Разработка гибридных биосовместимых наноразмерных материалов для направленной доставки и воздействия на биологические мишени

Проведены патентные исследования и анализ научно-технической литературы по использованию наноразмерных объектов в медицине. На их основе сделан выбор и обоснование направления исследований и способов решения поставленной задачи. Для направленной доставки и воздействия на биологические мишени гибридных биосовместимых наноразмерных материалов, их необходимо оснастить белковым компонентом, который обладает способностью высокоизбирательно и с высоким сродством связываться с поверхностью клеток-мишеней. Использование специфических антител, вне всякого сомнения, является одним из наиболее перспективных подходов для этих целей. В качестве основного белкового компонента гибридных биосовместимых наноматериалов выбраны гуманизированные генно-инженерные мини-антитела к раковоассоциированному маркеру HER-2/neu. Наработаны препараты ДНК векторных плазмид, несущих гены противораковых мини-антител, которые планируется использовать в данном проекте, и проведен их детальный анализ. Путем секвенирования генов, кодирующих противораковые мини-антитела, доказано соответствие их нуклеотидной последовательности заданному аминокислотному составу целевых белков. Эти препараты ДНК были в дальнейшем использованы для получения бактериальных штаммов-продуцентов.
Отработаны условия биосинтеза генно-инженерного белка, представляющего собой гуманизированное мини-антитело к маркеру раковых клеток HER-2/neu.
Проанализированы возможности использования синхротронного излучения для визуализации клеток. Установлено, что структурная диагностика сверхвысокого разрешения, основанная на методе малоугловой дифракции синхротронного излучения, позволяет визуализировать клетку и контролировать связь генно-инженерных мини-антител с поверхностью клеток-мишеней.
При анализе литературы обнаружено большое количество научных публикаций и патентных документов, в частности публикации заявок США, PCT и EP, поданных и/или опубликованных в 2004-2007 годах, что отражает возрастающую активность ведущих компаний и научно-исследовательских центров по теме настоящего проекта и однозначно указывает на перспективность данного направления. Результаты патентного поиска позволяют ожидать выполнение работы в полном объеме, включая подачу заявок и получение новых патентов. Технический уровень существующих изобретений указывает на целесообразность поиска новых технологий получения рекомбинантных производных антител и разработки методов их включения в гибридные биосовместимые наноразмерные материалы для направленной доставки и воздействия на биологические мишени.

В ходе выполнения работ на этапе проведены патентные исследования.
Отработана технологии получения короткоживущих альфа-излучающих радионуклидов висмут-212 и висмут-213, применяемых в медицине для лечения онкологических заболеваний.
Получены образцы короткоживущих альфа-излучающих радионуклидов висмут-212 и висмут-213 активностью не менее 1 мкКюри. Проведен анализ их радионуклидной чистоты.
Подготовлен промежуточный научный отчет и отчет о патентных исследованиях.

Отработана методика выделения и высокоэффективной очистки белкового компонента наночастиц – противоракового анти-HER-2/neu-мини-антитела.
  Получены биоконъюгаты мини-антител, специфичных к антигену HER-2/neu, с хелатирующими агентами DOTA и DTPA в общем количестве 5 мг.
  Разработаны методики определения структуры и размера конструируемых наночастиц.
  Разработан метод, основанный на использовании гель-хроматографии, позволяющий четко отделить интактные наноконструкции от продуктов их деградации.

Собрана и охарактеризована коллекция образцов опухолей человека, экспрессирующих белок C-erbB-2.
  Исследованы закономерности биораспределения гибридных наночастиц в нормальных и опухолевых тканях.
  Созданы программа и методика биологических испытаний, включающая в себя морфологическую, хирургическую, клиническую части и этап статистической обработки.
  Проведены опыты с контрольной группой животных и с группой животных, получавших интратуморальные и системные инъекции модельных антител к C-erb