|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Использование механизмов внутриклеточного транспорта для направленной доставки радионуклидов и других биологически активных агентов в заданные компартменты клеток-мишенейНИР
The use of intracellular transport mechanisms for targeted delivery of radionuclides and other biologically active agents into the specific compartments of target cells
- Руководитель НИР: Соболев А.С.
- Ответственный исполнитель: Розенкранц А.А.
- Подразделение: Кафедра биофизики
- Срок исполнения: 1 января 2021 г. - 31 декабря 2027 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 06-3-21
- Номер ЦИТИС: 121032500075-4
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Физико-химические основы биологии и биотехнологии
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: переход к высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения
- ПН России: Науки о жизни
- Направление технологического прорыва России: Медицинские технологии и лекарственные средства
- Критическая технология России: Нано-, био-, информационные, когнитивные технологии
-
Рубрики ГРНТИ:
- 34.17.23 Биофизика клетки
- Классификатор OECD: Биофизика
-
Ключевые слова:
фотосенсибилизаторы, радионуклиды, опухолевые клетки, эмиттеры электронов оже, модульные нанотранспортеры, рецепторы, доставка лекарств, наномедицина
radionuclides, photosensitizers, cancer cells, auger electron emitters, nanomedicine, drug delivery, receptors, modular nanotransporters -
Описание:
Целью настоящего исследования является дальнейшая разработка созданной ранее технологической платформы модульных нанотранспортеров, для доставки терапевтических средств в заданный компартмент клетки-мишени.
-
Abstract:
The aim of this study is to further develop the technological platform of modular nanotransporters to deliver therapeutic agents to a specific compartment of the target cell, which was developed earlier.
-
Планируемые результаты:
В 2024 предполагается наработка и очистка новых модульных нанотранспортеров (МНТ) для доставки активных агентов в ядра клеток-мишеней с повышенной экспрессией рецептора эпидермального фактора роста. Будет изучено влияние способа рефолдинга на сродство МНТ к рецептору. Будет изучено взаимодействие новых МНТ с комплексом импортинов, обеспечивающим транспорт макромолекул в ядро клетки.
-
Научный задел:
По теме Госзадания получен следующий научный задел: 1. На примере меланомных опухолей мышей показано, что модулирование физиологического состояния ткани опухоли с помощью применяемых в клинике фармпрепаратов существенно улучшает доставку полиплексов (наночастиц для доставки генетического материала в клетки-мишени) в опухоль. Так, применение нитроглицерина (локально, на кожу над подкожной опухолью) и лозартана (системное введение) усиливало накопление полиплексов в опухоли, увеличивало глубину их проникновения и способствовало 2-6-кратному усилению эффективности трансфекции. 2. Проведено исследование модульных нанотранспортеров для доставки лекарственных средств в ядра раковых клеток-мишеней при помощи комплекса микроскопических методов: атомно-силовой микроскопии, малоуглового рентгеновского рассеяния и криоэлектронной микроскопии. Проведенные работы позволили впервые оценить форму модульных нанотранспортеров МНТ ДТокс-HMP-СЯЛ-МСГ и ДТокс-HMP-СЯЛ-ЭФР и позволили предположить разнесенность расположения N- и С-концов молекулы. 3. Проведена работа по созданию модельной линии мышиных раковых клеток со сверхэкспрессией рецепторов эпидермального фактора роста (ЭФР) человека. На основе клеток меланомы Клаудмана S91 (клон М3) получены линии клеток, экспрессирующие этот рецептор, проведен анализ связывания ЭФР с полученными линиями. Проведена характеристика связывания различных модульных нанотранспортеров для доставки лекарственных средств в ядра раковых клеток-мишеней с рецепторами ЭФР. 4. При помощи иммуноцитохимического окрашивания срезов показано, что созданная модельная клеточная линия мышиной меланомы с экспрессией рецептора ЭФР человека сохраняет экспрессию этого рецептора в перевиваемых опухолях. Методом лазерной сканирующией конфокальной микроскопии показано, что МНТ ДТокс-HMP-СЯЛ-ЭФР способны к эндоцитозу в клетки модельной клеточной линии мышиной меланомы с экспрессией рецептора ЭФР человека. Тема 06-3-21 является продолжением темы АААА-А16-116021660044-5.
