Сотрудники Института химии растворов им. Г.А. Крестова РАН исследовали механизмы васкулярного транспорта светочувствительных препаратов — фотосенсибилизаторов (ФС), которые используются для малоинвазивной фотодинамической терапии (ФДТ) онкологических заболеваний.

Традиционные методы лечения новообразований, такие как химио- и лучевая терапия, не всегда эффективны и часто вызывают много побочных эффектов, которые возникают из-за повреждения здоровых тканей. Одним из перспективных направлений лечения локализованных опухолей, позволяющих избежать негативных последствий лечения, считается ФДТ. Она основана на избирательном накоплении тканями опухоли особых веществ — фотосенсибилизаторов, которые под действием света определённой длины волны генерируют активные формы кислорода, убивающие клетки опухоли. Фотодинамическую терапию активно применяют для лечения множества поверхностно расположенных опухолей: базалиомы, меланомы, а также опухолей полых органов: лёгких, мочевого пузыря, пищевода или желудка. Интраоперационная флуоресцентная диагностика (ФД) и ФДТ широко используются для флуоресцентной навигации и проведения ФДТ ложа опухоли и сторожевых лимфоузлов.

Повышение селективности накопления препаратов в опухолевой ткани является одним из ключевых факторов успешности проводимой ФДТ. Множество опухолей содержат на своей поверхности рецепторы к липопротеинам низкой плотности (ЛПНП), в то время как переполяризованные иммунные клетки — опухолеассоциированные макрофаги — накапливают в основном липопротеины высокой плотности (ЛПВП). Переносимые альбумином ФС накапливаются в основном в васкулярной сети опухолей. Связывание ФС с липопротеинами низкой плотности позволяет добиться более высокой селективности накопления препаратов в опухолевых клетках и повысить эффективность ФДТ. Исследователи изучили взаимодействие ряда ФС на основе природного хлорофилла с белками плазмы методом гельфильтрационной хроматографии.

В работе экспериментально установлено, что значительное влияние на взаимодействие с транспортными белками крови оказывают наличие заряда, а также количество и взаимное расположение заряженных групп в фотосенсибилизирующей молекуле. В частности, из-за разницы в положении заряда один монокатионный хлориновый фотосенсибилизатор переносится липопротеинами, а другой вообще не связывается с белковыми компонентами плазмы. Анионные ФС на основе хлорина е6 почти полностью переносятся альбуминовой фракцией. Показано, что наличие нескольких заряженных групп в молекуле ФС нивелирует сродство к липопротеинам, которые выступают важными переносчиками препарата, накапливаясь в клетках опухоли. Введение в раствор ФС пассивных носителей, таких как Твин 80 или ПВП не влияет на распределение ФС по белкам плазмы, указывая на сильное связывание ФС протеинами. Сделан вывод, что хлорины, несущие одну катионную группу в определённом положении макроцикла, более эффективны по сравнению с анионными или поликатионными макроциклами. Авторами отмечено, что один из таких препаратов — монокатионный хлориновый фотосенсибилизатор, 50 % которого переносится ЛПНП, — даёт полное излечение у 75% крыс с саркомой за одну процедуру фотодинамической терапии. Достигнутый эффект сохраняется весь период наблюдения — 90 дней, что соответствует пятилетнему сроку наблюдения у людей.

Работа опубликована в Journal of Molecular Liquids.

Источник: ИХР РАН.