Фармакокинетика наноалмазов, меченных Re-188, в организме мышей с экспериментальной карциномой Эрлиха

DOI: 10.21870/0131-3878-2017-26-2-62-71

Петриев В.М.^1,2, Тищенко В.К.¹, Михайловская А.А.¹, Коноплянников А.Г.¹

«Радиация и риск». 2017. Том 26. № 2, с.62-71

Сведения об авторах

Петриев В.М.^1,2 – в.н.с., д.б.н., проф. НИЯУ МИФИ. Контакты: 249036, Калужская обл., Обнинск, ул. Королёва, 4, Тел.: (484) 399-71-00; e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .
Тищенко В.К.¹ – с.н.с., к.б.н. МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИРЦ» Минздрава России.
Михайловская А.А.¹ – с.н.с., к.б.н. МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИРЦ» Минздрава России.
Коноплянников А.Г.¹ – зав. отд., д.б.н., проф. МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИРЦ» Минздрава России.

Аннотация

Адресная доставка радионуклидов непосредственно к опухолевому очагу является важной задачей радионуклидной терапии рака. В этой связи огромный интерес представляют наноалмазы (НА), которые могут применяться для селективной доставки терапевтических радионуклидов в опухолевую ткань. Целью данной работы было изучение фармакокинетических свойств НА, меченных ¹⁸⁸Re (¹⁸⁸Re-НА), при различных путях их введения. Экспериментальные исследования выполняли на мышах с солидным вариантом карциномы Эрлиха при внутриопухолевом, внутривенном и внутрижелудочном введении ¹⁸⁸Re-НА. В качестве контроля служили результаты фармакокинетики свободного ¹⁸⁸Re в виде перрената натрия (Na¹⁸⁸ReO₄) после внутриопухолевого введения. Согласно полученным результатам максимальное содержание активности в опухоли отмечалось при внутриопухолевом введении ¹⁸⁸Re-НА и достигало 98,5%/г. В дальнейшем, однако, происходило быстрое выведение активности из опухолевой ткани. При внутривенном и внутрижелудочном введении максимальные удельные активности ¹⁸⁸Re-НА в опухоли составили 2,85%/г и 3,14%/г соответственно. На протяжении всего исследования концентрация препарата при внутривенном и внутрижелудочном путях введения была существенно ниже, чем при внутриопухолевой инъекции. Концентрация Na¹⁸⁸ReO₄ в опухолевой ткани были также ниже, чем ¹⁸⁸Re-НА. Повышенное содержание ¹⁸⁸Re-НА наблюдали в щитовидной железе и желудке. Таким образом, высокую удельную активность в опухоли отмечали лишь при интратуморальном введении ¹⁸⁸Re-НА. Способ введения ¹⁸⁸Re-НА не оказывал значительного влияния на уровни активностей во внутренних органах и тканях, но влиял на скорость накопления активности в них.

Ключевые слова
Наночастицы, наноалмазы, ¹⁸⁸Re, радиофармпрепарат, карцинома Эрлиха, радионуклидная терапия, терапия рака, внутриопухолевое введение, внутривенное введение, внутрижелудочное введение.

Список цитируемой литературы

1. Schrand A.M., Huang H., Carlson C., Schlager J., Osawa E., Hussain S., Dai L. Are diamond nanoparti-cles cytotoxic? //J. Phys. Chem. B. 2007. V. 111, N 1. P. 2-7.

2. Mochalin V., Shenderova O., Ho D., Gogotsi Y. The properties and applications of nanodiamonds //Nat. Nanotechnol. 2012. V. 7, N 1. P. 11-23.

3. Huang H., Pierstorff E., Osawa E., Ho D. Active nanodiamond hydrogels for chemotherapeutic delivery //Nano Lett. 2007. V. 7, N 11. P. 3305-3314.

4. Xiao J., Duan X., Yin Q., Zhang Z., Yu H., Li Y. Nanodiamonds-mediated doxorubicin nuclear delivery to inhibit lung metastasis of breast cancer //Biomaterials. 2013. V. 34, N 37. P. 9648-9656.

