Оценка эффективности полоксамера P188 в восстановлении метаболитного профиля при химиоиндуцированной миелосупрессии: неинвазивный подход с применением спектроскопии ядерного магнитного резонанса
1. Филиал Государственного научного центра Российской Федерации “Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН”, Пущино, Россия 2. Филиал Государственного научного центра Российской Федерации “Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН”, Пущино, Россия; Больница Пущинского научного центра РАН, Пущино, Россия 3. Филиал Государственного научного центра Российской Федерации “Институт биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН”, Пущино, Россия; Пущинский филиал Российского биотехнологического университета, Пущино, Россия 4. Институт математических проблем биологии РАН — филиал Федерального исследовательского центра Института прикладной математики имени М.В. Келдыша РАН, Пущино, Россия 5. Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино, Россия 6. Эмульсии медицинские, Серпухов, Россия 7. Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, Витебск, Республика Беларусь
Современная диагностика в онкогематологии опирается на высокоинформативные “золотые стандарты”, такие как биопсия костного мозга, иммунофенотипирование и цитогенетический анализ. В связи с необходимостью мониторинга течения заболевания и эффективности терапии возникает потребность в разработке дополнительных неинвазивных подходов. Один из них — метод спектроскопии ядерного магнитного резонанса (¹H ЯМР-спектроскопия), ключевым преимуществом которого является возможность быстро и одновременно определить множество метаболитов в биологической жидкости для построения клинически значимых метаболомных профилей и дать интегральную картину метаболических процессов. Целью исследования было выявление ключевых метаболитов плазмы крови, изменяющихся при токсическом действии карбоплатина на костный мозг мышей линии CBA, и оценка возможности коррекции нарушений путём перорального введения полоксамера P188. Животные были разделены на 6 групп: интактный контроль (CTR), группа с моделью патологии без лечения (MYS) и 4 опытные группы, получавшие полоксамер Р188 в дозах от 10 мг/кг до 1000 мг/кг на протяжении 7 или 21 суток. Метаболический профиль плазмы анализировали методом ¹H ЯМР-спектроскопии на 8 и 22 сутки. В плазме методом ¹H ЯМР-спектроскопии было идентифицировано 36 метаболитов, при этом статистически значимые различия между группами обнаружены только для 15 соединений. Однократное внутрибрюшинное введение карбоплатина в дозе 100 мг/кг вызывало в плазме мышей CBA значительные метаболические сдвиги, ассоциированные с развитием миелосупрессии: рост концентраций D-глюкозо-1-фосфата и лизина и снижение диметилглицина, β-гидроксибутирата, изобутирата, триметиламина. Ежедневное пероральное введение P188 в течение 7 и 21 дня на фоне моделирования миелосупрессии оказало значительное влияние на концентрацию ключевых метаболитов, что выражалось в повышении концентрации изобутирата и триметиламина, а также снижении лизина. Таким образом, метод ¹H ЯМР-спектроскопии позволил выявить характерные метаболические нарушения при карбоплатин-индуцированной миелосупрессии у мышей CBA и продемонстрировать эффективность P188, проявляющуюся в нормализации ключевых метаболитов: изобутирата, триметиламина и лизина. Полученные данные подтверждают перспективность использования ЯМР-метаболомики для неинвазивного и персонализированного мониторинга эффективности терапии.
Холина А.В. и др. Оценка эффективности полоксамера P188 в восстановлении метаболитного профиля при химиоиндуцированной миелосупрессии: неинвазивный подход с применением спектроскопии ядерного магнитного резонанса // Биомедицинская химия. - 2026. - Т. 72. -N 3. - С. 207-219.
Холина А.В. и др., "Оценка эффективности полоксамера P188 в восстановлении метаболитного профиля при химиоиндуцированной миелосупрессии: неинвазивный подход с применением спектроскопии ядерного магнитного резонанса." Биомедицинская химия 72.3 (2026): 207-219.
Холина, А. В., Бороздина, Н. А., Паликов, В. А., Дьяченко, И. А., Кравченко, И. Н., Далевич, Р. А., Пахомова, И. А., Казакова, Е. Н., Панкратова, Н. М., Панкратов, А. Н., Поздняков, Н. В., Мурашев, А. Н., Аршинцева, Е. В., Пушкин, С. Ю., Молчанов, М. В., Земко, В. Ю., Тимченко, М. А. (2026). Оценка эффективности полоксамера P188 в восстановлении метаболитного профиля при химиоиндуцированной миелосупрессии: неинвазивный подход с применением спектроскопии ядерного магнитного резонанса. Биомедицинская химия, 72(3), 207-219.
