Новая система доставки биологически активных веществ на основе олигоэфирполиола тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.04, кандидат биологических наук Иксанова, Альфия Габдулахатовна

  • Иксанова, Альфия Габдулахатовна
  • кандидат биологических науккандидат биологических наук
  • 2012, Казань
  • Специальность ВАК РФ03.01.04
  • Количество страниц 134
Иксанова, Альфия Габдулахатовна. Новая система доставки биологически активных веществ на основе олигоэфирполиола: дис. кандидат биологических наук: 03.01.04 - Биохимия. Казань. 2012. 134 с.

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Иксанова, Альфия Габдулахатовна

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Плазматические мембраны клеток как барьер для 13 транспорта лекарственных соединений

1.2 Множественная лекарственная устойчивость

1.3 Лекарственные формы и системы доставки лекарств

1.3.1 Полимерные системы доставки лекарственных средств

1.3.2 Общая характеристика класса амфифильных блоксополимеров 30 1.3.2.1 Применение амфифильных полимеров в качестве 31 ингибиторов обратных транспортеров опухолевых клеток

1.3.3 Плуроники как пример полимерной системы доставки лекарств

1.3.3.1 Влияние Плуроников на биологические мембраны 35 опухолевых клеток

1.3.3.2 Влияние Плуроников на цитотоксичность 40 противоопухолевых препаратов в МЛУ-клетках

1.3.3.3 Влияние Плуроников на ГЭБ

1.3.3.4 Клинические испытания препарата SP1049C, содержащего в 42 своем составе доксорубицин и Плуроники

1.3.3.5 Токсичность Плуроников 43 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 45 ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Реактивы и оборудование

2.2 Объекты исследований 48 2.2.1 Объекты исследования in vitro

2.2.2 Объекты исследования in vivo

2.3 Цитотоксичность и транспортные свойства носителей БАВ 50 2.3.1 Исследование цитотоксичности полимеров ПЭ-240, Плуроников

L-61 и F-127

2.3.2 Методика определения транспортных свойств носителей БАВ

2.3.2.1 Определение цитотоксичности противоопухолевого препарата 51 Ага-С в присутствии полимеров

2.3.2.2 Методика определения внутриклеточного накопления 52 родамина 6Ж и доксорубицина клетками HeLa

23.23 Методика исследования влияния олигоэфирполиола на

транспорт флуорофоров в клетки HeLa и MCF-7 in situ

2.3.2.4 Методика определения ДНК-повреждающей активности

доксорубицина гидрохлорида по отношению к опухолевым клеткам линии HeLa в тесте «Comet assay»

2Л Исследование механизма действия ПЭ-240 на транспортные

системы опухолевых клеток

2.4.1 Методика определения микровязкости плазматических мембран 55 клеток HeLa и MCF-7

2.4.2 Методика определения влияния полимеров на систему обратных 57 переносчиков опухолевых клеток HeLa и MCF-7

2.4.3 Методика определения P-gp и MRP-7 зависимой АТФ-азной 59 активности

2.4.4 Методика определения уровня АТФ в клетках MCF-7 и СаСо-2 61 PC и М7-2

2.5 Токсичность и фармакологическая активность ПЭ-240 в

экспериментах in vivo

2.5.1 Методика определения подострой токсичности ПЭ-240 на 62 мышах

2.5.2 Гистологические исследования

2.5.3 Методика определения влияния ПЭ-240 на систему Р450 64 печени мышей

2.5.3.1 Выделение микросом печени мышей

2.5.3.2 Определение концентрации белка и цитохромов Р450

2.5.3.3 Определение скорости С-гидроксилирования эритромицина

микросомами печени мышей

2.5.4 Методика определения проницаемости клеток головного мозга 67 мышей

2.5.4.1 Выделение клеток головного мозга

2.5.4.2 Определение проницаемости мембран клеток головного 67 мозга

2.5.4.3 Методика определения ДНК-повреждающей активности по 68 отношению к клеткам головного мозга мышей

2.5.5 Методика изучения противовоспалительной активности 68 комплексов субстанций полиэфира ПЭ-240 и НПВС при трансдермальном введении

2.6 Статистический анализ

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Цитотоксичность и транспортные свойства носителей БАВ

3.1.1 Цитотоксичность полимеров ПЭ-240, Плуроников L-61, F-127

3.2 Транспортные свойства носителей БАВ

3.2.1 Влияние олигоэфирполиола на цитотоксичность 72 противоопухолевого препарата Ara-С в сопоставлении с

Плурониками L-61 и F-127

3.2.2 Накопление родамина 6Ж и доксорубицина клетками HeLa в 73 присутствии олигоэфирполиола

3.2.3 Влияние полимеров на ДНК-повреждаюшую активность 76 доксорубицина гидрохлорида по отношению к опухолевым клеткам

линии HeLa в тесте «Comet assay»

3.3 Исследование механизма действия ПЭ-240 на транспортные 79 системы опухолевых клеток

3.3.1 Микровязкость плазматических мембран клеток HeLa и MCF- 7 79 в присутствии олигоэфирполиола

3.3.2 Влияние полимеров на систему обратных переносчиков

опухолевых клеток HeLa и MCF-7

3.3.2.1 Внутриклеточное накопление родамина 123 клетками HeLa и 81 MCF-7 в присутствии олигоэфирполиола

3.3.2.2 Сравнительный анализ воздействия синтетических 86 полимеров на внутриклеточное накопление кальцеина клетками

линий HeLa и MCF-7

3.3.3 Влияние полимеров на P-gp и MRP-7 АТФ-азную активность

3.3.4 Влияние полимеров на уровень АТФ в клетках MCF- 7 и СаСо-2 94 PC и М7-2

3.4 Токсичность и фармакологическая активность ПЭ-240 в

экспериментах in vivo

3.4.1 Подострая токсичность ПЭ-240 на мышах

3.4.2 Влияние ПЭ-240 на систему Р450 печени мышей

3.4.3 Проницаемость клеток головного мозга мышей в присутствии 104 олигоэфирполиола

3.4.4 Влияние ПЭ-240 на ДНК-повреждающую активность по 104 отношению к клеткам головного мозга мышей

3.4.5 Противовоспалительная активность гелей наружного 105 применения на основе композиции кетопрофена с

олигоэфирполиолом

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ГЭБ ГЕМАТОЭНЦЕФАЛИЧЕСКИЙ БАРЬЕР

ГЛБ ГИДРОФИЛЬНО-ЛИПОФИЛЬНЫЙ БАЛАНС

МЛУ МНОЖЕСТВЕННАЯ ЛЕКАРСТВЕННАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ

