СПОСОБ ИНДУКЦИИ АНТИПРОЛИФЕРАТИВНОГО ДЕЙСТВИЯ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
METHOD OF ANTIPROFILIRATIVE ACTION INDUCTION IN EXPERIMENT

Изобретение относится к медицине, а именно к экспериментальным исследованиям в онкологии, и может быть использовано для получения противоопухолевого действия in vivo.
Известно, что многие макро- и микроэлементы участвуют в различных метаболических процессах, а при патологии их обмен может нарушаться. Общеизвестна роль железа в транспорте кислорода, цинка в формировании молекул гормонов тимуса. С другой стороны, металлы и их соединения обладают способностью подавлять рост клеток. Металлы, например платина, входят в состав некоторых химиопрепаратов.
Согласно приведенным в монографии данным в группу важнейших микроэлементов входят железо (Fe), медь (Сu), цинк (Zn). (Кудрин А.В., Громова О.М. Микроэлементы в иммунологии и онкологии. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. 544 с.).
Однако в монографии отсутствуют сведения о влиянии на биологические процессы металлов в виде наночастиц, которые в силу своего размера обладают повышенной способностью к проникновению в клетки и встраиванию в различные метаболические цепи.
Известен способ применения нанотехнологий для молекулярной визуализации, молекулярной диагностики и таргетной терапии раковых заболеваний (Иванов А.В. и соавт. Методы нанотехнологий в исследовании биологических структур // 6-я Всероссийская научно-практическая конференция «Отечественные противоопухолевые препараты». (Москва, 24-26 марта 2007). Российский биотерапевтический журнал, 2007. Т.6. №1. С.74).
2
В качестве прототипа нами взята работа Ю.П.Мешалкина и Н.П.Бгатовой («Перспективы и проблемы использования неорганических наночастиц в онкологии», Journal of Siberian Federal University. Biology, 2008. Т.3. №1. С. 204-208), где авторами описывается противоопухолевое действие на перевиваемой опухоли мышей при использовании введения конъюгата полупроводниковых наночастиц SiO с поливинилпиролидоном, документированное гистологически и электронно-микроскопически.
Однако в литературе отсутствуют данные об исследовании влияния введения наночастиц (НЧ) металлов на рост перевиваемых асцитных опухолей.
Целью изобретения является оценка противоопухолевого действия наночастич металлов в эксперименте на модели перевиваемой асцитной опухоли мышей саркомы 37.
Поставленная цель достигается тем, что мышам-опухоленосителям с перевивавемой асцитной опухолью саркомой 37 внутрибрюшинно вводят по 0,5 мл взвеси наночастиц металлов в концентрации 10 мкг/мл ежедневно в течение 4 суток (суммарная доза - 20 мкг/мышь), а затем оценивают накопление асцитической жидкости в брюшной полости животных и количество в ней живых опухолевых клеток, в результате чего устанавливают, что максимальным антипролиферативным действием на данной модели обладают наночастицы цинка.
Изобретение «Способ индукции антипролиферативного действия в эксперименте» является новым, так как оно неизвестно из уровня медицины при исследовании влияния наночастиц металлов на рост перевиваемых опухолей.
Новизна изобретения заключается в том, что впервые был получен противоопухолевый эффект в эксперименте на перевиваемой асцитной опухоли мышей с помощью внутрибрюшинного введения взвеси наночастиц металлов, особенно выраженный при введении наночастиц цинка.
Изобретение является промышленно применимым, так как может быть использовано в здравоохранении при проведении экспериментальных исследованиий в НИИ онкологии.
