Фармакокинетические свойства и противоопухолевая эффективность нового радиофармпрепарата на основе 153Sm в термочувствительном носителе на опухолевой модели гепатохолангиомы РС-1

DOI: 10.21870/0131-3878-2019-28-2-124-133

Петриев В.М.1,2, Тищенко В.К.1, Сморызанова О.А.1, Михайловская А.А.1, Больбит Н.М.3, Дуфлот В.Р.3, Морозова Н.Б.4, Якубовская Р.И.4

«Радиация и риск». 2019. Том 28. № 2, с.124-133

Сведения об авторах

Петриев В.М. – в.н.с., д.б.н., проф. 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. – с.н.с., к.б.н.
Сморызанова О.А. – с.н.с., к.б.н.
Михайловская А.А. – с.н.с., к.б.н.
Больбит Н.М. – вед. технолог, к.х.н.
Дуфлот В.Р. – директор по науке и инновациям, д.х.н., проф.
Морозова Н.Б. – н.с., к.б.н.
Якубовская Р.И. – зав. отд., д.б.н.

1МРНЦ им. А.Ф. Цыба – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Обнинск 2Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва 3АО «НИФХИ им. Л.Я. Карпова», Обнинск 4МНИОИ им. П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, Москва

Аннотация

Термочувствительные полимеры представляют особый интерес благодаря своим уникальным свойствам. На основе термочувствительного полимера поли-(N-изопропилакриламида)и радионуклида 153Sm был разработан новый радиофармпрепарат (РФП) для локальной радиотерапии солидного рака. При нагревании выше 37 0С полимер коллапсируется и образует нерастворимый гель, что ограничивает его подвижность в месте инъекции и распространение радиоактивности по организму. Все исследования проводили на крысах Wistar с подкожным ксенографтом гепатохолангиомы РС-1 при однократном внутриопухолевом введении препарата. Фармакокинетические свойства изучали методом радиометрии образцов внутренних органов и тканей после введения 0,18-0,37 МБк РФП в объёме 0,1 мл. Для оценки противоопухолевой эффективности препарат вводили животным в дозах 37 МБк (1 мКи) и 18,5 МБк (0,5 мКи). Результаты продемонстрировали, что наибольшее количество активности удерживается в опухоли. Концентрация РФП в опухоли составила 92,50%, 85,91%, 85,85%, 74,72%, 71,51% и 68,74% от введённой дозы через 5 мин, 1, 3, 24, 72 и 168 ч после введения соответственно. Количество радиоактивности в остальных органах и тканях не превышало 1%/г. РФП не оказывал существенного противоопухолевого эффекта. В группах животных, получавших 1 мКи и 0,5 мКи РФП, ингибирование роста опухоли достигало 37,3% и 30,6%, а увеличение продолжительности жизни составило 25,5% и 20,9% соответственно. Таким образом, новый радиофармпрепарат на основе термочувствительного полимера и 153Sm является перспективным соединением для локальной инъекционной радионуклидной терапии рака.

Ключевые слова
Термочувствительный полимер, поли-(N-изопропилакриламид), 153Sm, радиофармпрепарат, локальная радиотерапия, радиотерапия рака, внутриопухолевое введение, крысы Wistar, гепатохолангиома РС-1, противоопухолевая эффективность.

Список цитируемой литературы

1. Deen G.R., Loh X.J. Stimuli-responsive cationic hydrogels in drug delivery applications //Gels. 2018. V. 4, N 1. P. E13.

2. Soppimath K.S., Aminabhavi T.M., Dave A.M., Kumbar S.G., Rudzinski W.E. Stimulus-responsive "smart" hydrogels as novel drug delivery systems //Drug. Dev. Ind. Pharm. 2002. V. 28, N 8. P. 957-974.

3. Nagase K., Yamato M., Kanazawa H., Okano T. Poly(N-isopropylacrylamide)-based thermoresponsive surfaces provide new types of biomedical applications //Biomaterials. 2018. V. 153. P. 27-48.

4. Ayano E., Kanazawa H. Temperature-responsive smart packing materials utilizing multi-functional polymers //Anal. Sci. 2014. V. 30, N 1. P. 167-173.

5. Roy D., Cambre J.N., Sumerlin B.S. Future perspectives and recent advances in stimuli-responsive materials //Prog. Polym. Sci. 2010. V. 35, N 1-2. P. 278-301.

6. Stuart M.A.C., Huck W.T.S., Genzer J., Muller M., Ober C., Stamm M., Sukhorukov G.B., Szleifer I., Tsukruk V.V., Urban M., Winnik F., Zauscher S., Luzinov I., Minko S. Emerging applications of stimuli-responsive polymer materials //Nat. Mater. 2010. V. 9, N 2. P. 101-113.

7. Mano J.F. Stimuli-responsive polymeric systems for biomedical applications //Adv. Eng. Drug. 2008. V. 10, N 6. P. 515-527.

8. Garbern J.C., Hoffman A.S., Stayton P.S. Injectable pH- and temperature-responsive poly(N-isopropylacrylamide-copropylacrylic acid) copolymers for delivery of angiogenic growth factors //Boimacromolecules. 2010. V. 11, N 7. P. 1833-1839.

9. Schild H.G. Poly(N-isopropylacrylamide): experiment, theory and application //Prog. Polym. Sci. 1992. V. 17, N 2. P. 163-249.

10. Kulkarni S.S., Aloorkar N.H. Smart polymers in drug delivery: an overview //J. Pharm. Res. 2010. V. 3, P. 100-108.

11. Priya James H., John R., Alex A., Anoop K.R. Smart polymers for controlled delivery of drugs – a concise overview //Acta. Pharm. Sin. B. 2014. V. 4, N 2. P. 120-127.

12. Mellati A., Valizadeh Kiamahalleh M., Dai S., Bi J., Jin B., Zhang H. Influence of polymer weight on the in vitro cytotoxicity of poly (N-isopropylacrylamide) //Mater. Sci. Eng. C. Mater. Biol. Appl. 2016. V. 59. P. 509-513.

13. L py M.C., Amiot M.N., B M.M., Cassette P. Determination of the intensity of X- and gamma-ray emissions in the decay of 153Sm //Appl. Radiat. Isot. 2006. V. 64, N 10-11. P. 1428-1434.

14. Бесядовский Р.А., Иванов К.В., Козюра А.К. Справочное руководство для радиобиологов. М.: Атомиздат, 1978. 128 с.

15. Hruby M., Konak C., Kucka J., Vetrik M., Filippov S.K., Vetvicka D., Mackova H., Karlsson G., Edwards K., Rihova B., Ulbrich K. Thermoresponsive, hydrolytically degradable polymer micelles intended for radionuclide delivery //Marcomol. Biosci. 2009. V. 9, N 10. P. 1016-1027.

16. Hruby M., Filippov S.K., Stepanek P. Smart polymers in drug delivery systems on crossroads: Which way deserves following? //Eur. Polym. J. 2015. V. 65. P. 82-97.

17. Kucka J., Hruby M., Lebeda O. Biodistribution of a radiolabelled thermoresponsive polymer in mice //Appl. Radiat. Isot. 2010. V. 6, N 6. P. 1073-1078.

18. Kassis A.I., Adelstein S.J. Radiobiologic principles in radionuclide therapy //J. Nucl. Med. 2005. V. 46. P. 4S-12S.

Полная версия статьи