ККМ КРИТИЧЕСКАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ

МИЦЕЛЛООБРАЗОВАНИЯ

PEO ПОЛИЭТИЛЕНОКСИДНЫЕ ЕДИНИЦЫ

РРО ПОЛИПРОПИЛЕНОКСИДНЫЕ ЕДИНИЦЫ

Rhod 123 РОДАМИН

DOX ДОКСОРУБИЦИНА ГИДРОХЛОРИД

R6G РОДАМИН 6Ж

ДФГТ 1,6-ДИФЕНИЛ-1,3,5-ГЕКСАТРИЕН

АТФ АДЕНОЗИНТРИФОСФАТ

АФК АКТИВНЫЕ ФОРМЫ КИСЛОРОДА

ДНК ДЕЗОКСИРИБОНУКЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА

ЛПВП ЛИПОПРОТЕИНЫ ВЫСОКОЙ плотности

ЛПНП ЛИПОПРОТЕИНЫ низкой плотности

ЛС ЛЕКАРСТВЕННОЕ СРЕДСТВО

ЛФ ЛЕКАРСТВЕННАЯ ФОРМА

ПМ ПЛАЗМАЛЕММА

ПЭГ ПОЛИЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ

ФСБ ФОСФАТНО-СОЛЕВОЙ БУФЕР

ЦНС ЦЕНТРАЛЬНАЯ НЕРВНАЯ СИСТЕМА

ЭР ЭНДОПЛАЗМАТИЧЕСКИЙ РЕТИКУЛУМ

СУР ЦИТОХРОМ Р450

P-gp Р-ГЛИКОПРОТЕИН

РНРМА N-2-ГИДРОКСИПРОПИЛМЕТАКРИЛАМИД PLGA П0ЛИ-0,Ь-ЛАКТИДС0ГЛИК0ЛИДЫ PMA ПОЛИМЕТАКРИЛОВАЯ КИСЛОТА РРАА ПОЛИ-2-ПРОПИЛАКРИЛОВАЯ КИСЛОТА

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Биохимия», 03.01.04 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Новая система доставки биологически активных веществ на основе олигоэфирполиола»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы

Одной из важнейших задач современной биологии, химии, медицины является разработка технологий внутриклеточной доставки биологически активных веществ (БАВ), основанных на преодолении защитных барьеров организма. Необходимость разработки подобных подходов обусловлена тем, что многие БАВ плохо преодолевают эти барьеры вследствие высокой гидрофильности, которая затрудняет их транспорт через липидные барьеры, например, межклеточный жировой слой кожи и/или мембраны клеток. Накоплению активных веществ в устойчивых к ним (резистентных) клетках, таких как опухолевые клетки и патогенные микроорганизмы, также препятствует высокая активность в этих клетках мембранных транспортных белков, которые осуществляют выброс веществ из цитоплазмы. Для достижения нужной терапевтической концентрации активного вещества в клетках и тканях традиционным подходом является увеличение используемой дозы вещества. В результате увеличиваются побочные эффекты БАВ, которые часто превосходят по последствиям положительный терапевтический эффект.

Перспективным подходом к увеличению проницаемости биологических барьеров для активных веществ является создание эффективных и безопасных систем доставки, которые продлевают действие лекарственного средства, увеличивают его биодоступность, снижают возможные побочные эффекты и обеспечивают направленный транспорт вещества к очагу патологического процесса. Применение систем контролируемой доставки лекарственных средств в клетки позволяет повысить эффективность лекарственных препаратов и уменьшить их побочное действие.

Перспективными носителями для внутриклеточной доставки БАВ являются синтетические полимеры, среди которых важное место

принадлежит группе амфифильных блоксополимеров окисей этилена и пропилена (торговое название фирмы BASF (США) Плуроники). Ряд композиций на основе Плуроников проходит клинические испытания. Механизм действия Плуроников основан, во-первых, на снижении микровязкости плазматической мембраны и, во-вторых, на подавлении АТФ-азной активности обратных транспортеров опухолевых клеток. Несмотря на определенный прогресс, достигнутый в области полимерной терапии на основе Плуроников, следует отметить, что недостатками этих блоксополимеров являются узкий диапазон терапевтических доз и относительно высокая токсичность (максимально переносимая доза для Плуроника L-61 составляет 0.1 г/кг, a LD50 0.8 г/кг). По этой причине поиск высокоэффективных и безопасных систем доставки лекарственных средств остается актуальной задачей полимерной терапии.

В связи с вышеизложенным была поставлена цель - количественно оценить биологические эффекты и выявить механизм действия олигоэфирполиольного носителя (ПЭ-240) биологически активных веществ.

В соответствии с целью решались следующие задачи:

1. Оценить цитотоксичность ПЭ-240 in vitro, подострую токсичность в системе in vivo. Определить влияние ПЭ-240 на цитотоксичность противоопухолевых препаратов доксорубицина и Ага-С.

2. Охарактеризовать влияние ПЭ-240 на микровязкость плазматических мембран клеток HeLa и MCF-7; на АТФ-азную активность мембран, гиперэкспрессирующих P-gp и MRP-7; на внутриклеточный уровень АТФ опухолевых клеток MCF-7, СаСо-2 PC и М7-2.

3. Оценить влияние ПЭ-240 на транспорт флуорофоров родамина 6Ж, родамина 123, кальцеина-АМ и доксорубицина в опухолевые клетки HeLa и MCF-7.

4. Оценить влияние ПЭ-240 на проницаемость клеток головного мозга и активность микросом печени мышей при пероральном введении;

5. Определить влияние ПЭ-240 на противовоспалительную активность

гелей наружного применения на основе кетопрофена.

Научная новизна

В работе впервые исследованы биологические свойства системы доставки БАВ на основе олигоэфирполиола ПЭ-240. Показано, что олигоэфирполиол увеличивает проницаемость плазматических мембран эукариотических клеток для широкого ряда биологически активных веществ, в том числе противоопухолевых и противовоспалительных препаратов. При этом ПЭ-240 является более активным носителем БАВ по сравнению с Плурониками марок Ь-61 и Б-127. Механизм действия олигоэфирполиола ПЭ-240 на опухолевые клетки заключается в ингибировании АТФ-азной активности обратных переносчиков, таких как Р^р (Р-гликопротеин).

Научно-практическая значимость работы

Полученные результаты представляют интерес для разработки новых и усовершенствования известных противовоспалительных и противоопухолевых препаратов, в том числе за счет снижения побочных эффектов и увеличения терапевтической эффективности.

Количественные результаты исследования также представляют интерес в качестве справочных данных для таких областей науки, как биохимия, молекулярная фармакология, клеточная биология, медицина и могут быть использованы в учебном процессе на биологических, химических и медицинских факультетах.

Положения, выносимые на защиту:

1. Олигоэфирполиол ПЭ-240 влияет на транспорт БАВ через плазматическую мембрану клеток в зависимости от биологических условий.

