Разработка подходов к созданию радиофармацевтических препаратов направленного действия на основе полимерных нано- и микроносителей комплексного состава

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 19-75-10010

НазваниеРазработка подходов к созданию радиофармацевтических препаратов направленного действия на основе полимерных нано- и микроносителей комплексного состава

Руководитель Тимин Александр Сергеевич, Кандидат химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" , Томская обл

Конкурс №41 - Конкурс 2019 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; 05-505 - Технология фармацевтических препаратов и лекарственных форм

Ключевые слова Злокачественные новообразования, лучевая терадия, радионуклиды, направленная доставка, гибридные нано- и микрокапсулы, функционализация, методы лучевой диагностики, молекулярные векторы, хелатирующие соединения

Код ГРНТИ76.00.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Злокачественные новообразования (ЗНО) являются одной из основных причин смертности среди населения – около 5 млн. человек заболевает и около 2 млн. погибает ежегодно по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). Современные подходы онкологических заболеваний основаны на хирургическом вмешательстве, полихимиотерапии, а также использовании ионизирующего излучения (лучевая терапия). Хирургическое вмешательство, равно как и использование химиотератевтических препаратов зачастую не обеспечивает радикальной элиминации опухолевых клеток из организма в связи с отсутствием направленности воздействия в первом случае, а также с развитием первичной и вторичной химиорезистентности во втором. Основным преимуществом лучевой терапии является отсутствие механизмов резистентности опухолевых клеток к такому виду воздействия. Однако, не смотря на возможность топографически точного воздействия на очаг, дистанционная и контактная лучевая терапия сопряжены с побочными эффектами, связаными с неспецифическим действием и проявлением выраженной токсичности не только в отношении злокачественных клеток, но и здоровых тканей. Повышения специфичности и снижения токсичности лучевой тепарии можно добиться путем доставки активных радиоизотопов, излучающих альфа- и бета-частицы (радионуклидная терапия) непосредственно к опухолевым клеткам. На сегодняшний день активно ведуться исследования по разработке радиофармпрепаратов направленного действия на основе молекулярных векторов (антител, пептидов), меченных радионкулидами. Однако существует ряд перспективных радионуклидов, использование которых ограниченно или невозможно ввиду особенностей их связи с молекулярными векторами. Используемые в настоящее время технологии доставки имеют ряд недостатков и ограничений, в связи с чем разработка новых платформ адресной доставки является актуальной задачей. Особый интерес представляют собой полиэлектролитные нано- и микрокапсулы. Такие капсулы могут служить платформой для создания интеллектуальных гибридных носителей благодаря возможности модификации их поверхности наноструктурами (магнитными наночастицы, квантовыми точками и т.д.) и биологическими лигандами, включая антитела. Такие носители способны эффективно инкапсулировать и удерживать большие количества различных типов соединений, создавая устойчивую лекарственную форму. Данные системы уже продемонстрировали свой потенциал в качетсве средства доставки биологически активных соединений (противоопухолевых препаратов, генетического материала) в область интереса. Данный проект направлен на разработку воспроизводимых технологий инкапсулирования диагностических и терапевтических радинуклидов в индивидуальной форме микро- и нанокапсул комплексного состава, модифицированных направляющими лигандами для придания им адресности с целью создания радиофармпрепарата нового поколения. Данный проект имеет медицинское назначение и направлен на совершенствование методов лечения социально значимых и трудно поддающихся сейчас лечению заболеваний.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Пельтек А.А., Муслимов А.Р., Зюзин М.В., Тимин А.С. Current outlook on radionuclide delivery systems: From design consideration to translation into clinics BioMed Central, Peltek et al. J Nanobiotechnol (2019) 17:90 https://doi.org/10.1186/s12951-019-0524-9 (год публикации - 2019)
10.1186/s12951-019-0524-9

