Исследование методами ЭПР спектроскопии комплексов фотосенсибилизаторов с альбумином, перспективных в фотодинамической терапии рака

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 18-73-00292

НазваниеИсследование методами ЭПР спектроскопии комплексов фотосенсибилизаторов с альбумином, перспективных в фотодинамической терапии рака

Руководитель Крумкачева Олеся Анатольевна, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт "Международный томографический центр" Сибирского отделения Российской академии наук , Новосибирская обл

Конкурс №29 - Конкурс 2018 года по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-505 - Строение молекул и молекулярная спектроскопия

Ключевые слова электронный парамагнитный резонанс,ЭПР, химическая поляризация электронов, нитроксильные спиновые метки, порфирины, триплетные молекулы, альбумин, доставка лекарств

Код ГРНТИ03.15.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
На сегодняшний день рак продолжает оставаться одной из основных причин смерти. В настоящее время наиболее распространенными методами лечения рака являются хирургическое вмешательство, лучевая терапия и химиотерапия. Однако данные методы не обладают достаточной селективностью и во время их применения повреждаются не только переродившиеся раковые клетки, но также значительное количество здоровых. Поэтому в мире активно ведется поиск более эффективных и точных методов лечения, и одним из таких методов является фотодинамическая терапия рака (ФДТ). Многие используемые в настоящее время в медицине фотосенсибилизаторы не полностью отвечают всем требованиям, предъявляемым к препаратам данной группы, и обладают рядом существенных недостатков. Поэтому наряду с ныне используемыми препаратами активно разрабатываются и исследуются новые соединения, на основе производных порфиринов, хлоринов, бактериохлоринов, фталоцианинов. Большинство новых и перспективных фотосенсибилизаторов представляют собой липофильные вещества c низкой растворимостью в воде. Во всем мире активно ведется поиск транспортных систем для эффективной доставки фотосенсибилизаторов. Перспективным носителем для доставки липофильных препаратов является человеческий сывороточный альбумин (ЧСА). Ключевыми свойствами ЧСА являются его стабильность, высокая растворимость в воде, биосовместимость, нетоксичность и отсутствие иммуногенности. Образование комплекса с ЧСА позволяет не только растворить липофильные лекарственные средства, но также снизить их токсичность и увеличить время циркуляции в крови. Стабильность лекарственных комплексов с альбумином, а также специфичность накопления препаратов в раковых опухолях можно увеличить за счет формирования наночастиц на основе альбумина. Многие фотосенсибилизаторы способны связываться с ЧСА. Фотофизические свойства для комплексов с ЧСА и наночастицами ЧСА существенно зависят от локализации фотосенсибилизаторов на белке. Таким образом, для создания перспективных фотосенсибилизаторов для терапии рака важно понимать, как и в какой степени, структура фотосенсибилизатора влияет на связывание с ЧСА, структуру комплекса и фотофизические свойства фотосенсибилизатора. Конкретной задачей, решаемой в рамках данного проекта, является изучение комплексов фотосенсибилизаторов с альбумином и наночастицами альбумина, перспективных в фотодинамической терапии рака. В проекте планируется применить комбинацию современных физико-химических методов, включая различные методы спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), оптической и флуоресцентной спектроскопии. В ходе выполнения проекта будут получены новые научные результаты, описывающие фундаментальные закономерности взаимодействия тетрапиррольных макроциклических соединений с альбумином и наночастицами альбумина. В результате будет получена корреляция между структурой фотосенсибилизатора, структурой его комплекса с человеческим сывороточным альбумином и его наночастицами и конечными фотофизическими свойствами. Будет проведена оценка перспектив использования комплексов с наночастицами альбумина для фотодинамической терапии рака.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Крумкачева О.А., Тимофеев И. О., Политанская Л. В., Полиенко Ю. Ф., Третьяков Е. В., Рогожникова О. Ю., Трухин Д. В., Тормышев В. М., Чубаров А. С., Багрянская Е. Г., Федин М. В. Triplet Fullerenes as Prospective Spin Labels for Nanoscale Distance Measurements by Pulsed Dipolar EPR Angewandte Chemie International Edition (год публикации - 2019)

2. Тимофеев И.О., Спицына А.С., Лебедева Н.Ш., Койфман О.И., Чубаров А.С., Федин М.В., Багрянская Е.Г., Крумкачева О.А. EPR studies of complexes of photosensitizers with albumin promising in photodynamic therapy of cancer Всероссийская мультиконференция с международным участием «Биотехнология – медицине будущего» 29 июня - 2 июля 2019 г., г. Новосибирск, Россия, стр. 139 (год публикации - 2019)

3. Санникова Н.Е., Тимофеев И.О., Багрянская Е.Г., Боуман М.К., Федин М.В., Крумкачева О.А. Electron Spin Relaxation of Photoexcited Porphyrin in Water-Glycerol Glass Molecules (год публикации - 2020)

4. Санникова Н.Е., Тимофеев И.О., Чубаров А.С., Лебедева Н.Ш., Семейкин А.С., Кирилюк И.А., Центалович Ю.П., Федин М.В., Багрянская Е.Г., Крумкачева О.А. Application of EPR to Porphyrin-Protein Agents for Photodynamic Therapy Journal of Photochemistry and Photobiology, B: Biology (год публикации - 2020)

5. Крумкачева, О. А., Тимофеев, И. О., Политанская, Л. В., Полиенко, Ю. Ф., Третьяков, Е. В., Рогожникова, О. Ю., Трухин, Д. В., Тормышев, В. М., Чубаров, А. С., Багрянская, Е. Г., Федин, М. В. Triplet fullerenes as prospective spin labels for nanoscale distance measurements by pulsed dipolar EPR SPIN CHEMISTRY MEETING 2019, Saint Petersburg, стр. 60 (год публикации - 2019)

6. Крумкачева О.А., Тимофеев И.О., Спицына А.С., Федин М.В., Лебедева Н.Ш., Койфман О.И., Багрянская Е.Г. COMPLEXES OF PORPHYRINS WITH HUMAN SERUM ALBUMIN: STRUCTURAL INSIGHTS REVEALED BY EPR SPECTROSCOPY XIII International Conference “Synthesis and Application of Porphyrins and Their Analogues“, “Silver Plyos” Kostroma region, стр. 71 (год публикации - 2019)

Публикации