2. ПЭ-240 увеличивает эффективность некоторых противоопухолевых и

противовоспалительных препаратов.

3. ПЭ-240 в экспериментах ш vivo обладает тропностью к ткани головного мозга мышей.

Апробация работы

Основные результаты исследований докладывались на ежегодных итоговых научных конференциях Казанского (Приволжского) федерального университета (2008-2011 гг.), на V съезде Общества биотехнологов России им. Ю.А. Овчинникова (Москва, 2008), на II международной научно-практической конференции "Постгеномная эра в биологии и проблемы биотехнологии" (Казань, 2008), на XII Пущинской школе-конференции молодых ученых (Пущино, 2008), на 2-й Региональной научно-практической конференции «Синтез и перспективы использования новых биологическиактивных соединений» (Казань, 2009), на XIII Всероссийской конференции «Структура и динамика молекулярных систем (Казань, 2009), на III международной конференции «Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины» (Ростов-на-Дону, 2009), на XIII европейском симпозиуме студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз 2009» (Казань, 2009), на III Всероссийском с международным участием конгрессе студентов и аспирантов-биологов «Симбиоз-Россия 2010» (Нижний Новгород, 2010), на I Всероссийской виртуальной интернет-конференции «Актуальные проблемы биохимии и бионанотехнологий» (Казань, 2010), на Всероссийской научно-практической конференции "Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в медицине и физиологии" (Санкт-Петербург, 2010). Работа была поддержана Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе «Участник Молодежного Научно-Инновационного Конкурса» («УМНИК») (№ Т-90-1-08).

Публикации_____

По теме диссертации опубликовано 17 научных работ, среди которых 1 публикация в рецензируемом журнале, включенном в перечень ВАК.

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов, их обсуждения, выводов и списка цитированной литературы. Работа изложена на 134 страницах машинописного текста, включает 40 рисунков и 2 таблицы. Библиография включает 180 наименований.

-----ГЛАВА 1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Плазматические мембраны клеток как барьер для транспорта

лекарственных соединений

Проблема доставки биологически активных соединений включает в себя несколько фундаментальных проблем биохимии и молекулярной биологии. Основная из этих проблем - это защитные барьеры организма, преодоление которых для БАВ зачастую не представляется возможным. Физиологическая роль таких барьеров заключается в защите клеток от чужеродных соединений и сохранению гомеостаза.

В первую очередь, таким барьером являются мембраны клеток. Плохая проницаемость БАВ может быть обусловлена как строением самого соединения (к примеру, гидрофильного), так и особенностями строения мембран клеток - мишеней. Мембраны организуют пространство и образуют различные компартменты клетки, обеспечивая уникальность их сред, а также позволяют клетке сохранять целостность и функциональность. Кроме того, мембраны являются фабрикой синтеза сигнальных молекул. Большое количество сигнальных систем в ее составе приводит к формированию протяженного упорядоченного слоя различных молекул, своеобразной микросреды.

Молекулы липидов мембран состоят из гидрофобных «хвостов» и полярных головок, при этом «хвосты» ориентированы к центру мембраны (Glick et al., 1998). Важно отметить, что компоненты обсуждаемых структур связаны друг с другом не ковалентно, а за счет гидрофобных и электростатических сил, и потому мембраны являются весьма гибкими и способны к активному обмену своими элементами с окружающей средой. За 2 секунды один липид может пройти расстояние в 1/40 диаметра средней клетки вдоль бислоя. Однако ввиду гидрофобности центральной части мембраны вероятность пройти ее насквозь ощутимо ниже: такое событие происходит не чаще, чем раз в 100 секунд (Vance et al, 2008).

Стоит отметить, что латеральные зоны плазмалеммы, отличающие по многим параметрам, образуют мембранные домены. Мембранные домены являются динамическими образованиями, чей состав во многом зависит от внешних сигналов. Легче всего поддаются выделению и изучению макродомены плазмалеммы. Они были обнаружены, прежде всего, в эпителиальных клетках печени, кишечника и почек. Например, в гепатоцитах выделяют три макродомена: зона контакта с кровью, промежуточный участок и зона контакта с желчью. Все макродомены обладают ассиметричным распределением липидов между цитоплазматической и внешней сторонами: первая, как правило, богата анионными липидами и холестерином, а вторая преимущественно содержит фосфатидилхолин, сфинголипиды и гликолипиды. Домены различаются между собой по доминирующему классу липидов, набору белков и способны независимо регулировать свою проницаемость.

Следующий по размеру тип доменов - это липидные рафты. Они представляют собой плоские или вогнутые участки высокоупорядоченной мембраны, обогащенные гликосфинголипидами и холестерином. По профильному липиду рафты подразделяются на полифосфоинозитид-обогащенные и гликосфинголипид-обогащенные (Sorice et al., 2004; Laux et al., 2000). Предложены как минимум три модели плоских рафтов. Наиболее простая из них предполагает существования мелких доменов, включающих одну-две молекулы белка. Более сложные модели подразумевают формирование рафтов диаметром 100 или даже 500 нм, способных к слиянию. Они вмещают как минимум 600 небольших белков.

Кавеолы представляют собой вариант гликосфинголипид-обогащенных рафтов в виде стабильной инвагинации мембраны диаметром 25-100 нм, по форме напоминающей бутылку. Формирование этих структур индуцируется особым белком кавеолином и зависит от доступности холестерина. Так как окисленная форма холестерина разрушает кавеолы. Эти мембранные домены обеспечивают обратный транспорт холестерина, участвуют в интернализации рецепторов (Gaus et al., 2006).

Один из самых маленьких видов мембранных доменов - аннулярная зона. Она представляет собой небольшое число липидных молекул, избирательно ассоциированных с трансмембранным белком. Латеральная диффузия этих липидов замедлена в 100-1000 раз, а сами они находятся в высоко неупорядоченном состоянии. Состав аннулярной зоны также модулирует активность белка, причем каждый рецептор или фермент имеет свой предпочтительный состав этой области.

Другое важное явление - некоторые белки могут оказывать, как про-, так и антиапоптотическое действие на опухолевые клетки в зависимости от локализации соответствующего рецептора. Так, если рецептор находится в составе рафта, то его сигнал передается и усиливает апоптоз в ответ на действие антител. При разрушении микродоменов путем экстракции холестерина рецепторы оказываются в свободной мембране, и действие их становится защитным, препятствующим апоптозу (Яешас1е-Воппе1 ег а1.,

2005).

