Для лечения рака молочной железы используют различные химиотерапевтические агенты, в том числе антрациклиновый антибиотик доксорубицин, обладающий наряду с цитостатическим действием серьёзными побочными эффектами. Для снижения его негативного влияния на здоровые органы и ткани, повышения его накопления в опухоли доксорубицин был встроен в фосфолипидные наночастицы. Дополнительное использование векторных молекул для направленной доставки к конкретным мишеням может повысить эффективность препарата за счёт более высокого накопления активного вещества в опухолевой ткани. В качестве мишеней таких векторных молекул в данной работе были рассмотрены интегрин αvβ3, играющий важную роль в ангиогенезе рака, и рецептор фолиевой кислоты, отвечающий за клеточную дифференцировку и пролиферацию. Была получена фосфолипидная композиция доксорубицина с двумя векторными лигандами — cRGD-пептидом и фолиевой кислотой (NPh-Dox-сRGD-Fol(3,4)). Исследование физических свойств разработанной композиции NPh-Dox-сRGD-Fol(3,4) показало, что средний размер частиц составлял 39,62±4,61 нм, значение ζ-потенциала — 4,17±0,83 мВ; при этом практически весь доксорубицин был встроен в фосфолипидные наночастицы (99,85±0,21%). Одновременное использование двух векторов в композиции приводило к увеличению значения накопления доксорубицина в клетках рака молочной железы MDA-MB-231 практически на 20% по сравнению с композициями, содержащими каждый вектор отдельно (фолиевую кислоту и cRGD-пептид). При этом степень интернализации доксорубицина была на 22% и 24% выше, чем при использовании только фолиевой кислоты и cRGD-пептида соответственно. Цитотоксическое действие на клетки MDA-MB-231 было выше при инкубации с композициями, содержащими фолиевую кислоту в качестве одного вектора (NPh-Dox-Fol(3,4)) и совместно с пептидным (NPh-Dox-cRGD-Fol(3,4)). На диплоидной клеточной линии фибробластов Wi-38 была отмечена значительно меньшая степень цитотоксического действия фосфолипидной композиции, независимо от наличия в ней векторных молекул, по сравнению с субстанцией доксорубицина. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования двух векторов в одной фосфолипидной композиции для направленной доставки доксорубицина.
Терешкина Ю.А., Бедретдинов Ф.Н., Кострюкова Л.В. (2023) Двухвекторная транспортная фосфолипидная наносистема доксорубицина: накопление в клетках рака молочной железы in vitro. Биомедицинская химия, 69(6), 409-419.
Терешкина Ю.А. и др. Двухвекторная транспортная фосфолипидная наносистема доксорубицина: накопление в клетках рака молочной железы in vitro // Биомедицинская химия. - 2023. - Т. 69. -N 6. - С. 409-419.
Терешкина Ю.А. и др., "Двухвекторная транспортная фосфолипидная наносистема доксорубицина: накопление в клетках рака молочной железы in vitro." Биомедицинская химия 69.6 (2023): 409-419.
Терешкина, Ю. А., Бедретдинов, Ф. Н., Кострюкова, Л. В. (2023). Двухвекторная транспортная фосфолипидная наносистема доксорубицина: накопление в клетках рака молочной железы in vitro. Биомедицинская химия, 69(6), 409-419.
