КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер 21-75-10042

НазваниеПовышение эффективности и безопасности терапии заболеваний мочевыделительной системы с использованием макромолекулярных носителей с контролируемым высвобождением лекарственных препаратов для внутрипузырной доставки.

РуководительМайорова Оксана Александровна, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского", Саратовская обл

Период выполнения при поддержке РНФ

07.2021 - 06.2024

Конкурс№61 - Конкурс 2021 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины, 05-109 - Клиническая лабораторная диагностика и нанотехнологии в медицине

Ключевые словаМочевой пузырь, гидрогели, носители лекарственных средств, адресная доставка, рак мочевого пузыря, цистит, инстилляция

Код ГРНТИ76.09.41

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Основными функциями мочевого пузыря являются накопление и периодическое выведение мочи из организма. Уротелиальный слой мочевого пузыря выполняет роль защитного барьера находящихся под ним клеток от мочи и инфекций. Одним из самых распространенных заболеваний мочевого пузыря является цистит – воспаление стенок органа, который диагностируется примерно у 35% населения мира. Причиной цистита в более 95% эпизодов заболевания служит проникновение кишечной палочки (E.coli). Наличие воспалительных процессов может провоцировать образование конкрементов («камней») мочевого пузыря. Ещё более опасным заболеванием является опухоль мочевого пузыря, которое встречается чаще меланомы и рака печени и занимает 9 место по частоте возникновения среди всех злокачественных новообразований. Оптимальным методом лечения рака мочевого пузыря является хирургическое вмешательство, вплоть до полного удаления органа, с последующей медикаментозной терапией. Наиболее распространенные методы терапии заболеваний мочевого пузыря подразумевают внутривенное и пероральное введение препаратов. Однако они имеют низкую терапевтическую пользу из-за высокого системного метаболизма в печени с низкой эффективностью местного лечения мочевого пузыря. В этом смысле альтернативным путем терапии заболеваний мочевого пузыря является внутрипузырная доставка лекарственных препаратов (инстилляция), которая давно изучается не только в академических кругах, но и в медицинской практике. Инстилляция мочевого пузыря предполагает введение лекарственных препаратов непосредственно в пораженный орган через катетер. Такой способ доставки обеспечивает адресацию высоких концентраций лекарственного средства в ткани мочевого пузыря при одновременном снижении системного воздействия и побочных эффектов на весь организм. Основной проблемой применения внутрипузырной терапии является невозможность долгого удерживания лекарственных препаратов в органе: постоянный приток мочи и опорожнение мочевого пузыря приводят к снижению концентраций вводимых лекарственных препаратов и, соответственно, умеренным клиническим результатам, тем самым заставляя пациентов систематически проходить болезненную процедуру катетеризации. Для преодоления этого вопроса разрабатываются разные стратегии использования систем адресной доставки лекарственных препаратов. Это исследование направлено на разработку новых принципов в “щадящей” терапии заболеваний мочевого пузыря, совмещение всех преимуществ использования систем адресной доставки, таких как полиэлектролитные микрокапсулы и микрогели, и возможности современной медицины для их адресации путем локального внутрипузырного введения. Во многих научных работах была показана эффективность использования полиэлектролитных микрокапсул в качестве носителей для адресной доставки лекарственных препаратов. Главным преимуществом использования таких систем доставки является возможность варьирования степени загрузки и скорости высвобождения препарата за счёт химического состава оболочки. Возможность включения дополнительных агентов (флуоресцентных красителей, магнитных наночастиц, антител) для визуализации и/или адресации в организме позволяет варьировать структурные свойства микрокапсул, в том числе мукоадгезивные. Использование биополимеров, обладающих высокими мукоадгезивными свойствами, в качестве носителей обеспечивает прологированную доставку лекарственного препарата благодаря способности эффективно прилипать к слизистой оболочке уротелия, тем самым оставаясь прикреплёнными к стенкам мочевого пузыря даже во время мочеиспускания. В данной работе планируется разработать сферы субмикронного и микронного размеров (полиэлектролитные микрокапсулы, микрогели) с заданными мукоадгезивными свойствами, загруженные низкомолекулярными лекарственными препаратами (противораковыми, антибактериальными). Планируется подробно изучить зависимость скорости биодеградации от внешних стимулов, мукоадгезивные свойства, обеспечивающие пролонгированное высвобождение лекарств из микросфер, биосовместимость и токсичность полученных систем, а также подобрать оптимальные безопасные и эффективные дозы микросфер при локальном внутрипузырном введении для терапии заболеваний мочевого пузыря. Новизна данной работы заключается в том, что в ней планируется скомбинировать современные достижения химии, материаловедения и метода локальной терапии, широко используемой в медицинской практике. Эффект такой комбинации, в сравнении с обычной классической терапией будет оценен на ортотопической модели мышиной карциномы мочевого пузыря и модели интерстициального цистита на крысах с применением биолюминисцентной томографии, биохимических методов и гистологического анализа. Цель проекта - максимально приблизить эксперименты к естественным условиям течения заболевания в клинике и показать перспективность и безопасность предложенной стратегии для терапии. Достижимость поставленных задач обусловлена тем, что коллектив-соискатель представлен учеными различных профилей (химия, биология, медицина) и обладает уникальным опытом работы с микроконтейнерными системами, начиная от их синтеза и заканчивая in vivo экспериментами.