Отсюда следует важное свойство мембран: их компоненты могут быть перегруппированы для формирования сигнальных групп или совместного транспорта без перемешивания внешнего и внутреннего интерфейсов; а эти группы, в свою очередь, выделены в составе везикулы для транспорта или автономной работы. Это последнее явление лежит в основе так называемого шеддинга - своеобразного защитного механизма раковых клеток (Млгопоу е! а/., 1997). Термин «шеддинг» обозначает процесс сброса чего-либо с поверхности клетки и описывает три разных явления. Во-первых, существует сброс внешних доменов (или эктодоменов) мембранных белков. Он осуществляется с помощью различных металлопротеиназ и может происходить в эндосомах и на поверхности клетки или экзосом (БШеск а/.,

2006). Шеддинг белков играет важную роль в формировании опухолевой микросреды, поскольку сбрасываются факторы роста сосудов, стимуляторы роста опухоли и подвижности ее клеток, а также белки для защиты от клеток иммунной системы (Апгйа et а!., 2006).

Другой вариант шеддинга - сброс мембранных липидов. Например, клетки мышиной лимфомы L5178Y-R активно сбрасывают в среду ганглиотриаозилцерамид. Это вещество связывается с антиген-презентирующим рецептором CD ldl и препятствует активации естественных киллеров типа Т (NKT) (Sriram et al., 2002). Вообще, формирование опухоли хорошо коррелирует с экспрессией и сбросом мембранных ганглиозидов, причем инъекция данных веществ мыши вместе с клетками низкоактивной линии увеличивает опухолегенный потенциал последних (Ladisch et al., 1987). Кроме того, в сыворотке крови пациентов, больных раком яичников, зафиксирован более высокий уровень лизофосфатидовой кислоты, которая усиливает способность трансформированных клеток к образованию метастазов. Сфингозин способствует миграции опухолевых клеток, а ганглиозиды влияют на метастазирование опухолей, инвазивную способность их клеток и регуляцию ангиогенеза (Дятловицкая с соавт., 2000).

Наконец, самый «масштабный» вариант шеддинга - это образование мембранных пузырьков экзосом, которые обеспечивают иммуномодуляцию, выведение различных молекул, а также играют определенную роль в движении клеток. Механизм генерации и выброса таких структур тоже до конца не изучен, но, по имеющимся данным, представляет собой вариант созревания эндосом (Van Niel, 2006). При этом происходит отпочковывание мелких везикул внутрь эндосом с образованием мультивезикулярных тел, которые потом сливаются с плазмалеммой. Затем происходит включение белков за счет действия эндосомального комплекса, необходимого для транспорта (Shedden et al., 2003). Следует отметить, что адресные белки этого семейства, взаимодействуя с интегринами, привлекают в прилежащую мембрану холестерин с формированием рафтоподобных доменов. Соответственно, появляется еще один путь упаковки в микровезикулы - это ассоциация с рафтами. Мелкие же белки могут быть захвачены пассивно в процессе инвагинации. Готовые экзосомы представляют собой мощный сигнальный комплекс, поскольку содержат смесь белков презентации

антигенов, белков микровезикулярной структуры (аннексии, тубулин), белки апоптоза.

Важную роль играют экзосомы и в движении клетки. Мигрирующие клетки постоянно сталкиваются с проблемой отсоединения заднего конца от матрикса. Механизмы, используемые для ее решения, включают в себя изменение аффинности интегринов, сброс интегринов, а также отсоединение фрагментов цитоплазматической мембраны размером до 100 нм без цитоплазмы (Ра1есек et а/., 1998). В нормальных клетках выбор способа отсоединения зависит от силы адгезии. У инвазивных раковых клеток отрывается крупный фрагмент клетки, содержащий остатки цитоплазмы, актин, молекулы адгезии и иногда сигнальные молекулы. Смысл данного явления, кроме ускорения передвижения, может заключаться в маскировке раковых клеток от иммунной системы (атаке будут подвергаться экзосомы, а не клетки), создании сигналов для соседних мигрирующих клеток, а также в уменьшении объема клетки при продвижении через малые отверстия.

Латеральная подвижность молекул - чрезвычайно важное свойство мембран. Она лежит в основе транспорта, проведения сигнала за счет перегруппировки рецепторов и генераторов вторичного сигнала в клетке, а также оказывает влияние на подвижность клетки. В рамках понятия физической химии принято говорить о двух основных фазах мембраны. В состоянии геля гидрофобные хвосты липидов высокоупорядочены и максимально сближены, подвижность компонентов мембраны существенно ограничена, а гибкость снижена. Жидкокристаллическое состояние, напротив, характеризуется меньшей упорядоченностью и большей подвижностью. Температуру фазового перехода определяет липидный состав мембраны. При этом в одной мембране могут сосуществовать несколько участков с разными фазами.

Холестерин, определяющий вязкость мембраны, является обязательным компонентом рафтов - стабильных участков высокоупорядоченной мембраны, без которых ряд сигнальных каскадов, например стимулирующих

пролиферацию, перестают работать. Так, было показано, что клетки рака простаты нуждаются в холестерине для выживания. При ингибировании его биосинтеза блокировался сигнальный путь Ser/Thr киназы Akt, что вызвало апоптоз. Введение экзогенного холестерина отменяло данный эффект, а повышение его уровня в крови экспериментальных животных усиливало рост опухолей и активность киназы (Zhuang, 1998). С другой стороны, мембраны трансформированных клеток обладают пониженной вязкостью. Причина данного явления - сравнительно низкое содержание холестерина и сфингомиелина на фоне повышения количества ненасыщенных жирных кислот в составе липидов. Снижение вязкости важно для обеспечения высокой активности ряда мембранных ферментов; обогащение холестерином клеток лимфобластного лейкоза снижает их опухолегенный потенциал.

1.2 Множественная лекарственная устойчивость

Множественная лекарственная устойчивость - это явление, при котором раковые клетки под воздействием одного противоопухолевого препарата проявляют резистентность к разнообразным JIC, структурно и функционально отличающимся от первоначального препарата. К наиболее исследованным клинически значимым механизмам развития МЛУ относят: 1) активацию трансмембранных белков, выбрасывающих различные химические вещества из клетки; 2) активацию ферментов глутатион-детоксикационной системы; 3) изменения генов и белков, вовлечённых в контроль апоптоза (особенно р53 и Вс1-2). Несмотря на то, что в развитии МЛУ могут принимать участие белки клеточной мембраны, цитоплазмы и ядра, классическим, механизмом МЛУ всё-таки считается гиперэкспрессия мембранных обратных транспортеров, выбрасывающих противоопухолевые ЛС из клетки (Choi, 2005; Gottesman et al, 2002; Tsuruo et al, 2003; Tan et al, 2000; Szakacs et al, 2006; Goldie et al, 2002; Lammers et al, 2008).

