СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ БЕССОБЫТИЙНОЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЖИЗНИ ОПУХОЛЕНОСИТЕЛЕЙ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ Российский патент 2011 года по МПК B82B1/00 A61P35/00 

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальным исследованиям в онкологии, и может быть использовано для получения полной регрессии солидной саркомы и увеличения бессобытийной продолжительности жизни мышей-опухоленосителей in vivo.

Продолжительность жизни, в том числе бессобытийная (где под событиями подразумевается развитие рецидивов или метастазов), является важнейшим критерием эффективности противоопухолевого лечения, поскольку даже после успешного воздействия на первичный опухолевый очаг именно рецидивирование и метастазирование часто являются причиной смерти.

Известно, что цитостатики являются основными противоопухолевыми лекарственными средствами, обеспечивающими регрессию опухоли и повышение продолжительности жизни опухоленосителей. Однако они обладают выраженными побочными реакциями; кроме того, среди опухолевых клеток происходит селекция резистентных клонов. В молекуле некоторых цитостатиков содержатся атомы металлов (например, платины). Описана возможность получения противоопухолевого действия у различных микро- и макроэлементов, в частности, металлов в виде наноразмерных частиц, обладающих высокой способностью к проникновению в клетки и встраиванию в различные метаболические цепи. Так, известны работы, в которых показано противоопухолевое действие наночастиц металлов (Cu, Zn, Fe) на модели культур опухолевых клеток (Златник Е.Ю., Закора Г.И., Передреева Л.В., Бородулин В.Б., Горошинская И.А. «Цитотоксическое действие наночастиц металлов на опухолевые клетки in vitro» // «Нанотехнологии в онкологии 2008». Всероссийская научная конференция с международным участием. Москва, 6.12.2008. С.22).

Известен способ применения нанотехнологии для молекулярной визуализации, молекулярной диагностики и таргетной терапии раковых заболеваний (Иванов А.В. и соавт. Методы нанотехнологии в исследовании биологических структур // 6-я Всероссийская научно-практическая конференция «Отечественные противоопухолевые препараты» (Москва, 24-26 марта 2007). Российский биотерапевтический журнал, 2007. Т.6. №1. С.74).

В качестве прототипа взята работа Ю.П. Мешалкина и Н.П. Бгатовой («Перспективы и проблемы использования неорганических наночастиц в онкологии», Journal of Siberian Federal University. Biology, 2008 1. №3, р.204-208), где авторами описывается противоопухолевое действие на перевиваемой опухоли мышей при использовании введения конъюгата полупроводниковых наночастиц SiO₂ с поливинилпиролидоном.

Однако в литературе отсутствуют данные о возможности получения полной регрессии опухоли и об исследовании влияния введения наночастиц (НЧ) металлов на продолжительность жизни опухоленосителей.

Целью изобретения является экспериментальная оценка действия наночастиц металлов на общую и бессобытийную продолжительность жизни мышей-опухоленосителей с перевиваемой саркомой 180.

Поставленная цель достигается тем, что мышам-опухоленосителям с перевивавемой солидной опухолью саркомой 180 интратуморально вводят по 0,2 мл взвеси наночастиц металлов (меди, цинка и сплава Cu+Zn+Fe) в концентрации 10 мкг/мл 2 дня в неделю; введение продолжают 5 недель; всего выполняется 10 инъекций; суммарная доза наночастиц составляет 20 мкг/мышь; в динамике введения и после его окончания оценивают изменение объема опухоли и количество погибших и живых животных в определенные сроки наблюдения, в результате чего устанавливают, что все исследуемые наночастицы обладают действием, способствующим выживанию и увеличению бессобытийной продолжительности жизни на данной модели. Использованные НЧ (размер 300-1000 Å) представляют собой ультрадисперсные порошки металлов (Сu, Zn, Fe) и их сплава (Cu+Zn+Fe), синтезированные на Саратовском плазмохимическом комплексе ФГУП РФ ГНЦ ГНИИХТЭОС.

Изобретение «Способ повышения бессобытийной продолжительности жизни опухоленосителей в эксперименте» является новым, так как оно не известно из уровня медицины при исследовании влияния наночастиц металлов на продолжительность жизни животных-опухоленосителей с перевиваемыми опухолями.

Новизна изобретения заключается в том, что впервые было получено повышение бессобытийной продолжительности жизни мышей с перевиваемой опухолью саркомой 180 в эксперименте с помощью интратуморального введения взвеси наночастиц металлов (меди, цинка и сплава Cu+Zn+Fe).

Изобретение является промышленно применимым, так как может быть использовано в здравоохранении при проведении экспериментальных исследованиий в НИИ онкологии.

Способ повышения бессобытийной продолжительности жизни опухоленосителей в эксперименте выполняется следующим образом.

