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 22-75-10011

НазваниеРазработка новой лекарственной формы на основе наноразмерного ватерита для системной комбинированной фотодинамической терапии рака молочной железы

РуководительТимин Александр Сергеевич, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого", г Санкт-Петербург

Период выполнения при поддержке РНФ

07.2022 - 06.2025

Конкурс№71 - Конкурс 2022 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины, 05-601 - Физические воздействия в медицине

Ключевые словаРак молочной железы, фотодинамическая терапия, химиотерапия, нановатерит, таргетная терапия, комбинированный подход к лечению онкологии

Код ГРНТИ76.00.00

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
В 2020 г. рак молочной железы (РМЖ) был диагностирован у 2.3 миллиона женщин, при этом в мире было зарегистрировано около 685 000 случаев смерти от этой болезни. По данным на конец 2020 г., в живых оставались 7.8 миллиона женщин, у которых за последние пять лет был диагностирован рак молочной железы, а это означает, что данная нозологическая форма является одной из самых распространенных онкологических заболеваний в мире. Внедрение современных хирургических методик, а также схем терапии на основе протоколов комбинированной полихимиотерапии и иммунотерапии постепенно улучшают ситуацию, однако большая когорта пациентов остается резистентной к такой терапии. Агрессивные терапевтические подходы в этой группе не всегда могут обеспечить радикальное удаление опухоли и, зачастую, сопряжены с побочными эффектами, связанными с неспецифическим действием и проявлением выраженной токсичности не только в отношении злокачественных клеток, но и здоровых тканей. Кроме того, актуальной проблемой является образование отдаленных метастазов, существенно ухудшающих прогноз течения РМЖ. По частоте метастазирования в кожу РМЖ уступает лишь меланоме. У женщин при выявлении кожных метастазов диагноз РМЖ ставится в 51,0–70,7% случаев. В 20% случаев впервые обнаруженный РМЖ сопровождается метастазами заболевания в кожу. Основным методом лечения больных с метастазами РМЖ остается курсовая химио-гормонотерапия. При этом положительный эффект от терапии при метастазах РМЖ в кожу и мягкие ткани достигается в 22–27% случаев. Таким образом, разработка новых терапевтических подходов, которые повысят шансы к полному выздоровлению и снизят возможность появления рецидивов РМЖ, является актуальной задачей. Одним из перспективных методов лечения злокачественных новообразований является фотодинамическая терапия (ФДТ). Данный подход основан на использовании фотосенсибилизаторов, потенциирующих фотохимическую реакцию, результатом которой является образование цитотоксических агентов химической природы, приводящих к некрозу и гибели клеток. Указанный метод может применяться как в режиме монотерапии, так и в сочетании с химиотерапией для улучшения прогноза результатов лечения и профилактики рецидивов и уже успел показать серьезную эффективность в ряде клинических исследований. Однако, в настоящий момент применение ФДТ в комбинации с системной химиотерапией сопряжено с риском развития побочных эффектов, обусловленных органотоксичностью химиотерапевтических препаратов. Также, стоит отметить, что эффективная доза противоопухолевых препаратов, назначаемых в комбинации с ФДТ намного превышает переносимую для пациента. Подходы, призванные оптимизировать фармакокинетику и обеспечить локальное действие противоопухолевых веществ в целевых тканях, основанные на использовании наноносителей для адресной доставки фотосенсибилизаторов и химиопрепаратов, могут значительно расширить арсенал специалиста, занимающегося лечением РМЖ, позволят повысить дозировки назначаемых препаратов без увеличения риска развития побочных эффектов от фотосенсибилизаторов и химиопрепаратов. Выбор биологически инертного носителя, имеющего высокую специфичность к клеткам опухоли, является ключевой задачей в создании “идеальной” платформы для терапевтических целей. Целью проекта является разработка нового инновационного носителя на основе наноразмерного ватерита (карбоната кальция) для адресной доставки фотосенсибилизаторов и химиопрепаратов в ткань опухоли с целью проведения комбинированной ФДТ рака молочной железы. Нановатерит, за счет функционализации направляющими молекулами будет избирательно накапливаться в области опухолевого узла, высвобождая терапевтические агенты непосредственно в зоне интереса. Затем, с помощью введенных в ткань железы оптических зондов, будет проведено фотодинамическое воздействие на раковую опухоль. Научная новизна в данном случае состоит в разработке новой лекарственной формы направленного действия и последующего ее применение для комбинированной терапии онкологического заболевания. Данный проект имеет научно-прикладной характер медицинского назначения и направлен на усовершенствование методов лечения сложно излечимого социально значимого заболевания, существенно снижающего продолжительность и качество жизни пациентов.