Семейство ABC (ATP Binding Cassette) - это семейство основных транспортеров разнообразных веществ. В это семейство входит более 100

белков. Эти весьма разнообразные белки построены по сходному принципу из блоков: основного мембранного домена и связывающего АТР домена. Наиболее изученными представителями обратных транспортеров, участвующих в развитии МЛУ, являются Р-гликопротеин, транспортеры подсемейства MRP и BCRP. Все они относятся к семейству АВС-транспортеров. ABC-транспортеры представляют собой большую группу мембранных белков, способных переносить множество разнообразных соединений через цитоплазматическую мембрану против градиента концентрации за счёт энергии гидролиза АТФ (Borst et al., 2002). В норме, ABC-транспортеры функционируют как помпы, которые выбрасывают из клетки токсины и лекарственные препараты, защищая её. На сегодняшний день известно около 49 транспортеров семейства ABC, классифицированных в семь различных групп (от АВСА до ABCG). Однако не все они играют роль в развитии МЛУ (Dong et al., 2010; Marquez et al., 2011).

Среди большого семейства ABC-транспортеров Р-гликопротеин является наиболее изученным. Он гиперэкспрессируется на плазматической мембране опухолевых клеток с МЛУ (Dong et al., 2010) и представляет собой состоящий из двенадцати трансмембранных регионов и двух цитоплазматических нуклеотид связывающих доменов белок с массой 170 кДа. Мембранно-связанный белок выбрасывает широкий спектр субстратов, и активный обратный транспорт при этом требует гидролиза двух молекул АТФ (Jabr-Milane et al., 2010). Отметим, что Р-гликопротеин способен вызывать высокий уровень резистентности к громоздким амфипатическим лекарственным препаратам, таким как паклитаксел (таксол), антрациклины и препараты, содержащие алкалоиды Барвинка (Marquez et al., 2011).

При поиске потенциальных ингибиторов Р-гликопротеина, чаще всего, выбираются соединения, которые обладают амфифильными свойствами (соли желчных кислот, фосфолипиды, сурфактанты, анионные смолы и солюбилизирующие агенты). Была установлена корреляция между определёнными молекулярными характеристиками сурфактантов, такими как

плотность электроно-донорных и -акцепторных областей и их способностью функционировать в качестве субстратов Р-гликопротеина (Prakash, 2010; Marquez et al, 2011; Torchilin et al.,2010; Elbayoumi et al.,2010).

Кроме основного семейства ABC были обнаружены и другие белки, родственные по способу транспортировки веществ. Хотя эти «родственники» используют другой способ получения энергии (энергию протонов), они также могут распознавать множество субстратов. К этим транспортерам можно отнести белок BmrR (Zheleznova et al., 1999).

Другим примером транспортеров лекарств могут стать транспортеры органических анионов и катионов - это трансмембранные белки, ответственные за перенос через мембрану эндогенных веществ и ксенобиотиков различной химической структуры, в том числе JIC и их метаболитов, общим свойством которых является гидрофильность. Транспортеры органических анионов формируют суперсемейство натрийнезависимых транспортных систем, осуществляющих транспорт через мембрану ряда JIC и их метаболитов. Они подразделяются на 2 семейства: OAT (organic anion-transporters) и ОАТР (organic anion-transporting polypeptides). Суперсемейство транспортеров органических катионов представлено тоже двумя семействами - ОСТ (потенциалчувствительные) и OCTN (Н^-градиентзависимые) (Sekine et al., 2000). OAT, ОАТР, OCT и OCTN обнаруживаются в печени, почках, головном мозге и кишечнике, что позволяет им играть важную роль во всасывании, распределении и, самое главное, в выведении JIC.

1.3 Лекарственные формы и системы доставки лекарств

Традиционные лекарственные формы (ЛФ) в большинстве своем содержат одну или несколько фармацевтических субстанций в формах, пригодных для энтерального (например, в виде таблеток или жидкостей) или парентерального введения (например, в виде инъекций или инфузий) (Paolino et al, 2006).

В ряде случаев, однако, низкая биодоступность фармацевтических субстанций в составе таких традиционных лекарственных форм не позволяет достигать максимального терапевтического эффекта (Paolino et al., 2006). Применяемые подходы к введению лекарственных средств в организм человека, основанные на использовании традиционных ЛФ, имеют целый ряд существенных недостатков:

• повышенный расход ЛС, вызванный тем, что ЛС не достигает всех необходимых биологических мишеней или достигает, но в концентрации значительно меньшей по сравнению с необходимой терапевтической. Поэтому приходится использовать дозы, которые на 1-2 порядка превышают теоретически необходимые (Paolino et al, 2006).

• ненаправленное действие ЛС, т.е. взаимодействие с нецелевыми биообъектами, часто приводит к побочным эффектам, обусловленным его метаболитами, и к нецелевому, иррациональному расходу ЛС (Соснов и др., 2008; Allen etal.,2004).

• невозможность поддержания оптимальной терапевтической концентрации ЛС в течение необходимого времени и, как следствие, необходимость частого приёма лекарственного препарата (Paolino et al., 2006).

• недостаточная биосовместимость и нежелательные физиологические эффекты в области введения ЛС. Необходимость использования специальных методик введения лекарственного препарата (Соснов и др., 2008).

• значительные трудности в использовании ЛС с неоптимальными транспортными свойствами (например, высокая липофильность) (Харкевич, 2005).

Наиболее ярко перечисленные недостатки проявляются при использовании ЛС с выраженным побочным действием (большинство противоопухолевых препаратов) и лекарственных средств, действующих на центральную нервную систему: наркотические анальгетики, средства лечения болезни Альцгеймера и др., действие которых требует преодоления

гематоэнцефалического барьера (ГЭБ). Существенные ограничения в применении значительной доли традиционных ЛФ связаны с наличием именно этих нежелательных последствий. Более того, использование традиционных лекарственных форм нецелесообразно при создании высокотехнологичных и дорогостоящих лекарственных препаратов, обладающих высоким сродством, активностью и селективностью по отношению к целевым биологическим мишеням (Соснов и др., 2008).

Развитие биомедицинской науки и биотехнологий привело к созданию новых средств упаковки и доставки лекарственных средств, позволяющих реализовывать на их основе технологию адресной доставки ЛС к определенным тканям, клеткам и даже внутриклеточным органеллам. Кроме того, они способствуют снижению нежелательных побочных эффектов ЛС и их токсичных метаболитов (Medvedeva et al., 2006).

В системах доставки ЛС находится во взаимодействии с другим веществом либо с устройством для введения вещества. В результате избирательного накопления ЛС в патологическом очаге, повышается терапевтическая эффективность, уменьшается расход, устраняется возможное нежелательное действие на здоровые органы и ткани. Использование различных материалов приводит к большому разнообразию систем, доставляющих ЛС: липосомы, наночастицы и нанотрубки, модифицированные клетки крови, моноклональные антитела, полимерные и коллагеновые системы доставки (Рокко с соавт., 2002; Paolino et al.,2006; Соснов и др., 2008; Allen et al.,2004; Rosen et al, 2005; Харкевич, 2005).