5. Wang X., Low X.C., Hou W., Abdullah L.N., Toh T.B., Mohd Abdul Rashid M., Ho D., Chow E.K. Epirubicin-adsorbed nanodiamonds kill chemoresistant hepatic cancer stem cells //ACS Nano. 2014. V. 8, N 12. P. 12151-12166.

6. Man H.B., Kim H., Kim H.J., Robinson E., Liu W.K., Chow E.K., Ho D. Synthesis of nanodiamond-daunorubicin conjugates to overcome multidrug chemoresistance in leukemia //Nanomed. 2014. V. 10, N 2. P. 359-369.

7. Guan B., Zou F., Zhi J. Nanodiamond as the pH-responsive vehicle for an anticancer drug //Small. 2010. V. 6, N 14. P. 1514-1519.

8. Liu K.K., Zheng W.W., Wang C.C., Chiu Y.C., Cheng C.L., Lo Y.S., Chen C., Chao J.I. Covalent linkage of nanodiamond-paclitaxel for drug delivery and cancer therapy //Nanotechnol. 2010. V. 21, N 31. P. 315106.

9. Toh T.B., Lee D.K., Hou W., Abdullah L.N., Nguyen J., Ho D., Chow E.K. Nanodiamond-mitoxantrone complexes enhance drug retention in chemoresistant breast cancer cells //Mol. Pharmacol. 2014. V. 11, N 8. P. 2683-2691. 10. Li J., Zhu Y., Ki W., Zhang X., Peng Y., Huang Q. Nanodiamonds as intracellular transporters of chemo-therapeutic drug //Biomaterials. 2010. V. 31, N 32. P. 8410-8418.

11. Aleksenskiy A.E., Eydelman E.D., Vul A.Ya. Deagglomeration of detonation nanodiamonds //Nanosci. Nanotechnol. Lett. 2011. V. 3, N 1. P. 68-74.

12. Perevedentseva E., Hong S.F., Huang K.J., Chiang L.T., Lee C.Y., Tseng Y.T., Cheng C.L. Nanodiamond internalization in cells and the cell uptake mechanism //J. Nanopart. Res. 2013. V. 15. P. 1834-1845.

13. Cuche A., Sonnefraud Y., Faklaris O., Garrot D., Boudou J.P., Sauvage T., Roch J.F., Treussart F., Huant S. Diamond nanoparticles as photoluminescent nanoprobes for biology and near-field optics //J. Lumin. 2009. V. 129, N 12. P. 1475-1477.

14. Liu K.K., Wang C.C., Cheng C.L., Chao J.I. Endocytic carboxylated nanodiamond for the labeling and tracking of cell division and differentiation in cancer and stem cells //Biomaterials. 2009. V. 30, N 26. P. 4249-4259.

15. Kaur R., Badea I. Nanodiamonds as novel nanomaterials for biomedical applications: drug delivery and imaging systems //Int. J. Nanomed. 2013. V. 8. P. 203-220.

16. Keremidarska M., Ganeva A., Mitev D., Hikov T., Presker R., Pramatarova L., Krasteva N. Comparative study of cytotoxicity of detonation nanodiamond particles with an osteosarcoma cell line and primary mesenchymal stem cells //Biotechnol. Biotechnol. Equip. 2014. V. 28, N 4. P. 733-739.

17. Yuan Y., Chen Y.W., Liu J.H., Wang H., Liu Y. Biodistribution and fate of nanodiamonds in vivo //Diam. Relat. Mater. 2009. V. 18, N 1. P. 95-100.

18. Zhang X.Y., Yin J.L., Kang C., Li J., Zhu Y., Li W., Huang Q., Zhu Z. Biodistribution and toxicity of nanodiamonds in mice after intratracheal instillation //Toxicol. Lett. 2010. V. 198, N 2. P. 237-243.

Полная версия статьи