Список литературы
Каприн А.Д., Старинский В.В., Шахзадова А.О. (2022) Злокачественные новообразования в России в 2021 году (заболеваемость и смертность). М.: МНИОИ им. П.А. Герцена — филиал ФГБУ “НМИЦ радиологии” Минздрава России, 252 c. Scholar google search
Perou C.M., Sørlie T., Eisen M.B., van de Rijn M., Jeffrey S.S., Rees C.A., Botstein D. (2000) Molecular portraits of human breast tumours. Nature, 406(6797), 747-752. CrossRef Scholar google search
Sorolla A., Sorolla M.A., Wang E., Ceña V. (2020) Peptides, proteins and nanotechnology: Apromising synergy for breast cancer targeting and treatment. Expert Opin. Drug Deliv., 17(11), 1597-1613. CrossRef Scholar google search
Govender J., Loos B., Marais E., Engelbrech A.-M. (2014) Mitochondrial catastrophe during doxorubicin-induced cardiotoxicity: A review of the protective role of melatonin. J. Pineal Res., 57, 367-380. CrossRef Scholar google search
Minko T., Rodriguez-Rodriguez L., Pozharov V. (2013) Nanotechnology approaches for personalized treatment of multidrug resistant cancers. Adv. Drug Deliv. Rev., 65(13-14), 1880-1895. CrossRef Scholar google search
Sun T., Zhang Y.S., Pang B., Hyun D.C., Yang M., Xia Y. (2014) Engineered nanoparticles for drug delivery in cancer therapy. Angewandte Chemie International Education England Novel, 53(46), 12320-12364. CrossRef Scholar google search
Aghebati-Maleki A., Dolati S., Ahmadi M., Baghbanzhadeh A., Asadi M., Fotouhi A., Yousefi M., Aghebati-Maleki L. (2020) Nanoparticles and cancer therapy: Perspectives for application of nanoparticles in the treatment of cancers. J. Cell Physiol., 235(3), 1962-1972. CrossRef Scholar google search
Dadwal A., Baldi A., Kumar Narang R. (2018) Nanoparticles as carriers for drug delivery in cancer. Artif. Cells Nanomed. Biotechnol., 46(sup2), 295-305. CrossRef Scholar google search
Shafei A., El-Bakly W., Sobhy A., Wagdy O., Reda A., Aboelenin O., Marzouk A., El Habak K., Mostafa R., Ali M.A., Ellithy M. (2017) A review on the efficacy and toxicity of different doxorubicin nanoparticles for targeted therapy in metastatic breast cancer. Biomed. Pharmacother., 95, 1209-1218. CrossRef Scholar google search
Wang J., Gong J., Wei Z. (2021) Strategies for liposome drug delivery systems to improve tumor treatment efficacy. AAPS PharmSciTech, 23(1), 27. CrossRef Scholar google search
Zhang M., Lou C., Cao A. (2022) Progresses on active targeting liposome drug delivery systems for tumor therapy. Sheng Wu Yi Xue Gong Cheng Xue Za Zhi, 39(3), 633-638. CrossRef Scholar google search
d'Avanzo N., Torrieri G., Figueiredo P., Celia C., Paolino D., Correia A., Moslova K., Teesalu T., Fresta M., Santos H.A. (2021) LinTT1 peptide-functionalized liposomes for targeted breast cancer therapy. Int. J. Pharm., 597, 120346. CrossRef Scholar google search
Ge L., You X., Huang K., Kang Y., Chen Y., Zhu Y., Ren Y., Zhang Y., Wu J., Qian H. (2017) Screening of novel RGD peptides to modify nanoparticles for targeted cancer therapy. Biomaterials Science, 6(1), 125-135. CrossRef Scholar google search
Sun Y., Kang C., Liu F., Zhou Y., Luo L., Qiao H. (2017) RGD peptide-based target drug delivery of doxorubicin nanomedicine. Drug Devel. Res., 78(6), 283-291. CrossRef Scholar google search
Wu B., Zhao N. (2016) A targeted nanoprobe based on carbon nanotubes – natural biopolymer chitosan composites. Nanomaterials, 6, 216. CrossRef Scholar google search