1.3Л Полимерные системы доставки лекарственных средств

Первые исследования в области полимерных систем доставки были направлены на изучение биологических систем естественной природы, так называемых природных полимеров (коллаген, целлюлоза и др.), но в последнее время наибольшую актуальность стали приобретать синтетические полимеры (Panyam et al., 2003; Rosier et al., 2001; Coelho et al., 2010; Shah et

al, 2006; Ozin et al, 2009; Niidome et al, 2006; Malafaya et al, 2007). Полимеры классифицируются на линейные (термопластичные) и поперечно-связанные (термостабильные) (Zhang et al., 2004). Существуют также разветвлённые, гиперразветвлённые и гребневидные структуры. В зависимости от природы JIC и полимера, биомишени, типа заболевания, выбирают различные виды включения полимеров в ЛФ (плёнки, покрытия, таблетки, микросферы, наночастицы, гели и другие структуры) (Dias et al., 2009; Рапу am et al, 2003; Rosier et al., 2001; Coelho et al, 2010). В настоящее время, на основе результатов экспериментов с простыми по структуре полимерами, разработаны подходы к конструированию высокоорганизованных сложных полимеров, например таких, в которых «матрица» состоит из низкомолекулярных, гетероатомных гидрофильных фрагментов. При варьировании скорости деградации «матрицы» становится возможным целенаправленное изменение скорости доставки лекарств (Qiu et al, 2006). Значительный интерес вызывают у исследователей и блоксополимеры -соединения, получаемые совместной полимеризацией двух или более различных мономеров. Эти супрамолекулярные ансамбли, представляющие собой комбинации гидрофильных и гидрофобных мономеров, образуют в водных растворах полимерные самоорганизующиеся мицеллы (Lavasanifar et al., 2002; Lukyanov et al, 2004; Agarwal et al, 2005; Torchilin, 2006; Torchilin, 2007; Hoare et al, 2008; Ozsoy et al, 2009; Guo et al, 2007; Frutos et al, 2010).

К наиболее распространённым носителям ЛС относятся PEG, РНРМА, полиглутаминовая кислота, PEI, декстран, декстрин, хитозаны, поли-Ь-лизин и полиаспартамиды (Bajpai et al., 2008; Gryparis et al, 2007; Win et al, 2006). Часто конъюгаты полимер-ЛС и полимер-белок имеют тройную структуру: полимер, линкер (связывающая часть) и терапевтический агент. Более сложные системы включают дополнительные молекулы (например, антитела) для направленной доставки или комбинированной терапии (Duncan, 2006).

В настоящее время исследования в области полимерной терапии направлены в сторону развития технологий разработки биоразлагаемых

полимеров. Такие полимеры после доставки лекарственных молекул до мишени деградируют и постепенно выводятся из организма (Jain et al, 1998; Brewer et al, 2010, Suedee et al., 2010). Однако, при использовании таких полимеров важно оценивать потенциальный риск развития побочных действий, обусловленный продуктами разложения полимеров и интермедиатами (Dias et al., 2009; Duncan, 2003; Orive et al, 2004; Langer et al, 2003; Balmayor et al, 2009; Yamanouchi et al, 2008).

Биоразлагаемые полимеры классифицируют на синтетические и биосинтетические. Биосинтетические получают из источников растительного и животного происхождения, а также синтезируют с помощью микробиологических или ферментативных методов (Dias et al, 2009). Среди биоразлагаемых полимеров с высокой степенью биосовместимости наиболее широко исследованы поли-е-капролактон, полимолочная кислота (PLA), поли(гликолевая кислота) (PGA) и их сополимеры (Brewer et al, 2010).

Системы, основанные на полимолочной кислоте (PLA) и на её сополимере с поли(гликолевой кислотой) (PLGA), используются в качестве резервуаров, в которых JIC распределено среди полимерного материала и высвобождается посредством диффузии либо при деградации полимера. Такие системы успешно демонстрируют свою способность контролируемо доставлять лекарственные препараты, пролонгируя время их пребывания в организме. Однако, в связи с кислотной деградацией продуктов и относительной гидрофобностью самих полимеров, существуют серьезные ограничения для дальнейшего их распространения (Dias et al, 2009).

Среди полимерных систем доставки широко изучаются водорастворимые (амфифильные нейтральные полимеры), такие как полиэтиленгликоль (PEG), поливинилпиролидон (PVP) и его сополимеры, сополимеры 1Ч-(2-гидроксипропил)метакриламида (РНРМА) и полиэтилен оксид-Р-полипропиленоксид-Р-полиэтиленоксид блоксополимеры

(полоксамеры, или Плуроники) (Maynard et al, 1998; Bajpai et al, 2008; Gryparis et al, 2007; Win et al, 2006). Эти полимеры широко используются при

получении растворимых конъюгатов полимер-JIC (РНРМА), в поверхностной модификации белков, липосом и наночастиц (PEG, РНРМА, Плуроники), в создании мицеллярных форм препаратов (Плуроники). При этом эти соединения иногда сами могут изменять биологический ответ клетки (PVP, Плуроники) (Kabanov et al., 2006).

Большинство полимерных конъюгатов используются для терапии онкологических заболеваний, ревматоидного артрита, диабета, гепатитов В и С и ишемических заболеваний (Vicent et al., 2008). Своей популярностью использования в качестве противоопухолевых лекарственных веществ конъюгаты обязаны явлению пассивного нацеливания на опухоль, впервые описанного Matsumura и Maeda (Matsumura et al., 1986), заключающегося в увеличении проницаемости и накопления JIC внутри опухолевых клеток (EPR-эффект). Вследствие того, что опухолевые ткани имеют очень высокую проницаемость кровеносных сосудов, а конъюгаты обладают низкой проникающей способностью в нормальные сосуды, возникает эффект пролонгации действия противоопухолевых JIC (Duncan, 1998; Maeda, 2001; Maeda, 2010). Однако недавние исследования показали, что адресная доставка к опухоли не может быть достигнута только посредством EPR-эффекта, поскольку раковые клетки глубоко расположены в злокачественных тканях (Minchinton et al., 2006). В связи с этим возникла необходимость применения синергичных пассивных и активных подходов к нацеливанию препаратов с возможностью преодоления различных барьеров на пути к мишени. С появлением полимерных систем доставки лекарств, контролирующих высвобождение препаратов, область изучения полимерных терапевтических препаратов была отодвинута на второй план. Основное внимание стало уделяться разработке стратегий, направленных на нацеленное высвобождение JIC, особенно для противоопухолевых препаратов, которые зачастую обладают серьёзными побочными эффектами.

