Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка нанопрепаратов на основе токсинов и бета-эмиттеров для сочетанной терапии онкологических заболеваний

Номер контракта: 14.578.21.0030

Руководитель: Звягин Андрей Васильевич

Должность руководителя: ассошиэйт профессор

Докладчик: Воденеев Владимир Анатольевич, заведующий кафедрой биофизики Института биологии и биомедицины ННГУ им.Н.И. Лобачевского

Организация: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского"
Организация докладчика: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный университет им. Н.И.Лобачевского"

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
иммунотоксины, бета-излучатель, наночастицы, сочетанная терапия, онкология, тераностика, адресная доставка, усиленный эффект проникновения и удержания

Цель проекта:
Целью проекта является создание многофункционального нанопрепарата для сочетанной терапии опухолей, содержащего бета-эмиттер и белковый токсин и обладающего адресностью воздействия, а также исследование терапевтических свойств созданного многофункциоального нанопрепарата на ксенографтных модельных опухолях человека.

Основные планируемые результаты проекта:
В результате выполнения проекта будет создан многофункциональный нанопрепарат, способный к адресной элиминации злокачественных опухолей.
1) Будут созданы фотолюминесцентные нанокристаллы, содержащие в своем составе бета-излучатель;
2) Будут разработаны, синтезированы и апробированы молекулярные белковые конструкты нанопрепарата, включающие цитотоксический и направляющий модули;
3) Будет осуществлена сборка целевого нанопрепарата, представляющего собой многофункциональный комплекс фотолюминесцентного-радиоизотопного, цитотоксического и направляющего модулей;
4) Будет предложен подход, направленный на повышение эффективности противоопухолевого воздействия нанопрепарата на основе его комбинированного применения с дополнительными агентами, сенсибилизирующими опухоль.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Будет создан многофункциональный нанопрепарат, содержащий бета-эмиттер и белковый токсин и обладающий адресностью воздействия для сочетанной терапии онкологических заболеваний.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
В результате выполнения проекта будет создан многофункциональный нанопрепарат, способный к адресной элиминации злокачественных опухолей.
1) Будут созданы фотолюминесцентные нанокристаллы, содержащие в своем составе бета-излучатель;
2) Будут разработаны, синтезированы и апробированы молекулярные белковые конструкты нанопрепарата, включающие цитотоксический и направляющий модули;
3) Будет осуществлена сборка целевого нанопрепарата, представляющего собой многофункциональный комплекс фотолюминесцентного-радиоизотопного, цитотоксического и направляющего модулей;
4) Будет предложен подход, направленный на повышение эффективности противоопухолевого воздействия нанопрепарата на основе его комбинированного применения с дополнительными агентами, сенсибилизирующими опухоль.
Разрабатываемый нанопрепарат на основе токсинов и бета-излучателей предназначен для сочетанной направленной терапии онкологических заболеваний.


Текущие результаты проекта:
Выполнен аналитический обзор современной научно-технической литературы по теме исследований, проведены патентные исследования, которые указывает на перспективность разработки мультифункциональных нанопрепаратов на основе фотолюминесцентных наночастиц, содержащих бета-излучатели и белковые токсины, для сочетанной адресной терапии опухолей с возможностью оптической визуализации накопления и биораспределения этих препаратов.

Рекомбинантный белок на основе белкового токсина бактериальной природы и направляющей белковой молекулы – иммунотоксин DARPin-ETA выступает в качестве направляющего и токсического модулей мультифункционального нанопрепарата. Получен экспериментальный образец плазмиды pET22-DARPin-ETA, разработана методика выделения и очистки рекомбинантного иммунотоксина DARPin-ETA из растворимой фракции лизата клеток E. coli. Получен экспериментальный образец иммунотоксина DARPin-ETA.

В качестве бета-излучателя мультифункционального нанопрепарата для сочетанной терапии опухолей служит иттрий-90 в составе неорганического нанокристалла NaYF4:Yb:Tm (антистоксовые нанофосфоры). Разработана методика синтеза радиоактивных антистоксовых нанофосфоров, получен экспериментальный образец.

Выполнена оценка цитотоксичности одного из компонент мультифункционального препарата - иммунотоксина DARPin-ETA, которая показала высокую специфическую токсичность данного иммунотоксина в отношении клеток, экспрессирующих онкомаркер HER2.

Разработана методика соединения липосом с направляющим модулем и белковым токсином, получен экспериментальный образец липосом с присоединенными иммунотокином DARPin-ETA.

Разработана методика загрузки липосом антистоксовыми нанофосфорами и произведена загрузка липосом радиоактивными антистоксовыми нанофосфорами в однослойные липосомы диаметром 100 нм.

Разработан план экспериментальных исследований свойств многофункционального нанопрепарата, включающий исследование цитотоксичности, биораспределния и терапевтического потенциала многофункционального нанопрепарата и его компонентов.

Проведены маркетинговые исследования, показавшие возможность выход нового препарата на рынок фармацевтических препаратов.
Разрабатываемый в рамках Проекта мультифункциональный нанопрепарат предназначен для сочетанной терапии опухолей и обладает адресностью воздействия. Сочетанный терапевтический эффект препарата обусловлен действием бета-излучателя и белкового токсина. Адресность воздействия многофункционального нанопрепарата обеспечивается благодаря так называемому EPR-эффекту (от англ. «enhanced permeability and retention»), обусловленному повышенной проницаемостью несовершенного сосудистого русла опухоли для объектов нанометрового размера, а также их удержанием в опухоли за счет неразвитого лимфатического оттока. В результате препарат селективно накапливается в опухоли и опухолевую ткань можно отличить от здоровой.
В проекте впервые предложен подход, основанный на сочетании в рамках одного препарата бета-излучателя и белкового токсина. В рамках выполнения проекта впервые предложена методика включения бета-излучателя (иттрий-90) в состав наночастицы.
Полученные результаты полностью соответствуют условиям Технического Задания и Плана-графика, выполняемого проекта. Уровень научно-технического выполнения задач соответствует мировому