeted doxorubicin delivery in hepatocellular carcinoma. Exp Cell Res. 2024; 443: 114332.-DOI: https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2024.114332.
Choi E.S., Song J., Kang Y.Y., Mok H. Mannose‐modified serum exosomes for the elevated uptake to murine dendritic cells and lymphatic accumulation. Macromol Biosci. 2019; 19.-DOI: https://doi.org/10.1002/mabi.201900042.
Jia G., Han Y., An Y., et al. NRP-1 targeted and cargo-loaded exosomes facilitate simultaneous imaging and therapy of glioma in vitro and in vivo. Biomaterials. 2018; 178: 302–316.-DOI: https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2018.06.029.
Schleif R. DNA LOOPING. Annu Rev Biochem. 1992; 61: 199–223.-DOI: https://doi.org/10.1146/annurev.bi.61.070192.001215.
Irvine D., Tuerk C., Gold L. Selexion: systematic evolution of ligands by exponential enrichment with integrated optimization by non-linear analysis. J Mol Biol. 1991; 222: 739–761.-DOI: https://doi.org/10.1016/0022-2836(91)90509-5.
Cesarini V., Appleton S.L., de Franciscis V., Catalucci D. The recent blooming of therapeutic aptamers. Mol Aspects Med. 2025; 102: 101350.-DOI: https://doi.org/10.1016/j.mam.2025.101350.
Плевако Д.С., Гаранин А.Ю., Васильева О.А., et al. Сравнительный анализ методов формирования и цитостатической активности везикулярной формы доксорубицина. Российские нанотехнологии. 2025; 20(3) (принята в печать). [Plevako D.S., Garanin A.Yu., Vasilyeva O.A., et al. Comparative analysis of methods of formation and cytostatic activity of the vesicular form of doxorubicin. Nanotechnology Reports. 2025; 20(3) (in print) (In Rus)].
Katsuba K.E., Zabegina L.M., Plevako D.S., et al. Targeting HER2 with DNA aptamers for efficient anticancer drug delivery: A combined experimental and computational study. Bioconjug Chem. 2025; 36: 1180–1196.-DOI: https://doi.org/10.1021/acs.bioconjchem.5c00022.
Yakovlev A.A., Druzhkova T.A., Nikolaev R.V., et al. Elevated levels of serum exosomes in patients with major depressive disorder. Neurochem J. 2019; 13: 385–390.-DOI: https://doi.org/10.1134/S1819712419040044.
Shtam T., Evtushenko V., Samsonov R., et al. Evaluation of immune and chemical precipitation methods for plasma exosome isolation. PLoS One. 2020; 15: e0242732.-DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0242732.
Wan Y., Wang L., Zhu C., et al. Aptamer-conjugated extracellular nanovesicles for targeted drug delivery. Cancer Res. 2018; 78: 798–808.-DOI: https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-17-2880.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
© АННМО «Вопросы онкологии», Copyright (c) 2025