Контрастирование сосудов и замедление роста опухолей при введении систем на основе магнитных наночастиц, модифицированных сывороточным альбумином с применением свободнорадикального способа

Обоснование. Наносистемы на основе магнитных наночастиц (МНЧ) оксидов железа с покрытием из человеческого сывороточного альбумина (ЧСА) обладают набором уникальных характеристик, делающим их использование перспективным в диагностике и лечении опухолей.

Цель. Исследовать на моделях in vitro и in vivo возможности применения разработанных нами систем на основе МНЧ магнетита, модифицированных ЧСА с применением свободнорадикального способа, для контрастирования опухолей и замедления их роста.

Материалы и методы. Устойчивость и целостность покрытия из альбумина, сформированного на синтезированных наночастицах в результате адсорбции белка и закрепления адсорбированных молекул альбумина на наночастицах вследствие модификации альбумина под действием гидроксил-радикала, образующегося в Фентонподобной реакции, контролировали по изменению кажущейся оптической плотности на 450 нм при добавлении иммуноглобулина G. После подтверждения in vitro контрастирующих свойств и возможных последствий контакта МНЧ и наносистем с кровью путём агглютинационного теста наносистемы, содержащие МНЧ и ЧСА, вводили внутриартериально в имплантированные крысам опухоли в дозе 20–60 мкг на животное и изучали in vivo контрастирующие свойства с помощью рентгенографии и компьютерной томографии. Воздействие наносистем на опухоль оценивали по индексу прироста опухоли (ИПО) и по результатам патоморфологического исследования.

Результаты. Для получения наносистем совместную инкубацию МНЧ и ЧСА проводили в течение 24 ч в присутствии пероксида водорода, затем подвергали магнитной сепарации. Устойчивость и целостность белковых покрытий подтверждали при добавлении иммуноглобулина G. Исследования in vitro показали, что полученный препарат наносистем в водной среде с концентрацией по МНЧ 200 мкг/мл не приводит к агглютинации форменных элементов крови и обладает выраженным контрастированием. Контрастирование сосудов in vivo, зарегистрированное через 30 мин после внутриартериального введения, сохранялось в течение 14 дней наблюдения. Исследование переносимости не выявило неблагоприятных побочных действий. При введении наносистем отмечено значимое торможение роста опухоли по сравнению с группами контроля (p ≤0,05). Так, опухоли без введения наносистем достигали за время наблюдения объёма 95 726,9±38 040,3 мм³ — ИПО составил 11±4,5. В группах крыс, получивших наносистемы в дозе 20 мкг по МНЧ, опухоли выросли до 49 801±6011,2 мм³ (ИПО 4,7±0,5), в дозе 40 мкг по МНЧ — до 54 670,2±17 983,4 мм³ (ИПО 5,5±1,4), в дозе 60 мкг по МНЧ — до 43 342,5±14 637,2 мм³ (ИПО 4,5±1,3).

Заключение. Показано устойчивое контрастирование сосудов опухоли при введении наносистем на основе МНЧ и ЧСА и их цитотоксическое воздействие на опухоль, что даёт основание считать разработанные нами наносистемы перспективными для тераностики опухолей.