2. Муслимов А.Р., Тимин А.С., Бичайкина В.Р., Пельтек А.А., Карпов Т.Е., Дубавик А., Номине А., Гранбажа Дж., Сухоруков Г.Б., Зюзин М.В. Biomimetic drug delivery platforms based on mesenchymal stem cells impregnated with light-responsive submicron sized carriers Royal Society of Chemistry (год публикации - 2020)
10.1039/c9bm00926d

3. Бахром Х., Гончаренко А.А., Фаткудинова Л.И., Пельтек А.А., Муслимов А.Р., Коваль О.Ю., Елисеев И.Е., Манчев А., Горин Д., Шишкин И.И., Носков Р.Е., Тимин А.С., Гинсбург П., Зюзин М.В. Controllable synthesis of calcium carbonate with different geometry: comprehensive analysis of particles formation, their cellular uptake and biocompatibility American Chemical Society, ACS Sustainable Chemistry & Engineering 2019, 7, 23, 19142-19156 (год публикации - 2019)
10.1021/acssuschemeng.9b05128

4. Зограф Г.П,, Тимин А.С., Муслимов А.Р., Шишкин И.И., Номине А., Джпнбаха Дж., Хош Пинту, Ли Квуанг, Зюзин М.В., Макаров С.В. All-Optical Nanoscale Heating and Thermometry with Resonant Dielectric Nanoparticles for Controllable Drug Release in Living Cells Laser & Photonics Reviews, Laser Photonics Rev. 2020, 1900082 (год публикации - 2020)
10.1002/lpor.201900082

5. Д. Антуганов, М. Надпорожский, Д. Сысоев, С. Шатик, Ю. Кондратенко Alkanolammonium Protic Ionic Liquids for Low Temperature 68 Ga‐Radiolabeling of DOTA‐Functionalized Compounds ChemistrySelect (год публикации - 2020)
10.1002/slct.202002891

6. Зюзин М.В., Антуганов Д.О., Я.В. Тараканчикова, Т.Е. Карпов, Т.В. Машель, Е.Н. Герасимова, О.О. Пельтек, А. Номине, С. Брюер, Ю. А. Кондратенко, А.Р. Муслимов, А.С. Тимин Radiolabeling Strategies of Micron- and Submicron-Sized Core–Shell Carriers for In Vivo Studies ACS Applied Materials and Interfaces (год публикации - 2020)
10.1021/acsami.0c06996

7. Муслимов А.Р., Антуганов Д.О., Тараканчикова Я.В., Карпов Т.Е., Жуков М.В., Зюзин М.В., Тимин А.С. n investigation of calcium carbonate core-shell particles for incorporation of 225Ac and sequester of daughter radionuclides: in vitro and in vivo studies Journal of Controlled Release (год публикации - 2021)
10.1016/j.jconrel.2021.01.008

8. Karpov T.E., Muslimov A.R., Antuganov D.O., Postovalova A.S., Pavlov D.A., Usov Y.V., Shatik S.V., Zyuzin, M.V., Timin, A.S. Impact of metallic coating on the retention of 225Ac and its daugthers within core–shell nanocarriers Journal of Colloid and Interface Science, Volume 608, Part 3, 15 February 2022, Pages 2571-2583 (год публикации - 2022)
10.1016/j.jcis.2021.10.187

9. Муслимов А.Р., Антуганов Д.О., Тараканчикова Я.В., Жуков М.В., Надпорожский М.А., Зюзин М.В., Тимин А.С. Calcium Carbonate Core–Shell Particles for Incorporation of 225Ac and Their Application in Local α-Radionuclide Therapy ACS Appl. Mater. Interfaces, 2021, 13, 22, 25599–25610 (год публикации - 2021)
10.1021/acsami.1c02155

10. А.С. Тимин, А.С. Постовалова, Т.Е. Карпов, Д. Антуганов, А.С. Букреева, Д.Р. Ахметова, А.С. Рогова, А.Р. Муслимов, С.А. Родимова, Д.С. Кузнецова, М.В. Зюзин Calcium carbonate carriers for combined chemo- and radionuclide therapy of metastatic lung cancer Journal of Controlled Release, Volume 344, April 2022, Pages 1-11 (год публикации - 2022)

Публикации