Некоторые из полимерных систем доставки JIC широко применяются в фундаментальных исследованиях (рис. 1). Но только малая их часть,

включающая неионогенные и ионогенные молекулы, была признана безопасной для клинического использования.

-[«4 ! ■

ров :

Р1НСА

,0>Ч

В

: /етн.

с

еж

Б

даа^гхад

8М««Г

.-м-.

Г'СчфОШ [ }ШП1 -

Рис. 1. Структура некоторых безопасных для человека полимеров: А -Водорастворимые и амфифильные незаряженные полимеры: РЕО-полиэтиленгликоль, РУР - поливинилпиролидон, РНРМА - N-2-гидроксипропил-метакриламид, Р1игошс®- Плуроник; В - водонерастворимые полимеры: РЬОА - сополимер поли-(молочной и гликолевой кислот), РОЕ-

полиортоэфир, PIHCA - полиизогексилсианоакрилат, SMANCS-сополимер поли-стирен-со-малеиновый кислоты с неокарциностатином, С - анионные полимеры: РАА - полиакриловая кислота, Heparin - гепарин, РСРР-поли-дикарбоксилатофеноксифосфазен, D - катионные полимеры: Chitosan -хитозан, Polyoxidonium - полиоксидоний (N-окисленный поли-1,4-этиленпиперазид)

К первым коммерческим продуктам относятся PEG-L-аспарагиназа («Oncaspar», 1994) для лечения лейкемии; сополимер стирола с малеиновым ангидридом - неокарциностатин («Zinostatin Stimalmer», 2002) для лечения карциномы печени; PEG-стимулирующий фактор колонии гранулоцитов («Neulasta», 2002) для предотвращения нейтропении, связанной с применением химиотерапии; PEG-интерферон-а («PEGasys», 2002) для борьбы с гепатитом С и PEG-аденозин деаминаза («Adagen», 1990) против тяжёлых комбинированных иммунодефицитов (Duncan, 2006).

В настоящее время повысился интерес к противоопухолевым препаратам - ингибиторам ангиогенеза, таким как TNP-470 (0-(хлорацетил-карбомоил) фумагиллол). В своей статье Satchi-Fainaro с соавторами описывает первый конъюгат полимер-антиангиогенное JIC, синтезированный из НРМА и TNP-470, которые ковалентно связаны с помощью GPLG (Gly-Phe-Leu-Gly) через биоразлагаемые связи с этилендиамином. Тетрапептидный линкер был создан для того, чтобы обеспечить внутрилизосомальное высвобождение терапевтического агента посредством разрушения связи в присутствии лизосомальных цистеиновых протеиназ, таких как катепсин В, уровень которых повышается во многих эпителиальных опухолевых клетках. Исследования in vivo продемонстрировали, что конъюгаты не только селективно накапливаются в сосудах опухоли, благодаря EPR-эффекту, но также увеличивают и пролонгируют активность TNP-470 на фоне отсутствия нейротоксичности, которая ранее наблюдалась в исследованиях немодифицированного TNP-470. Авторы предположили, что снижение нейротоксичности обусловлено большим размером конъюгата, не

позволяющим ему проходить через ГЭБ. Конъюгат НРМА - сополимер-TNP-470 в настоящее время проходит преклинические испытания под названием каплостатин (Satchi-Fainaro et al., 2005).

Вследствие большой перспективности полимерной терапии, в последнее время стали изучать новые классы полимерных структур, таких как дендримеры, разветвлённые, привитые и звездообразные полимеры. Так, широко используемый противоопухолевый препарат (паклитаксел), обладающий низкой раствормостью, был ковалентно связан с линейным бис-(PEG) и дендритным полиамидоамином (PAMAM)-G4 (Khandare et al., 2006). Как РАМАМ, так и PEG увеличивали растворимость паклитаксела по отношению к свободному препарату (0.3 мг/мл); однако растворимость была выше в случае применения дендримера (3.2 мг/мл против 2.5 мг/мл). Анализ результатов конфокальной микроскопии FITC-меченых образцов показал, что оба конъюгата распределяются более равномерно, чем свободное JIC. Исследования цитотоксичности in vitro на культуре человеческих раковых клеток яичника А2780 показали, что в то время как конъюгат, основанный на PEG, уменьшал активность JIC в 25 раз, конъюгат с дендримером PAMAM-G4, напротив, увеличивал эффективность паклитаксела более чем на порядок по сравнению со свободным JIC. Это исследование позволяет предположить, что дендримеры являются многообещающим транспортным средством для внутриклеточной доставки низкорастворимых лекарственных веществ (Liechty et al, 2010; Cheng et al, 2008; Ma et a/.,2007; Beezer et al, 2003; Boas et al, 2004).

Ещё одним примером эффективного использования конъюгатов может служить конъюгат НРМА сополимер-ОРЬО-доксорубицин, содержащий также галактозамин. Он был разработан для улучшения адресной доставки на рецептор гепатоцито-вазиалогликопротеин (ASGR) при лечении первичного рака печени (Seymour et al., 2002). Среди 23 пациентов с первичной карциномой печени, принимавших препарат, у двоих проявилась частичная положительная ответная реакция, длившаяся от 26 до 47 месяцев, а у троих

пациентов наблюдалось замедление роста опухоли. У 11 пациентов была обнаружена стабилизация состояния болезни (Seymour et al, 2002). Концентрация лекарственного препарата в печени составляла 15-20% от принимаемой дозы после 24 час. Связывание JIC с гепатомой было в (12-50) раз выше, чем при применении свободного доксорубицина (Seymour et al, 2002; Julyan et al, 1999).

На первой стадии клинических испытаний находится препарат NC-6004, представляющий собой мицеллы полимеров с инкапсулированной цис-платиной. На второй стадии клинических испытаний находится препарат NK105, представляющий собой мицеллы полимеров с включенным в них паклитакселом. На третьей стадии клинических испытаний находится препарат на основе мицелл Плуроников L-61 и F-127 с включенными молекулами доксорубицина, показавший большую эффективность при меньшей токсичности известных антрациклиновых антибиотиков. Препарат показан для аденокарциномы пищевода и желудочно-кишечного синапса (Matsumura, 2008; Uchino et al, 2005; Plummer et al, 2011).

Следует отметить, что одним из перспективных направлений в химиотерапии злокачественных новообразований является использование липосом для целенаправленной доставки цитостатиков (Allen et al, 2004; AI-Jamal et al., 2011; Ranade et al, 2011; Lee et al,2006; Hofheinz et al,2005). Липосомы представляют собой везикулы, состоящие из одного или нескольких фосфолипидных бислоев, разделённых водной фазой (Malam et al, 2009). Особый интерес представляет класс термочувствительных липосом, способных высвобождать ЛС в опухоли в ответ на воздействие локальной гипертермии (40-43°С). Терапевтический эффект, возникающий при совместном применении термолипосом и локальной гипертермии, обусловлен несколькими причинами: 1) гипертермия увеличивает проникновение термолипосом из кровеносных сосудов в опухоль, поэтому термолипосомы могут избирательно накапливаться в прогреваемой опухоли; 2) повышенная температура способствует триггерному высвобождению лекарственных

молекул из термолипосом; 3) гипертермия оказывает прямое цитотоксическое действие на опухолевые клетки (Тазина и др., 2009).