Fong Y.T., Chen C.H., Chen J.P. (2017) Intratumoral delivery of doxorubicin on folate-conjugated graphene oxide by in-situ forming thermo-sensitive hydrogel for breast cancer therapy. Nanomaterials (Basel), 7(11), 388. CrossRef Scholar google search
Cé R., Couto G.K., Pacheco B.Z., Dallemole D.R., Paschoal J.D., Pacheco B.S., Guterres S.S., Seixas F., Collares T., Pohlmann A.R. (2021) Folic acid-doxorubicin polymeric nanocapsules: A promising formulation for the treatment of triple-negative breast cancer. Eur. J. Pharm. Sci., 165, 105943. CrossRef Scholar google search
Kayani Z., Bordbar A.K., Firuzi O. (2018) Novel folic acid-conjugated doxorubicin loaded β-lactoglobulin nanoparticles induce apoptosis in breast cancer cells. Biomed. Pharmacother., 107, 945-956. CrossRef Scholar google search
Lale S.V., Kumar A., Prasad S., Bharti A.C., Koul V. (2015) Folic acid and trastuzumab functionalized redox responsive polymersomes for intracellular doxorubicin delivery in breast cancer. Biomacromolecules, 16(6), 1736-1752. CrossRef Scholar google search
Медведева Н.В., Торховская Т.И., Кострюкова Л.В., Захарова Т.С., Кудинов В.А., Касаткина Е.О., Прозоровский В.Н., Ипатова О.М. (2017) Влияние включения доксорубицина в фосфолипидные наночастицы на накопление в опухоли и специфическую активность. Биомедицинская химия, 63(1), 56-61. CrossRef Scholar google search
Zykova M.G., Medvedeva N.V., Torkhovskava T.I., Tikhonova E.G., Prozorovskii V.N., Zakharova T.S., Ipatova O.M. (2012) Influence of doxorubicin inclusion into phospholipid nanoformulation on its antitumor activity in mice: Increased efficiency for resistant tumor model. Experimental Oncology, 34, 323-326. Scholar google search
Зыкова М.Г., Ипатова О.М., Прозоровский В.Н., Медведева Н.В., Воскресенская А.А., Захарова Т.С., Торховская Т.И. (2011) Изменение распределения доксорубицина в крови и плазме при его включении в состав фосфолипидной нанокомпозиции. Биомедицинская химия, 57(2), 174-179. CrossRef Scholar google search
Song Z., Lin Y., Zhang X., Feng C., Lu Y., Gao Y., Dong C. (2017) Cyclic RGD peptide-modified liposomal drug delivery system for targeted oral apatinib administration: enhanced cellular uptake and improved therapeutic effects. Int. J. Nanomed., 12, 1941-1958. CrossRef Scholar google search
Кострюкова Л.В., Терешкина Ю.А., Короткевич Е.И., Прозоровский В.Н., Торховская Т.И., Морозевич Г.Е., Торопыгин И.Ю., Константинов М.А., Тихонова Е.Г. (2020) Система адресной доставки для доксорубицина на основе специфического пептида и фосфолипидных наночастиц. Биомедицинская химия, 66(6), 464-468. CrossRef Scholar google search
Tikhonova E.G., Sanzhakov M.A., Tereshkina Yu.A., Kostryukova L.V., Khudoklinova Yu.Yu., Orlova N.A., Bobrova D.V., Ipatova O.M. (2022) Drug transport system based on phospholipid nanoparticles: Production technology and characteristics, Pharmaceutics, 14(11), 2522. CrossRef Scholar google search
Sheldon K., Liu D., Ferguson J., Gariepy J. (1995) Loligomers: Design of de novo peptide-based intracellular vehicles. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92(6), 2056-2060. CrossRef Scholar google search
Farran B., Montenegro R.C., Kasa P., Pavitra E., Huh Y.S., Han Y.K., Kamal M.A., Nagaraju G.P., Rama Raju G.S. (2020) Folate-conjugated nanovehicles: Strategies for cancer therapy. Mater. Sci. Eng. C, 107, 110341. CrossRef Scholar google search