Ожидаемые результаты
Мы ожидаем, что результатом проведённых в рамках проекта исследований будет создание методики с подобранными оптимальными условиями (концентрация, состав, температура) синтеза нового типа микроносителей (полиэлектролитных микрокапсул и/или гидрогелей), содержащих противораковый и антибактериальный препараты, для адресной доставки в мочевой пузырь. Планируется провести комплексный анализ образцов с помощью современных методик и оборудования, что позволит нам получить результаты, соответствующие мировому уровню науки. Ожидается выявить оптимальную степень загрузки лекарственного препарата и определить закономерность между временем деградации микросфер и временем высвобождения активного компонента под влиянием внешних факторов (температура, рН, ферментационное воздействие). Планируется изучить мукоадгезивные свойства разработанной лекарственной формы с возможностью прикрепления их к стенкам уротелия in vitro, in vivo, ex vivo для длительного высвобождения лекарств при инстилляции. Ожидается, что цитотоксические тесты микрокапсул/микрогелей покажут отсутствие токсического эффекта или позволят выявить пороговый уровень концентрации носителей, ниже которого пагубных воздействий на развитие клеточных культур не наблюдается. Будет проведено детальное сравнение биораспределения микросфер в организме в зависимости от способа их введения (системное введение в кровоток, пероральное введение, инстилляция в мочевой пузырь) в течение времени in vivo. Будет исследована эффективность внутрипузырного введения носителей лекарственных препаратов (микрокапсул/микрогелей) через катетер для локальной адресной доставки в мочевой пузырь. На модели интерстициального цистита мелких лабораторных животных (мыши/крысы) будет оценена эффективность локальной терапии инфекционных заболеваний с помощью разрабатываемой методики. На ортотопической модели мышиной карциномы мочевого пузыря гистологическим методом будут получены данные об эффективности терапии при локальной инстилляции микросфер с противораковым препаратом в сравнении к классическим внутривенным введением этого препарата в свободной форме. Ожидается, что созданная методика терапии заболеваний мочевого пузыря мелких животных (мышей/крыс) с помощью внутрипузырного введения микросфер (полиэлектролитных микрокапсул и/или микрогелей), обладающих высокими мукоадгезивными свойствами и содержащих лекарственный препарат (противораковый/антибактериальный) в своей структуре, позволит повысить терапевтический эффект (уменьшение числа терапевтических процедур, снижение доз лекарственных препаратов и сроков проведения терапии). Результаты проведенной научно-исследовательской работы планируется опубликовать в ведущих зарубежных и российских специализированных научных журналах и представить на российских и международных конференциях. Решение поставленной проблемы поможет существенно повысить качество жизни пациентов, страдающих заболеваниями мочевыводящей системы.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---