Ожидаемые результаты
В результате выполнения данного проекта будет разработана и апробирована методика комбинированной фотодинамической терапии (ФДТ) рака молочной железы (РМЖ) с использованием наноразмерных частиц ватерита направленного действия. Будут получены конкретные результаты: 1. Разработаны методики синтеза гибридных носителей на основе наноразмерного ватерита; 2. Полученные материалы охарактеризованы с использованием физико-химических методов исследования; 3. Разработаны протоколы включения в пористую структуру ватерита ряда фотосенсибилизаторов и химиотерапевтических препаратов; 4. Разработаны протоколы модификации поверхности полученных носителей конъюгатами полиэтиленгликоля (ПЭГ) и биологическими направляющими лигандами к HER-2; 5. Проведены in vitro исследования разработанных носителей на опухолевых клетках РМЖ; 6. Разработаны экспериментальные модели онкологических заболеваний РМЖ на лабораторных животных; 7. Проведены in vivo исследования профиля токсичности и биораспределения разработанных носителей с использованием различных методов визуализации (МРТ и флуоресцентный биоимиджинг) на лабораторных животных; 8. Разработаны и апробированы протоколы проведения комбинированной ФДТ в сочетании с химиотерапией с использованием разработанных носителей направленного действия; 9. Разработаны рекомендации по применению методик направленной доставки химиотерапевтических препаратов и фотосенсибилизаторов. Успешная реализация проекта позволит решить ряд существующих проблем широкого плана: - Социальной/Экономической Решение научной проблемы, сформулированной в данном проекте, позволит разработать и апробировать новые методики лечения РМЖ с помощью опухолеспецифичных носителей лекарственных препаратов. Результаты, полученные в рамках данного проекта могут быть использованы для последующего проведения доклинических испытаний, а перечень характеристик структурных и биохимических свойств опухоли, полученных в результате работы, лягут в основу рекомендаций по формированию групп риска, алгоритма диагностики, отбора и подготовки больных с целью их включения в клинические исследования с использованием предлагаемой технологии. - Образовательной Разработанные подходы и технологии терапии РМЖ, а также методики получения наноносителей будут включены в рабочие программы международной магистерской программы “Квантовые и гибридные материалы” на Физико-Техническом Факультете Университета ИТМО, а также для НИР студентов-магистрантов. - Научной Полученные в работе новые знания об использовании ФДТ комбинированного действия приблизят нас к пониманию эффективных механизмов лечения РМЖ и потенциально других онкологических заболеваний, а также позволят провести поиск новых потенциально эффективных носителей лекарственных препаратов направленного действия. Изучение нановатерита в качестве средства целевой доставки терапевтических агентов приблизит нас к созданию инновационных препаратов нового поколения, которые можно будет использовать в схеме лечения больных с РМЖ. В результате выполнения данного проекта научный коллектив планирует опубликовать не менее 12 печатных работ в высокорейтинговых научных журналах (Web of Science/Scopus), а также представить экспериментальные данные на международных научных конференциях с целью поиска новых потенциальных коллаборантов и популяризации полученных результатов в международном научном сообществе. - Создание новых технологий или усовершенствование применяемых технологий Задачи проекта составлялись совместно со специалистами из нескольких медицинский организаций - НИИ им. В. А. Алмазова и РНЦ РХТ им. акад. Гранова. Участие медицинских организаций в проекте позволит в кратчайшие сроки разработать прототип лекарственной формы для комбинированной ФДТ онкологического заболевания и получить соответствующие рекомендации от клиницистов с целью дальнейшего продвижения разрабатываемой технологии в медицинскую практику.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---