Белым беспородным мышам-самцам массой 18-20 г осуществляют перевивку опухоли саркомы 180 под кожу спины. Через 3 недели (по достижении опухолью размера 20-40 мм³) начинают введение взвеси наночастиц металлов в опухоль по 0,2 мл в концентрации 10 мкг/мл в течение 2-х дней в неделю; введение продолжают 5 недель. Всего выполняется 10 инъекций; суммарная доза НЧ составляет 20 мкг/мышь. Контрольной группе мышей вводили равный объем физиологического раствора. Доза НЧ была выбрана исходя из средних доз современных металлосодержащих цитостатиков (препаратов платины), применяемых в клинике, и составила 1 мг/кг массы. Объем опухолей измеряют еженедельно и выражают в мм³, отмечают сроки гибели мышей и видимые признаки интоксикации (вялость, диарею, выпадение шерсти).

Результаты представлены в таблицах 1 и 2.

Таблица 2 Количество выживших мышей-опухоленосителей в динамике введения наночастиц металлов Группы мышей Количество мышей Сроки наблюдения (недели после начала введения НЧ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Контроль 5/0 5/0 5/0 5/0 5/0 5/0 4/0 2/0 1/0 0/0 НЧ цинка 5/0 5/0 5/0 5/2 5/3 5/4 5/4 5/5 5/5 5/5 НЧ меди 5/0 5/0 5/0 5/1 5/1 5/1 5/4 5/5 5/5 5/5 НЧ сплава 5/0 5/0 5/0 5/1 5/2 5/4 5/5 5/5 5/5 5/5 Примечание: числитель - число живых мышей; знаменатель - число мышей с полной регрессией опухоли.

Из данных, представленных в таблицах 1 и 2, видно, что в контрольной группе опухоль растет в течение всего срока наблюдения (за 1 мес ее объем увеличивается в 5 раз, за 1,5 мес - в 7,8 раз), тогда как в опытных группах отмечается ее выраженная регрессия (при введении НЧ цинка объем опухоли за 1 мес уменьшается в 1,76 раза, НЧ меди - в 2 раза, НЧ сплава НЧ - в 37 раз). Она начинается у всех мышей, получавших НЧ, уже через 1 неделю после их введения и последовательно продолжается вплоть до полного исчезновения опухоли, несмотря на то что у разных животных даже в пределах одной группы она происходит с неодинаковой скоростью (табл.1). Через 1,5 мес наблюдения на фоне роста опухоли начинается падеж контрольных мышей, а из животных опытных групп пальпируемые опухоли сохраняются только у 2 мышей: у одной, получавшей НЧ цинка, и у одной, получавшей НЧ меди. Все мыши, которым вводили НЧ сплава, к этому времени демонстрируют полную регрессию опухоли. Несмотря на то что именно введение НЧ сплава раньше и эффективнее других НЧ привело к полной регрессии опухоли, различий продолжительности жизни между группами мышей, получавшими различные НЧ, не установлено: у всех этот показатель существенно превышает контрольный. Когда все контрольные мыши пали при явлениях прогрессирования опухоли, стало возможным определить их среднюю продолжительность жизни. Она составила (47,8±4,4) дней после начала введения физраствора или (68,8±5,2) дней после перевивки опухоли. Все опытные мыши к этому времени не имели опухоли, были живы, активны, без видимых признаков интоксикации. В настоящее время прошло 90 дней с начала введения наночастиц металлов и 112 дней после перевивки саркомы 180. За это время из выживших мышей, получавших взвесь наночастиц, одна пала при отсутствии рецидива, по-видимому, по причине, не связанной с опухолью. Остальные животные живы, активны, ни одна не имеет рецидива опухоли, наблюдение за ними продолжается. К настоящему времени продолжительность их жизни в 2 раза превысила продолжительность жизни контрольных мышей.

Таким образом, установлено увеличение бессобытийной продолжительности жизни животных-опухоленосителей на фоне полной регрессии опухоли при локальном (интратуморальном) введении наночастиц металлов мышам с перевиваемой саркомой 180.

Технико-экономическая эффективность «Способа повышения бессобытийной продолжительности жизни опухоленосителей в эксперименте» заключается в возможности повышения продолжительности жизни опухоленосителей путем интратуморального введения наночастиц металлов мышам с перевиваемой саркомой 180.

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальным исследованиям в онкологии, и может быть использовано при исследовании влияния наночастиц металлов на опухолевый рост in vivo. Для этого мышам-опухоленосителям с саркомой 180 через 3 недели после перевивки интратуморально вводят по 0,2 мл взвеси наночастиц металлов меди, цинка или сплава Cu+Zn+Fe в концентрации 10 мкг/мл. Введение осуществляют по 2 раза в неделю в течение 5 недель, затем введение наночастиц металлов прекращают. Способ позволяет обеспечить повышение общей и бессобытийной продолжительности жизни мышей-опухоленосителей с перевиваемой саркомой 180 за счет высокой способности проникновения в клетки и встраивания в различные метаболические цепи наночастиц металлов. 2 табл.

Способ повышения бессобытийной продолжительности жизни опухоленосителей в эксперименте, включающий интратуморальное введение взвеси наночастиц металлов, отличающийся тем, что мышам-опухоленосителям с саркомой 180 через 3 недели после перевивки интратуморально вводят по 0,2 мл взвеси наночастиц металлов меди, цинка или сплава Cu+Zn+Fe в концентрации 10 мкг/мл по 2 раза в неделю в течение 5 недель, затем введение наночастиц металлов прекращают.