- Добавил в систему: Соболев Александр Сергеевич
Источник финансирования НИР
| госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Использование механизмов внутриклеточного транспорта для направленной доставки радионуклидов и других биологически активных агентов в заданные компартменты клеток-мишеней |
| Результаты этапа: Проведено исследование распределения нового модульного нанотранспортера (МНТ) меченного иодом-125 в организме мыши. Мечение произведено по остаткам тирозина, которые подвержены действию деиодиназ, ферментов, локализующихся в цитозоле клетки. Состав нового МНТ включает лигандного модуль, эндосомолитический модуль, модуль-носитель и функциональный модуль – конкурентный ингибитор, препятствующий взаимодействию транскрипционного фактора Nrf2 с его ингибитором Keap1. В качестве лигандного модуля была использована антителоподобная молекула аффибоди Z1907, специфически связывающаяся с рецептором эпидермального фактора роста (EGFR), в качестве эндосомолитического модуля – транслокационный домен дифтерийного токсина, в качестве модуля-носителя – флавогемопротеин HMP из E. coli. Исследование изменения распределения иода-125 после внутривенного введения проводили при помощи полученного по программе развития МГУ однофотонного эмиссионного компьютерного томографа U-SPECT-II/CT совмещенного с рентгеновским томографом. Проведенные эксперименты показали, что в течение первого часа активность иода-125 выявляется в разных органах, в том числе в кровотоке, печени, щитовидной железе, желудке, мочевом пузыре. С увеличением времени активность щитовидной железе, желудке, мочевом пузыре увеличивается. Через 2 часа активность практически перестает выявляться в печени и других органах, кроме щитовидной железы, желудка, мочевого пузыря. Поскольку щитовидная железа и желудок являются органами, накапливающими иод, а фильтрационный барьер не пропускает в почки белки размера близкого с МНТ, можно сделать вывод, что к двум часам практически весь меченный МНТ подвергается деиодинированию и деградации. Оба эти процесса происходят внутри клеток, поэтому можно сделать заключение, что за два часа подавляющая часть введенного МНТ поступает в клетки. Оценка скорости процесса деиодинирования показывает, что половина МНТ подвергается внутриклеточному воздействию деиодиназ примерно за 30 минут. Полученные данные указываю на быстрое поступление введенного внутривенно МНТ в клетки in vivo. | ||
| 2 | 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. | Использование механизмов внутриклеточного транспорта для направленной доставки радионуклидов и других биологически активных агентов в заданные компартменты клеток-мишеней |
| Результаты этапа: Разработан новый метод количественной оценки связывания модульного нанотранспортера (МНТ) с рецептором эпидермального фактора роста, основанный флуоресцентном мечении МНТ и последующем анализе концентрационной зависимости связывания. Метод позволяет исследовать как прямое связывание МНТ с рецептором, так и конкуренцию меченого и немеченого лигандов. Изучено связывание нового МНТ, несущего монободи к N-белку SARS-CoV-1 и -2. Константа диссоциации комплекса этого МНТ с рецептором эпидермального фактора роста (EGFR) клеток эпидермоидной карциномы человека линии А431 рассчитанная по данным конкурентного связывания составила 74 ± 49 нМ. Конкурентный лигандный анализ флуоресцентно меченого МНТ с эпидермальным фактором роста (EGF) и немеченым МНТ выявил, что сайты связывания c EGFR у EGF и МНТ, содержащего последовательность антителоподобной молекулы аффибоди к EGFR в качестве лигандного модуля, не полностью совпадают. По теме Госзадания в опубликовано 3 статьи в рецензируемых журналах входящих в базу данных WoS. Одна из них опубликована в журнале, входящем в первый квартиль списков WoS по своему разделу. Опубликована также статья в сборнике. В рамках темы Госзадания проведены: одно выступление с докладом на международной конференции и два выступления с докладами на Всероссийских конференциях. | ||
| 3 | 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Использование механизмов внутриклеточного транспорта для направленной доставки радионуклидов и других биологически активных агентов в заданные компартменты клеток-мишеней |
| Результаты этапа: В число задач данного этапа работы является продолжение изучения возможностей технологической платформы модульных нанотранспортеров (МНТ) для доставки биологически активных агентов в целевые компартменты опухолевых клеток-мишеней. Для этого предполагалось разработать новые МНТ с модифицированным модулем-носителем для выявления той его части, которая ответственна за взаимодействие с Keap1, и проверить функционирование их лигандных модулей. В результате проведенной в отчетном году работы были созданы новые МНТ с модифицированным модулем-носителем. Изучение сродства этих МНТ к рецептору эпидермального фактора роста (EGFR) разработанным на предыдущем этапе методом показало, что МНТ C-концевой частью модуля-носителя сохраняет высокое сродство к EGFR, тогда как у МНТ с N-концевой частью модуля носителя сродство к рецептору уменьшается на порядок. Методом термофореза показано, что сродство к внутриклеточному регуляторному белку Keap1 обусловлено N-концевой частью модуля-носителя. По теме Госзадания в опубликовано 6 статей в рецензируемых журналах, входящих в базу данных WoS. Три из них опубликованы в журналах, входящем в первый квартиль списков WoS по своему разделу. В рамках темы Госзадания проведены также два выступления с докладом на Всероссийских конференциях. | ||
| 4 | 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. | Использование механизмов внутриклеточного транспорта для направленной доставки радионуклидов и других биологически активных агентов в заданные компартменты клеток-мишеней |
| Результаты этапа: | ||
| 5 | 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. | Использование механизмов внутриклеточного транспорта для направленной доставки радионуклидов и других биологически активных агентов в заданные компартменты клеток-мишеней |
| Результаты этапа: | ||
| 6 | 1 января 2026 г.-31 декабря 2026 г. | Использование механизмов внутриклеточного транспорта для направленной доставки радионуклидов и других биологически активных агентов в заданные компартменты клеток-мишеней |
| Результаты этапа: | ||
| 7 | 1 января 2027 г.-31 декабря 2027 г. | Использование механизмов внутриклеточного транспорта для направленной доставки радионуклидов и других биологически активных агентов в заданные компартменты клеток-мишеней |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".