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 19-15-00132

НазваниеОценка возможности использования спектроскопии комбинационного и гигантского комбинационного рассеяния тромбоцитов периферической крови для персонализации антиагрегантной терапии сердечно-сосудистых заболеваний

Руководитель Рафальский Владимир Витальевич, Доктор медицинских наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" , Калининградская обл

Конкурс №35 - Конкурс 2019 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-501 - Фармацевтическая химия, фармакология (в том числе клиническая фармакология)

Ключевые слова Персонализированная медицина, фармакотерапия, профилактика, сердечно-сосудистые заболевания, антиагреганты, аспирин, клопидогрель, тромбоциты, спектроскопия гигантского комбинационного рассеяния, золотые наночастицы, нанокомпозиты

Код ГРНТИ76.29.00

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются основной причиной смерти во всем мире. По оценкам экспертов ВОЗ в 2016 году от ССЗ умерло 17,9 миллионов человек, что составило 31% от всех случаев смерти в мире. Активация тромбоцитов – ключевой момент в патогенезе ССЗ, поэтому ингибирование тромбоцитарной агрегации является в настоящее время ключевым терапевтическим подходом в лечении и профилактике ССЗ атеросклеротического генеза. Эффективность современной антиагрегантной терапии (АТ) в настоящее время недостаточно высока, в частности, прием одного антитромбоцитарного препарата (АП), например, аспирина снижает риск развития инфаркта миокарда только на 20-31%. Поэтому разработка новых, более эффективных методов прогнозирования ответа пациентов на АТ и последующую ее коррекцию, является важнейшей задачей современной медицины. Настоящий проект направлен на решение проблемы персонализации АП при ССЗ на основании результатов анализа спектров комбинационного и гигантского комбинационного рассеяния и выявления потенциальных корреляций с функциональной активностью тромбоцитов периферической крови. Основным преимуществом выбранного в данном проекте метода изучения состояния тромбоцитов – КР и ГКР-спектрометрия – является неинвазивность и возможность собрать большой объем информации. В частности, с помощью КР-спектроскопии можно получить информацию о биохимическом составе клеток, конформациях молекул без разрушения клеток. Для КР-спектроскопии характерна относительная простота пробоподготовки и большой объем получаемой информации; получение как количественных, так и качественных характеристик образца. В ходе реализации проекта планируется решение следующих задач: 1) разработка оптимальных методик выделения тромбоцитов периферической крови для получения и идентификации спектров комбинационного рассеяния (КР) и гигантского комбинационного рассеяния (ГКР) единичных клеток; 2) разработка методики синтеза абляционных наночастиц золота и наноструктурированных поверхностей для реализации эффекта ГКР как высокочувствительного метода детектирования функциональных особенностей единичного тромбоцита; 3) разработка методики химического синтеза многофункциональных биоконъюгированных композитных наноконструкций (НК) на основе золота, нагруженных лекарственными средствами (ЛС): ацетилсалициловой кислотой и активным метаболитом клопидогреля в целях детекции изменений структуры и функции единичного тромбоцита периферической крови; 4) отработка методов регистрации спектров КР и ГКР (включая картирование) тромбоцитов периферической крови, инкубированных с НК на базе золотых наночастиц in vitro; 5) изучение спектров КР и ГКР тромбоцитов периферической крови здоровых лиц и пациентов с ИБС, выделение типичные и атипичные спектры рассеяния; проведение спектральноного анализа структуры тромбоцита по результатам ГКР спектроскопии с выделением типичных и атипичных спектров рассеяния; 6) сопоставление КР и ГКР спектров единичных тромбоцитов периферической крови, полученных у пациентов с различными формами ишемической болезни сердца, с функциональным состоянием (агрегационной активностью) тромбоцитов периферической крови. Спектры КР тромбоцитов будут получены с использованием спектрометра Centaur со спектральным разрешением 2 см-1. Основными рабочими источниками для регистрации КР и ГКР спектров будет являться лазеры с длиной волны возбуждения 632 нм, 532 нм и 785 нм. Для обработки спектральных данных будет использована система BioRad-KnowItAll Informatics. Для выявления особенностей ГКР спектров тромбоцитов, коррелирующих с функциональным ответом на разные варианты антиагрегантной терапии, будут использованы синтезированные многофункциональные биоконъюгированные композитные наноконструкции (НК) на основе золота, нагруженных ацетилсалициловой кислотой и активным метаболитом клопидогреля. В качестве источника тромбоцитов будет использована периферическая венозная кровь, полученная у здоровых добровольцев и пациентов с разными формами ишемической болезни сердца. Функциональная активность тромбоцитов будет оценена по характеру изменений их агрегационной (спонтанной и индуцированной) активности. Для этого все образцы параллельно будут изучены на агрегометрах с различным принципом изучения активности тромбоцитов: 1) Chrono-log 490 - для изучения функции тромбоцитов методом оптической световой агрегометрии в обогащенной тромбоцитами плазме; 2) CHRONO-LOG 590 - для проведения исследования функции тромбоцитов с помощью импедансной модели на цельной крови; 3) потоковый анализатор активности тромбоцитов PFA-200 - для моделирования тромбоцитарного гемостаза в условиях приближенных к in vivo. Научная новизна проекта заключается в том, что впервые будут систематически изучены спектры КР и ГКР рассеяния тромбоцитов периферической крови, разработаны условия для их оптимальной регистрации. Впервые спектры КР и ГКР рассеяния тромбоцитов будут сопоставлены с функциональным состоянием тромбоцитов. Авторский коллектив впервые синтезирует, получит характеристики и использует на практике многофункциональные биоконъюгированные композитные наноконструкции на основе золота, нагруженные антиагрегантами - ацетилсалициловой кислотой и активным метаболитом клопидогреля для регистрации спектров ГКР рассеяния тромбоцитов. Впервые будут исследованы оптические свойства, синтезированных НК, проверена корректная работа ГКР-репортеров, установлено наличие плазмонного возбуждения, а также размеров НК методами спектроскопии поглощения и фотокорреляционной спектроскопии. Впервые будет выполнено исследование морфологии синтезированных частиц методом сканирующей электронной микроскопии, рассчитаны значения напряженности ЭМ поля в «горячих точках» в случае сферической частицы (для варьируемых размеров) и в плоском случае (поверхность), с применением FDTD метода.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---