ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ РАСШИРЕНИЯ СПЕКТРА ЦИТОТОКСИЧНОСТИ ПЕГИЛИРОВАННЫХ ЛИПОСОМАЛЬНЫХ СИСТЕМ ДОСТАВКИ ПРОТИВООПУХОЛЕВЫХ ПРЕПАРАТОВ МЕТОДОМ СПИНОВЫХ ЗОНДОВ

Л. В. Иванов; А. В. Щербак; В. Г. Кравченко; Л. В. Деримедведь; Э. В. Супрун

doi:10.31435/rsglobal_ws/30062019/6573

Л. В. Иванов Ведущий научный сотрудник, Институт химии поверхности НАН Украины
А. В. Щербак Доцент, Харьковская государственная зооветеринарная академия
В. Г. Кравченко Профессор, Украинская медицинская стоматологическая академия
Л. В. Деримедведь Профессор, Национальный фармацевтический университет
Э. В. Супрун Профессор, Национальный фармацевтический университет

DOI: https://doi.org/10.31435/rsglobal_ws/30062019/6573

Keywords: cytotoxicity, pegylated liposomal delivery systems, microviscosity of membrane lipids, spin probe method, hydrophobic interaction

Abstract

Pegylated liposomal anticancer drugs, in particular, doxorubicin have an expansion of the spectrum of toxicity. To study the mechanisms of influence of polyethylene glycol (PEG) on the structure of cell membranes, the sensitive biophysical method of spin probes was used. Using the spin probe method, it has been shown that in the presence of an increased prothrombin blood index, increased blood viscosity and a high density of red blood cells and other blood components, large and long fragments of PEG molecules located on the surface of pegylated liposomal delivery systems can effectively interact with the membranes of neighboring cells. The list of even these possible effects, which were determined and described by us in experiments for bovine serum albumin, liposomes, erythrocytes and skin tissue, suggests that the expansion of the spectrum of the specific toxicity of pegylated liposomes may be directly or indirectly associated with the mechanisms of action of PEG on proteins and cell membranes.

References

Murakami T., Fan J., Yudasaka M., Iijima S., Shiba K. Solubilization of single-wall carbon nanohorns using a PEGdoxorubicin conjugate. Molecular Pharmaceutics, 2006, v.3, p.407–14.

Matsumura S., Ajima K., Yudasaka M., Iijima S. and Shiba K. Dispersion of Cisplatin-Loaded Carbon Nanohorns with a Conjugate Comprised of an Artificial Peptide Aptamer and Polyethylene Glycol. Molecular Pharmaceutics, 2007, v.4(5), p.723–9.

Клиническая фармакология. Пегилированные лекарственные препараты: современное состояние проблемы и перспективы/^ И.Г. Никитин, И.Е. Байкова, Л.М. Гогова, Кафедра госпитальной терапии No 2 Лечебного факультета РГМУ//Лечебное дело 4. 2005. – С.18-24.

Каплун А. П., Ле Банг Шон, Краснопольский Ю. М., Швец В. И. Липосомы и другие наночастицы как средство доставки лекарственных веществ // Вопросы медицинской химии. – 1999. – No 4(1). – С. 3–12.

Doubly radiolabeled liposomes for pretargeted radioimmunotherapy /M. Mougin-Degraef, C. Bourdeau, E. Jestin, at al.//Intern. J. Pharmaceutics. – 2007. – Vol. 344. – P. 110–117.

Включение изониазида в липосомы разного липидного состава/Сорокоумова Г.М., Селищева А.А., Маликова Н.М. и др.// Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2004. – Т. 137. – No 1. – С.24.

In vitro stability and content release properties of phosphatidylglyceroglycerol contaning thermosensitive liposomes/M. Hossan, M. Wiggernhorn, A. Schwerdt et al.//Biochimica et Biophysica Acta. 2007. – Vol.1768. – P. 2491-9.

Rohit Sood, Paav K.J. Kinnunen. Cholesterol, lanosterol and ergosterol attenuate the membrane association of LL-37 (WR7F) and temporin L// Biochimica et Biophysica Acta. 2008. – Vol.1778. – P. 1460-6.

Stebbing J, Gaya A. Pegylated liposomal doxorubicin (Caelyx TM) in recurrent ovarian cancer. Cancer Treat Rev 2002; 28: 121–5.

Pegylated liposomal doxorubicin (doxil): reduced clinical cardiotoxicity in patients reaching or exceeding cumulative doses of 500 mg/m2. / Safra T, Muggia F, Jeffers S et al.// Ann. Oncol. 2000. – Vol. 11. – P. 1029–33.

Безопасность комбинации карбоплатина и пегилированного липосомального доксорубицина в первой линии терапии больных раком яичников: предварительные результаты рандомизированного исследования MITO-2/S. Pignata, G. Scambia, A. Savarese еt al.//Клиническая онкология. – 2007. Т.2. – С.14-18.

Vaage J, Donovan D, Mayhew E et al. Therapy of human ovarian carcinoma xenografts using doxorubicin encapsulated in sterically stabilized liposomes. Cancer 1993; 72: 3671–75.

Muggia FM, Hainsworth JD, Jeffers S et al. Phase II study of liposomal doxorubicin in refractory ovarian cancer. Antitumor activity and toxicity modification by liposomal encapsulation. J Clin Oncol 1997; 15: 987–93.

Safra T, Groshen S, Jeffers S et al. Treatment of patients with ovarian carcinoma with pehylated liposomal doxorubicin. Analysis of toxicities and predictors of outcome. Canser 2001; 91: 90–100.

Зырняева Н.Н. Исследование эффективности химиотерапии экспериментальной холангиоцеллюлярной карциномы с помощью магнитоуправляемых липосом с доксорубицином: автореферат дис. ... кандидата мед. наук: 14.03.06 / Зырняева Наталья Николаевна; [Место защиты: Морд. гос. ун-т им. Н.П. Огарева]. Саранск, 2014. – 22 с.

Липосомы в биологических системах/ Под ред. Грегориадиса Г., Аллисона А. – М.: Медицина, 1983. – 384 с.

Иванов Л.В., Орлова И.Н. Биофармацевтические исследования, направленные на оптимизацию состава, свойств и пути введения лекарственных препаратов. - В сб. «Технология и стандартизация лекарств», Харьков, 2000, Т. 2, с. 558-615.

Жданов P.M. Парамагнитные модели биологически активних веществ М., «Наука». 1979.

Лихтенштейн Г.И. Метод спиновых меток в молекулярной биологии. – М.: Наука, 1974. – С. 12-24.

Кольтовер В.К. Спиновые метки и зонды в исследованиях модельных и биологических мембран. Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Биофизика. 1979. – Т. II. – С. 10-100.

А.с. 1049808 СССР, МКИ. Способ определения степени деструкции клеток / Иванов Л.В., Моисеев В.А., Гаврилова и др. (СССР). N 3353854; Заявлено 10.11.1981; Опубл. 23.06.1983, Бюл. N 39. 4 с.

Liposomal drug delivery systems: From concept to clinical applications /Theresa M. Allena, Pieter R. Cullis // Advanced Drug Delivery Reviews 65 (2013). 36–48.