«Способ индукции антипролиферативного действия в эксперименте» выполняется следующим образом. Осуществляют перевивку опухоли саркомы 37 (внутрибрюшинно по 0,1 мл асцитической жидкости опухоленосителя, разведенной в 0,2 мл среды 199), после чего опухоль растет в течение 4 суток. Затем, когда происходит очевидное увеличение объема живота опытных мышей, начинают ежедневное введение взвеси наночастиц металлов (меди, цинка или железа) в концентрации 10 мкг/мл по 0,5 мл внутрибрюшинно. НЧ вводят в течение 4 дней с ежедневным измерением объема живота, суммарная доза составляет 20 мкг/мышь. Затем введение НЧ прекращают и еще в течение 4 дней ежедневно измеряют объем живота, чтобы оценить стойкость полученного эффекта. Таким образом, опухоль развивается 12 дней, из них первые 4 дня и последние 4 дня НЧ мышам не вводят. Доза НЧ была выбрана исходя из средних доз современных металлосодержащих цитостатиков (препаратов платины), применяемых в клинике, и составила 1 мг/кг массы. На 13-е сутки у каждой мыши шприцом удаляют асцитическую жидкость (АЖ), измеряют ее объем. Затем в каждой пробе АЖ определяют количество опухолевых клеток путем подсчета в камере Горяева и процент погибших клеток в тесте с трипановым синим. Рассчитывают абсолютное количество живых опухолевых клеток на каждое животное по формуле:
АЖ
ЖК
N=V×n×%,
где N - абсолютное количество живых опухолевых клеток на каждую мышь; V - объем АЖ; n - количество опухолевых клеток в 1 мл АЖ; ЖК - живые опухолевые клетки. Результаты представлены в таблице.
Таблица
Влияние введения наночастиц металлов на рост саркомы 37 у мышей
Группы мышей
№№ животных
Объем АЖ (мл)
Количество опухолевых клеток в АЖ (10<sup>6</sup>/мл)
Количество живых опухолевых клеток в АЖ (10<sup>6</sup>/мышь)
Контроль
1
1,2
27,7
14,6
2
1,2
22,7
13,6
3
1,0
23,5
10,8
4
1,2
36,5
22,3
5
4,0
28,2
58,6
M±m
1,79±0,66**
27,7±2,86**
23,98±10,5**
НЧ меди
1
0,9
12
5,94
2
1,2
5
3,0
3
3,4
7
19,04
4
4,0
5,75
16,1
5
1,3
10,9
11,3
M±m
2,16±0,68**
8,13±1,54* **
11,1±3,53**
НЧ цинка
1
0,4
3,3
0,42
2
0,3
1,35
0,14
3
0,6
1,15
0,52
4
0,9
1,55
1,0
5
1,7
1,0
1,1
M±m
0,78±0,31*
1,67±0,5*
0,636±0,2*
НЧ железа
1
1,4
15
17,64
2
4,1
5,62
20,3
3
6,9
6,25
33,6
4
3,1
4,25
9,35
5
1,0
10,2
7,65
M±m
3,3±1,3**
8,26±2,37* **
17,7±5,7**
Примечание. * - статистически достоверные отличия от контроля; ** - статистически достоверные отличия от группы, получавшей НЧ Zn (P<0,05 или критерий Уилкоксона)
Как видно из таблицы, у мышей всех групп с перевивной саркомой 37 происходит нарастание объема АЖ, наиболее выраженное у животных, получавших НЧ железа и наименьшее - у животных, получавших НЧ цинка. Статистически достоверно ниже, чем в контрольной группе (по критерию Уилкоксона), были только показатели объема АЖ мышей, получавших НЧ цинка. У животных этой же опытной группы объем АЖ был также меньше, чем у мышей, которым вводили НЧ других металлов (меди и железа).
Количество опухолевых клеток в АЖ мышей, получавших введение НЧ всех исследованных металлов, было статистически достоверно ниже контрольных цифр. Наиболее выражено это снижение при введении НЧ цинка, а показатели, полученные при действии НЧ меди и железа, не различаются между собой.
Данные, характеризующие абсолютный уровень живых опухолевых клеток на мышь, свидетельствуют о том, что минимальные значения этого показателя определялись у животных, получавших НЧ цинка, а максимальное - у животных контрольной группы. Введение НЧ цинка приводит к статистически значимому снижению количества живых клеток саркомы 37 как по сравнению с контрольной группой (их количество составляло 2,6% от контроля), так и по сравнению с мышами, которым вводили НЧ меди и НЧ железа. Абсолютное количество живых клеток саркомы 37 у мышей, получавших НЧ меди и НЧ железа, хотя и было ниже, чем у контрольных животных, но из-за значительной вариабельности индивидуальных данных эти различия не были статистически достоверны.
Таким образом, нами установлено противоопухолевое действие наночастиц металлов при их локальном (внутрибрюшинном) введении мышам с перевиваемой саркомой 37, наиболее выраженное у НЧ цинка.
Технико-экономическая эффективность «Способа индукции антипролиферативного действия в эксперименте» заключается в возможности получения противоопухолевого эффекта in vivo путем внутрибрюшинного введения наночастиц металлов мышам-опухоленосителям с перевиваемой асцитной саркомой 37.