Cheng T.M., Chang W.J., Chu H.Y., de Luca R., Pedersen J.Z., Incerpi S., Li Z.L., Shih Y.J., Lin H.Y., Wang K., Whang-Peng J. (2021) Nano-strategies targeting the integrin αvβ3 network for cancer therapy. Cells, 10(7), 1684. CrossRef Scholar google search
Li R., Peng Y., Pu Y., Zhao Y., Nie R., Guo L., Wu Y. (2022) Fructose and biotin co-modified liposomes for dual-targeting breast cancer. J. Liposome Res., 32(2), 119-128. CrossRef Scholar google search
Janani S.K., Dhanabal S.P., Sureshkumar R., Nikitha Upadhyayula S.S. (2022) Anti-nucleolin aptamer as a boom in rehabilitation of breast cancer. Curr. Pharm. Des., 28(38), 3114-3126. CrossRef Scholar google search
Yetisgin A.A., Cetinel S., Zuvin M., Kosar A., Kutlu O. (2020) Therapeutic nanoparticles and their targeted delivery applications. Molecules, 25(9), 2193. CrossRef Scholar google search
Bhattacharjee S. (2016) DLS and zeta potential — What they are and what they are not? J. Control. Release, 235, 337-351. CrossRef Scholar google search
Manaia E.B., Abuçafy M.P., Chiari-Andréo B.G., Silva B.L., Oshiro Junior J.A., Chiavacci L.A. (2017) Physicochemical characterization of drug nanocarriers. Int. J. Nanomed., 12, 4991-5011. CrossRef Scholar google search
Xian H.W., Sidik N.A.C., Saidur R. (2020) Impact of different surfactants and ultrasonication time on the stability and thermophysical properties of hybrid nanofluids. Int. Commun. Heat Mass Transf., 110, 104389. CrossRef Scholar google search
Torkhovskaya T.I., Kostryukova L.V., Tereshkina Y.A., Tikhonova E.G., Morozevich G.E., Plutinskaya A.D., Lupatov A.Yu., Pankratov A.A. (2021) Chlorin e6 embedded in phospholipid nanoparticles equipped with specific peptides: Interaction with tumor cells with different aminopeptidase N expression. Biomed. Pharmacother., 134, 111154. CrossRef Scholar google search
Wang Y., Zheng Y., Zhang L., Wang Q., Zhang D. (2013) Stability of nanosuspensions in drug delivery. J. Control. Release, 172(3), 1126-1141. CrossRef Scholar google search
Gai Y., Jiang Y., Long Y., Sun L., Liu Q., Qin C., Zhang Y., Zeng D., Lan X. (2020) Evaluation of an integrin αvβ3 and aminopeptidase N dual-receptor targeting tracer for breast cancer imaging. Molecular Pharmaceutics, 17(1), 349-358. CrossRef Scholar google search
Das D., Koirala N., Li X., Khan N., Dong F., Zhang W., Mulay P., Shrikhande G., Puskas J., Drazba J., McLennan G. (2020) Screening of polymer-based drug delivery vehicles targeting folate receptors in triple-negative breast cancer. J. Vasc. Interv. Radiol., 31(11), 1866-1873. CrossRef Scholar google search
Yoshida T., Oide N., Sakamoto T., Yotsumoto S., Negishi Y., Tsuchiya S., Aramaki Y. (2006) Induction of cancer cell-specific apoptosis by folate-labeled cationic liposomes. J. Control. Release, 111(3), 325-332. CrossRef Scholar google search
Lanza P., Felding-Habermann B., Ruggeri Z.M., Zanetti M., Billetta R. (1997) Selective interaction of a conformationallyconstrained Arg-Gly-Asp (RGD) motif with the integrin receptor alphavbeta3 expressed on human tumor cells. Blood Cells Mol. Dis., 23(2), 230-241. CrossRef Scholar google search
Akhtar K., Broekelmann T.J., Song H., Turk J., Brett T.J., Mecham R.P., Adair-Kirk T.L. (2011) Oxidative modifications of the C-terminal domain of tropoelastin prevent cell binding. J. Biol. Chem., 286(15), 13574-13582. CrossRef Scholar google search
