Preview

Успехи молекулярной онкологии

Расширенный поиск

Изучение новых систем доставки противоопухолевых препаратов на основе наночастиц нитрида бора

https://doi.org/10.17650/2313-805X.2016.3.2.34-41

Полный текст:

Аннотация

Одной из главных проблем лечения онкологических заболеваний является множественная лекарственная устойчивость неопластических клеток, возникающая в результате опухолевой прогрессии. Перспективным подходом для решения этой проблемы может стать использование наноносителей, так как в этом случае химиопрепараты способны проникать в опухолевые клетки посредством эндоцитоза и концентрироваться в околоядерной области вне зоны действия мембранных транспортеров. Одно из направлений для создания наноносителей противоопухолевых препаратов – получение структур на основе нитрида бора, обладающего химической инертностью и высокой стойкостью к окислению. Наночастицы гексагонального нитрида бора размером 100–150 нм с гладкой и развитой поверхностью были получены методом химического осаждения из газовой фазы. Были отработаны условия нагрузки наночастиц нитрида бора доксорубицином, которые позволили получить наноконъюгаты с содержанием доксорубицина до 95 мкг/мг частиц. Показано, что наночастицы нитрида бора, нагруженные доксорубицином, стабильны при нейтральном рН, но эффективно высвобождают химиопрепарат в среде с рН 4,5–5,5. Для изучения взаимодействия наноконъюгатов с неопластическими клетками были использованы культуры чувствительных к доксорубицину линий IAR-6-1, KB-3-1, К562 и линий с множественной лекарственной устойчивостью КВ-8-5 и IS-9. Конфокально-микроскопические исследования показали, что наноконъюгаты успешно проникают как в чувствительные, так и в резистентные к доксорубицину клетки и накапливаются в околоядерной области. Выявлена колокализация наночастиц, нагруженных доксорубицином, с эндосомальным/лизосомальным компартментом клеток.

Об авторах

И. Ю. Житняк
НИИ канцерогенеза ФГБУ «РОНЦ им. Н. Н. Блохина» Минздрава России; Россия, 115478, Москва, Каширское шоссе, 24
Россия


И. В. Сухорукова
Национальный исследовательский технологический университет «Московский институт стали и сплавов»; Россия, 119991, Москва, Ленинский проспект, 4
Россия


А. М. Ковальский
Национальный исследовательский технологический университет «Московский институт стали и сплавов»; Россия, 119991, Москва, Ленинский проспект, 4
Россия


А. Т. Матвеев
Национальный исследовательский технологический университет «Московский институт стали и сплавов»; Россия, 119991, Москва, Ленинский проспект, 4
Россия


И. Н. Бычков
ГБОУ ВПО «Российский национальный исследовательский университет им. Н.Н. Пирогова»; Россия, 117997, Москва, ул. Островитянова, 1
Россия


Д. В. Штанский
Национальный исследовательский технологический университет «Московский институт стали и сплавов»; Россия, 119991, Москва, Ленинский проспект, 4
Россия


Н. А. Глушанкова
НИИ канцерогенеза ФГБУ «РОНЦ им. Н. Н. Блохина» Минздрава России; Россия, 115478, Москва, Каширское шоссе, 24
Россия


Список литературы

1. Kirtane A. R., Kalscheuer S. M., Panyama J. Exploiting nanotechnology to overcome tumor drug resistance: Challenges and opportunities. Adv Drug Deliv Rev 2013;65(13–14): 1731–47.

2. Amin M. L. P-glycoprotein inhibition for optimal drug delivery. Drug Target Insights 2013;7:27–34.

3. Hillaireau H., Couvreur P. Nanocarriers’ entry into the cell: relevance to drug delivery. Cell Mol Life Sci 2009;66(17):2873–96.

4. Couvreur P. Nanoparticles in drug delivery: past, present and future. Adv Drug Deliv Rev 2013;65(1):21–3.

5. Torchilin V. P., Lukyanov A. N. Peptide and protein drug delivery to and into tumors: challenges and solutions. Drug Discov Today 2003;8(6):259–66.

6. Oerlemans C., Bult W., Bos M. et al. Polymeric micelles in anticancer therapy: targeting, imaging and triggered release. Pharm Res 2010;27(12):2569–89.

7. Kaasgaard T., Andresen T. L. Liposomal cancer therapy: exploiting tumor characteristics. expert opin drug deliv 2010;7(2):225–43.

8. Mintzer M. A., Grinstaff M. W. Biomedical applications of dendrimers: a tutorial. Chem Soc Rev 2011;40(1):173–90.

9. Dreaden E. C., Mackey M. A., Huang X. et al. Beating cancer in multiple ways using nanogold. Chem Soc Rev 2011;40(7): 3391–404.

10. Lal S., Clare S. E., Halas N. J. Nanoshellenabled photothermal cancer therapy: impending clinical impact. Acc Chem Res 2008;41(12):1842–51.

