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 проекта 22-73-10141
НазваниеРазработка наноагентов на основе поли(лактид-со-гликолида) для диагностики и терапии опухолей молочной железы с использованием технологии цитоблокады мононуклеарной фагоцитарной системы
Руководитель Шипунова Виктория Олеговна, Кандидат биологических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)" , г Москва
Конкурс №71 - Конкурс 2022 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 03 - Химия и науки о материалах; 03-602 - Химия новых органических и гибридных функциональных материалов
Ключевые слова Полимеры, синтез, наночастицы, стабилизация наночастиц, терапия опухолей
Код ГРНТИ31.15.37
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Несмотря на значительное количество терапевтических соединений, смертность, вызванная онкологическими заболеваниями, является второй по численности после сердечно-сосудистых заболеваний. Использование наноструктур для транспорта лекарственных препаратов позволяет потенциально снизить системную токсичность и значительно повысить эффективность терапии. Однако, вследствие наличия большого количества физиологических барьеров, только незначительная часть терапевтических наночастиц достигает опухоли. Это существенно ограничивают трансляцию в клиническую практику наноструктур, нагруженных лекарственными препаратами.
Для преодоления поглощения наноструктур органами МФС, при участии коллектива данного проекта был разработан метод МФС-цитоблокады, позволяющий в десятки раз продлить циркуляцию наночастиц любой природы в кровотоке, при этом не вызывая существенных побочных эффектов (Nikitin M. P. et al. // Nature Biomedical Engineering, 2020).
В рамках данного проекта предполагается использовать технологию МФС-цитоблокады для повышения эффективности терапии агрессивных форм рака молочной железы с использованием одного из наиболее перспективного типа наноносителей на основе сополимера молочной и гликолевой кислот, PLGA. Масштабируемый синтез полимерных наночастиц будет оптимизирован для достижения максимальной нагрузки различными противораковыми соединениями. Терапевтическая эффективность и системная токсичность полученных структур будет протестирована как in vitro, так и in vivo на ортотопических моделях опухолей молочной железы.
Успешная реализация данного Проекта позволит разработать метод онкотерапии, в котором эффективные in vitro наноагенты максимально реализуют свой потенциал in vivo в живом организме и позволяют проводить эффективную терапию агрессивных метастазирующих опухолей.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Целью проекта являлась разработка и оптимизация новых подходов к адресной доставке терапевтических агентов с использованием полимерно-магнитных наночастиц и технологии СМФ-цитоблокады для повышения эффективности и снижения токсичности противоопухолевой терапии. В рамках работы были синтезированы и охарактеризованы адресные PLGA-наночастицы, обладающие 9-кратным преимуществом связывания с HER2-сверхэкспрессирующими клетками по сравнению с контролем, а также подобран оптимальный флуоресцентный краситель для in vivo визуализации. Проведено исследование цитотоксичности полимерно-магнитных наночастиц с сорбированным доксорубицином, показавшее сопоставимую эффективность с препаратом в свободной форме, что подтвердило перспективность платформы для доставки химиопрепаратов. Параллельно оценена возможность усиления противоопухолевого эффекта за счёт комбинированного применения адресных иммунотоксинов к рецепторам HER2 и EpCAM, где установлен оптимальный профиль экспрессии для достижения синергетического действия.
С целью оптимизации доставки была проведена серия исследований биораспределения PLGA-наночастиц у здоровых животных и мышей с опухолями. Показано, что использование СМФ-цитоблокады приводит к снижению накопления наночастиц в печени и увеличению в опухоли (в 2,17 раза по оптической томографии и в 3,86 раза по MPQ). Дополнительно установлено влияние способа введения и размера частиц: внутрибрюшинное введение и меньший размер повышали накопление в опухолевой ткани. Эффективность разработанного подхода подтверждена увеличением индекса ингибирования роста опухоли с 34 % до 62 % при использовании СМФ-цитоблокады. Кроме того, проведён скрининг стабилизаторов серебряных нанопризм, где SH-ПЭГ-COOH продемонстрировал наилучшую эффективность в физиологических условиях. По результатам проекта подготовлен научный отчёт и опубликованы три статьи в рецензируемых международных журналах, включая Biochemical and Biophysical Research Communications и Nanobiotechnology Reports.
Публикации
1.
Обозина А.С., Пахомов А.А., Фролова А.Ю, Деев С.М., Шипунова В.О.
Optimizing combination targeted immunotoxin therapy: Insights from HER2 and EpCAM expression profiles
Biochemical and Biophysical Research Communications, Vol. 746, P. 151218 (год публикации - 2025)
10.1016/j.bbrc.2024.151218
2.
Антонова А.О., Колесникова О.А., Иванцова П.М., Губайдуллина М.А., Шипунова В.О.
Comparative Analysis of Stabilization Methods for Silver Nanoprisms As Promising Nanobiomedicine Agents
Nanobiotechnology Reports, Vol. 19, No. 6, pp. 921–928. (год публикации - 2025)
10.1134/S2635167624601487
3.
Комедчикова Е.Н., Колесникова О.А., Обозина А.С., Антонова А.О., Дукат А.М., Федотова П.А., Хардикова Д.С., Сокол Д.В., Шиманская Я.О., Светлакова А.В., Шипунова В.О.
It takes Two: Advancing cancer treatment with two-step nanoparticle delivery
Biochemical and Biophysical Research Communications, Vol. 767, 30 P. 151921 (год публикации - 2025)
10.1016/j.bbrc.2025.151921
Возможность практического использования результатов
Результаты проекта обладают значительным потенциалом для практического применения в области здравоохранения, в первую очередь в сфере онкотерапии. Показано, что использование технологии цитоблокады мононуклеарной фагоцитарной системы (СМФ-цитоблокады) позволяет существенно увеличить циркуляцию и накопление наночастиц в опухолевых тканях, тем самым значительно повышая их терапевтический потенциал.
Данная технология универсальна и может быть интегрирована в существующие схемы терапии с использованием различных нанопрепаратов, в том числе уже одобренных и применяемых в клинической практике липидных и липосомальных препаратов, а также перспективных адресных и полимерных наночастиц, которые ранее не были внедрены в практику именно из-за ограниченного времени циркуляции и низкого накопления в опухоли. Реализация данной технологии способна значительно повысить эффективность и безопасность лекарственной терапии, сократить дозовые нагрузки и снизить риск системных побочных эффектов.
В долгосрочной перспективе это создаёт основу для совершенствования существующих лекарственных форм и разработки новых тераностических агентов, что может способствовать укреплению позиций российской фармацевтической и биотехнологической отрасли на мировом рынке и принести социально-экономический эффект за счёт повышения качества и доступности онкологической помощи.