На данный момент существует огромное количество различных противоопухолевых препаратов, которые широко применяются для замедления опухолевого процесса или предотвращения метастазирования. Тем не менее, многие препараты отличаются высокой стоимостью и имеют ограниченное применение, с учетом значительных побочных эффектов. Так же многие лекарства имеют ограниченное время циркулирования в кровеносной системе. Поэтому проблема разработки препаратов, лишенных этих недостатков, весьма актуальна. В частности, в последние годы, одним из способов решения данной проблемы является использование носителей для лекарств, в частности металлических наночастиц или биосовместимых субстанций белковой или полисахаридной природы.

Целью работы было показать ограничения, накладываемые на комплексы противораковых препаратов с носителем - коллоидным золотом, природой препарата и условиями применения in vitro или in vivo. В нашей работе мы использовали противоопухолевые препараты доцетаксел и проспидин, коньюгированные с золотыми цитратными наночастицами диаметром 50 нм и полисахаридной матрицей на основе фосфата декстрана. Мы исследовали изменение эффективности различных комбинаций этих препаратов посредством МТТ-теста на трех различных культурах клеток: HEp-2, SPEV-2, C6, а так же провели сравнение их с эффективностью в экспериментах invivo.

Работа состояла из трех основных частей:

1.     Получение комплекса проспидин-фосфат декстрана-коллоидное золото, и проверка его цитотоксичности по сравнению с комплексом без фосфата декстрана invitro, сравнение с его эффективностью invivo.

2.     Получение и исследование цитотоксичности комплекса доцетаксел-коллоидное золото invitro.

3.     Оценка эффективности комплекса проспидин-коллоидное золото в экспериментах invivo.

В нашей предыдущей работе [1] мы показали возможность усиления противоопухолевой активности проспидина путем коньюгации его с коллоидным золотом. Мы изучили возможность дальнейшего усиления эффективности коньюгатов проспидина с коллоидным золотом путем включения их в матрицу из фосфата декстрана.  Фосфат декстрана представляет из себя гелевую полисахаридную матрицу. Коньюгат проспидин-фосфат декстрана-коллоидное золото обладал бы не только способностью направленно проникать в клетки, но и действовать более длительное время. Подобный комплекс, но без коллоидного золота, успешно испытывался группой из Беларусского государственного университета [2], в некоторых экспериментальных группах наблюдалось 100% излечение лабораторных животных. Однако согласно полученным нами данным на моделях invitro, данный коньюгат, состоящий из проспидина, фосфата декстрана и коллоидного золота не обладает аналогичной эффективностью, при этом фосфат декстрана не обладает собственной токсичностью, а на некоторые культуры оказывает пролиферативное действие. Одной из возможных причин такого результата мы видим невозможность правильной оценки эффективности гелевого комплекса при инкубировании его с животными клетками в условиях многолуночных планшетов.

Далее мы исследовали возможность усилить цитостатического действие препарата доцетаксела на культуры опухолевых клеток путем коньюгирования его с коллоидным золотом по аналогии с проспидином. Этот препарат отличается повышенной токсичностью, но вместе с тем намного эффективнее подавляет рост опухолей. Наши исследования показали, что из-за разницы в действующих концентрациях с проспидином, а также различной направленности действия препаратов, усиление доцетаксела с помощью наночастиц абсолютно неэффективно и более того, может приводить к незначительному уменьшению его активности.

Последним этапом работы стало сравнение ранее полученных данных [1] об эффективности комплекса проспидин-коллоидное золото в эксперименте на лабораторных животных. Эксперимент проводился на модели рака почки РА у лабораторных крыс (штамм опухоли получен из банка опухолевых штаммов ФГБУ РОНЦ им. Н. Н. Блохина Минздрава России. Животных наблюдали в течение 7 дней, проводили измерения общей массы тела и оценивали массу опухоли. Было установлено, что самый большой прирост массы опухоли наблюдался именно в группе с комплексом, в то время как в группе с введением только коллоидного золота опухоли выросли менее чем на 50% от контроля. Мы  также изучали гистологические срезы, мазки-отпечатки, клеточные суспензии, полученные из опухоли. На гистологических срезах отчетливо видно действие проспидина в тех группах, где он использовался, однако, по результатам флуоромикроскопического исследования, мы установили, что практически все золотые наночастицы представлены в агрегатах микронного размера, не обладающих таргетной активностью. По результатам эксперимента был сделан вывод о недостаточной степени агрегационной устойчивости применяемого коньюгата, а также о неадекватности вводимой дозы препарата при однократном введении.

Таким образом, по результатам работы можно сделать несколько выводов:

1.     Доказанная эффективность разработанных препаратов в экспериментах invitro не гарантирует аналогичную эффективность препаратов в экспериментах invivo, и наоборот.

2.     Эффективность использования противоопухолевого препарата, иммобилизованного на частицах КЗ, может возрастать только в тех случаях, когда механизм цитотоксического действия предполагает увеличение локальной концентрации препарата вблизи цитоплазматический мембраны (мембранотропное действие), или облегчённый перенос внутрь клетки в следствие эндоцитоза.