11. Jokerst J. V., Gambhir S. S. Molecular imaging with theranostic nanoparticles. Acc Chem Res 2011;44(10):1050–60.

12. Trewyn B. G., Slowing I. I., Giri S. et al. Synthesis and functionalization of a mesoporous silica nanoparticle based on the sol-gel process and applications in controlled release. Acc Chem Res 2007;40(9):846–53.

13. Bonacchi S., Genovese D., Juris R. et al. Luminescent silica nanoparticles. extending the frontiers of brightness. Angew Chem Int Ed Engl 2011;50(18):4056–66.

14. Xie J., Huang J., Li X. et al. Iron oxide nanoparticle platform for biomedical applications. Curr Med Chem 2009;16(10):1278–94.

15. Torchilin V. P. Multifunctional, stimulisensi tive nanoparticulate systems for drug delivery. Nat Rev Drug Discov 2014;13(11):813–27.

16. Hurst J. Chapter 9 – Boron nitride nanotubes, silicon carbide nanotubes, and carbon nanotubes – a comparison of properties and applications. In: Nanotube Superfiber Materials. Elsevier, 2014. Pp. 267–287.

17. Ciofani G., Del Turco S., Genchi G. G. et al. Transferrin-conjugated boron nitride nanotubes: Protein grafting, characterization, and interaction with human endothelial cells. Int J Pharm 2012;436(1–2):444–53.

18. Ferreira T. H., Marino A., Rocca A. et al. Folate-grafted boron nitride nanotubes: possible exploitation in cancer therapy. Int J Pharm 2015;481(1–2): 56–63.

19. Li X., Wen G., Zhang T. et al. Synthesis of continuous boron nitride nanofibers by electrospinning. Physics Procedia 2012;25:185–8.

20. Lin L. X., Zheng Y., Li Z.-H. et al. A simple method to synthesize polyhedral hexagonal boron nitride nanofibers. Solid State Sci 2007;9:1099–104.

21. Lacerda L., Raffa V., Prato M. et al. Cellpenetrating CNTs for delivery of therapeutics. Nano Today 2007;2:38–43.

22. Yamakov V., Park C., Kang J. H. et al. Piezoelectric molecular dynamics model for boron nitride nanotubes. Computat Mater Sci 2014;95:362–70.

23. Ciofani G., Danti S., Genchi G. G. et al. Boron nitride nanotubes: biocompatibility and potential spill-over in nanomedicine. Small 2013;9(9–10):1672–85.

24. Salvetti A., Rossi L., Iacopetti P. et al. In vivo biocompatibility of boron nitride nanotubes: effects on stem cell biology and tissue regeneration in planarians. Nanomedicine 2015;10(12):1911–22.

25. Sukhorukova I. V., Zhitnyak I. Y., Kovalskii A. M. et al. Boron nitride nanoparticles with petal-like surface as anticancer drug delivery system. ACS Appl Mater Interfaces 2015;7(31):17217–25.

26. Tang C., Bando Y., Sato T., Kurashima K. A novel precursor for synthesis of pure boron nitride nanotubes. Chem Commun 2002;12:1290–1.

27. Bannikov G. A., Guelstein V. I., Montesano R. et al. Cell shape and organization of cytoskeleton and surface fibronectin in non-tumorigenic rat liver cultures. J Cell Sci 1982;54:47–67.

28. Park S. W., Lomri N., Simeoni L. A. et al. Analysis of P-glycoprotein-mediated membrane transport in human peripheral blood lymphocytes using the uic2 shift assay. Cytometry A 2003;53(2):67–78.

29. Richert N., Akiyama S., Shen D. et al. Multiply drug-resistant human KB carcinoma cells have decreased amounts of a 75-kDa and a 72-kDa glycoprotein. Proc Natl Acad Sci USA 1985;82(8): 2330–3.

30. Dreher M. R., Liu W., Michelich C. R. et al. Tumor vascular permeability, accumulation, and penetration of macromolecular drug carriers. J Natl Cancer Inst 2006;98:335–44.

31. Champion J. A., Katare Y. K., Mitragotri S. Particle shape: A new design parameter for micro- and nanoscale drug delivery carriers. J Control Release 2007;121(1–2):3–9.


Для цитирования:


Житняк И.Ю., Сухорукова И.В., Ковальский А.М., Матвеев А.Т., Бычков И.Н., Штанский Д.В., Глушанкова Н.А. Изучение новых систем доставки противоопухолевых препаратов на основе наночастиц нитрида бора. Успехи молекулярной онкологии. 2016;3(2):34-41. https://doi.org/10.17650/2313-805X.2016.3.2.34-41

For citation:


Zhitnyak I.Y., Sukhorukova I.V., Koval’skiy A.M., Matveev A.T., Bychkov I.N., Shtanskiy D.V., Glushankova N.A. The study of new anticancer drug delivery system based on the boron nitride nanoparticles. Advances in molecular oncology. 2016;3(2):34-41. (In Russ.) https://doi.org/10.17650/2313-805X.2016.3.2.34-41

Просмотров: 284


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2313-805X (Print)
ISSN 2413-3787 (Online)