Список литературы
Цаур Г.А., Ольшанская Ю.В., Обухова Т.Н., Судариков А.Б., Лазарева О.В., Гиндина Т.Л. (2023) Цитогенетическая и молекулярно-генетическая диагностика онкогематологических заболеваний: позиция Организации молекулярных генетиков в онкологии и онкогематологии. Гематология и трансфузиология, 68(1), 129–143. CrossRef Scholar google search
Тлегенов А.Ш., Абылайулы Ж., Богенбай Г.А. (2017) Метаболомические исследования: взгляды клинициста. Вестник КазНМУ, 1, 158–160. Scholar google search
Vignoli A., Ghini V., Meoni G., Licari C., Takis P.G., Tenori L., Turano P. Luchinat C. (2019) High-throughput metabolomics by 1D NMR. Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 58(4), 968–994. CrossRef Scholar google search
Лохов П.Г., Лисица А.В., Арчаков А.И. (2017) Метаболомный анализ крови: назначение, реализация, интерпретация данных. Биомедицинская химия, 63(3), 232–240. CrossRef Scholar google search
Emwas A.-H., Roy R., McKay R.T., Tenori L., Saccenti E., Gowda G.A.N., Raftery D., Alahmari F., Jaremko L., Jaremko M., Wishart D.S. (2019) NMR spectroscopy for metabolomics research. Metabolites, 9(7), 123. CrossRef Scholar google search
Kimhofer T. (2021) metabom8 (Version 1.0.0) [Computer software]. Retrieved June 10, 2023, from: https://github.com/tkimhofer/metabom8. Scholar google search
Gul A.Z., Selek S., Bekiroglu S., Demirel M., Cakir F.B., Uyanik B. (2025) Serum NMR metabolomics in distinct subtypes of hematologic malignancies. Exp. Hematol., 143, 104710. CrossRef Scholar google search
Птушкин В.В., Жуков Н.В., Борисов В.И., Миненко С.В., Ларина Ю.В. (2015) Профилактика нейтропении при химиотерапии миелостимуляторами пролонгированного действия. Онкогематология, 10(2), 37–45. CrossRef Scholar google search
Fei K., Yang W., Duan J., Xu J., Zhao J., Wang J., Wang Z. (2025) Burden of chemotherapy-induced myelosuppression (CIM) in Chinese patients with extensive-stage small cell lung cancer (ES-SCLC): a retrospective real-world study. Chin. Med. J. Pulm. Crit. Care Med., 3(3), 209–217. CrossRef Scholar google search
Kuderer N.M., Dale D.C., Crawford J., Cosler L.E., Lyman G.H. (2006) Mortality, morbidity, and cost associated with febrile neutropenia in adult cancer patients. Cancer, 106(10), 2258–2266. CrossRef Scholar google search
Kholina A.V., Borozdina N.A., Palikov V.A., Mikhaylov E.S., Kravchenko I.N., Dalevich R.A., Pakhomova I.A., Kazakova E.N., Timchenko M.A., Yegorov A.Ye., Molchanov M.V., Ermakov A.M., Antonova O.Y., Kochetkova O.Y., Pankratova N.M., Pankratov A.N., Arshintseva E.V., Pushkin S.Y., Dyachenko I.A., Murashev A.N. (2025) Efficacy of poloxamer 188 in experimental myelosuppression model induced by carboplatin in CBA mice. Int. J. Mol. Sci., 26(15), 7081. CrossRef Scholar google search
Zweig M.H., Campbell G. (1993) Receiver-operating characteristic (ROC) plots: a fundamental evaluation tool in clinical medicine. Clin. Chem., 39(4), 561–577. Scholar google search
Onishi Y. (2024) Aplastic anemia: history and recent developments in diagnosis and treatment. Int. J. Hematol., 119(3), 217–219. CrossRef Scholar google search
Hart L., Ogbonnaya A., Boykin K., Deyoung K., Bailey R., Heritage T., Lopez-Gonzalez L., Huang H., Gordan L. (2023) Burden of chemotherapy-induced myelosuppression among patients with extensive-stage small cell lung cancer: a retrospective study from community oncology practices. Cancer Med., 12(8), 10020–10030. CrossRef Scholar google search
Wu Y., Liao W., Chen J., Liu C., Zhang S., Yu K., Wang X., Chen M., Wang S., Ran X., Su Y., Cheng T., Wang J., Du C. (2022) Phosphate metabolic inhibition contributes to irradiation-induced myelosuppression through dampening hematopoietic stem cell survival. Nutrients, 14(16), 3395. CrossRef Scholar google search
Gao Y., Li W., Chen J., Wang X., Lv Y., Huang Y., Zhang Z., Xu F. (2019) Pharmacometabolomic prediction of individual differences of gastrointestinal toxicity complicating myelosuppression in rats induced by irinotecan. Acta Pharm. Sin. B, 9(1), 157–166. CrossRef Scholar google search
Holeček M. (2025) Lysine: sources, metabolism, physiological importance, and use as a supplement. Int. J. Mol. Sci., 26(18), 8791. CrossRef Scholar google search
He P.-J., Ge R.-F., Mao W.-J., Chung P.-S., Ahn J.-C., Wu H.-T. (2018) Oxidative stress induced by carboplatin promotes apoptosis and inhibits migration of HN-3 cells. Oncol. Lett., 16(6), 7131–7138. CrossRef Scholar google search
Ogbuabor A., Amadi N., Ugwuoke M. (2025) Association of serum trimethylamine oxide with red blood cell parameters in patients with chronic kidney disease. Journal of Hematology and Allied Sciences, 4(3), 109–113. CrossRef Scholar google search
Guo M., Zeng J., Li W., Hu Z., Shen Y. (2024) Danggui Jixueteng decoction for the treatment of myelosuppression after chemotherapy: a combined metabolomics and network pharmacology analysis. Heliyon, 10(3), e24695. CrossRef Scholar google search
Li P., Lao S.-X., Qin L., GuoY., Wu Y.-F., Jia W.-B., Huang M., Zhong Y., Zhong G.-P., Zeng W. (2023) Preliminary metabolomics-based predictive models for myelosuppression in breast cancer patients with different anthracycline chemotherapy. Res. Sq. [preprint], DOI: 10.21203/rs.3.rs-3293254/v1. CrossRef Scholar google search
Szołna-Chodór A., Grzegorzewski B. (2021) The effect of glucose and poloxamer 188 on red-blood-cell aggregation. Metabolites, 11(12), 886. CrossRef Scholar google search