1.3.2 Общая характеристика класса амфифильных блоксополимеров

Амфифильные растворимые блоксополимеры (АВ или АВА-типов) представляют собой соединения, в которых чередуются гидрофильные и гидрофобные участки. В водных растворах они образуют мицеллы, состоящие из нерастворимого в воде ядра и водорастворимой оболочки. В зависимости от длины блоков, ядро может организовываться в различные супрамолекулярные структуры, характеризующиеся определённой морфологией (Kwon, 1996; Moffitt etal., 1996; Tuzar et al., 1993).

В растворах при низкой концентрации эти амфифильные молекулы существуют как юнимеры, в то время как при увеличении концентрации, в точке ККМ, происходит их агрегация. Конечные агрегаты (мицеллы), характеризуются сферической формой, если гидрофильный сегмент длиннее, чем блок ядра (Zang et al., 1995; Adams et al., 2003; Kallinteri et al., 2007; Pearce et al., 2009). Обычно мицеллы характеризуются критической концентрацией мицеллообразования (концентрацией полимера, при которой образуются мицеллы) и агрегационным числом (числом индивидуальных молекул, составляющих одну мицеллу). Поскольку точка ККМ блоксополимеров зависит от температуры, другим важным параметром, который необходимо принимать во внимание, является критическая температура мицеллообразования. Ниже этой температуры амфифильные соединения находятся в состоянии юнимеров, а выше неё - образуют агрегаты (Devalapally et al., 2007; Bonacucina et al., 2011).

Среди широко изучаемых блок сополимеров особо следует выделить класс Плуроников (полоксамеров), а также класс сополимеров, состоящих из поли(лактида), поликапролактона, поли(гликолевой кислоты) и модифицированной полиэфиром поли(акриловой кислоты) (Hamley, 2002; Hamley, 2004; Celia et al., 2011).

В состав неионогенных амфифильных полимеров входит полиэтиленоксидный (РЕО) гидрофильный блок и широкий ряд гидрофобных блоков. Комбинация различных РЕО-гидрофобных блоков позволяет получать мицеллы с различными физико-химическими свойствами, такими как емкость по отношению к JIC, морфология, биораспределение, размер, кинетика высвобождения и специфичность к ЛС (Hamley, 2004; Kabanov, 2006).

1.3.2.1 Применение амфифильных полимеров в качестве ингибиторов обратных транспортеров опухолевых клеток

При поиске потенциальных ингибиторов Р-гликопротеина, чаще всего, выбираются соединения, которые обладают амфифильными свойствами (соли желчных кислот, фосфолипиды, сурфактанты, анионные смолы и солюбилизирующие агенты). Была установлена корреляция между определёнными молекулярными характеристиками сурфактантов, такими как плотность электроно-донорных и -акцепторных областей и их способностью функционировать в качестве субстратов Р-гликопротеина (Prakash, 2010; Marquez et al., 2011; Torchilin et al.,2010; Elbayoumi et al.,2010).

По химической структуре ингибиторы Р-гликопротеина можно разделить на две группы (Seelig et al., 2006). В первую входят сурфактанты (поверхностно-активные вещества), имеющие гидрофильную головку и гидрофобный хвост, отвечающий за заякоривание в мембране. К этой группе относятся триглицериды, CremophorEL, Раствор HS-15, Tween-80 и Brij 35. Второй класс сурфактантов, представители которого лишены типичного мембранного якоря, включает ПЭГ и Плуроники. Все эти ингибиторы содержат структурные единицы, имеющие протоноакцепторные группы, такие как атомы кислорода эфирных групп. Эти структуры могут образовывать водородные связи с трансмембранными последовательностями Р-гликопротеина, богатого протонодонорными группами. Вследствие достижения высокой аффинности связывания сурфактантов с ЛС, достигается значительная степень ингибирования Р-гликопротеина, и, тем самым,

увеличивается внутриклеточное накопление JIC (Seelig et al, 2006; Dong et al, 2010).

Критическая концентрация мицеллообразования (KKM), липофильность, стерические особенности и способность к образованию водородной связи сурфактантов являются их основными характеристиками, от которых зависит терапевтический эффект коньюгатов (Prakash, 2010). По данным литературы сурфактанты с промежуточными липофильными свойствами наиболее оптимально воздействуют на активность обратного транспортера Р-гликопротеина. Например, Плуроники со средней длиной пропиленоксидных блоков (от 30 до 60 единиц) и ГЛБ<20 обладают наибольшей эффективностью, ингибируя, например, обратный транспорт в эндотелиальных клетках микрососудов мозга быка (Batrakova et al., 2003). Сурфактанты со значением ГЛБ от 10 до 17 наиболее эффективны в увеличении внутриклеточного накопления эпирубицина в клетках линии Сасо-2 (Hoffmann et al., 1992).

1.3.3 Плуроники как пример полимерной системы доставки лекарств

В области «полимерной терапии» Плуроники, также известные под непатентованным названием «полоксамеры», относятся к числу наиболее перспективных полимерных систем доставки. Эти соединения представляют собой блоксополимеры, состоящие из гидрофильных полиэтиленоксидных (РЕО) и гидрофобных полипропиленоксидных (РРО) блоков, организованных в трёхблоковую структуру: РЕО-РРО-РЕО (рис. 2).

Рис.2. Трёхблоковая структура Плуроников (ВаТтакоуа et а1, 2008).

Блоксополимеры с разным числом гидрофильных этиленоксидных единиц и гидрофобных пропиленоксидных единиц характеризуются различным гидрофильно-липофильным балансом (ГЛБ) (КаЬапоу е( а1, 2003). ГЛБ Плуроников рассчитывается из фрагментальной константы Ханча-Лео по

СИ

данным распределения в бинарной смеси октанол-вода. Так, из представленных в табл. 1 Плуроников, самым гидрофильным (с наибольшим числом этиленоксидных единиц) является Р-68, а самыми гидрофобными (содержащими наибольшее число пропиленоксидных единиц) - Ь-121 и Ь-101. Отметим, что именно амфифильный характер этих сополимеров является движущей силой при взаимодействии их с гидрофобными поверхностями и биологическими мембранами.

Похожие диссертационные работы по специальности «Биохимия», 03.01.04 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Биохимия», Иксанова, Альфия Габдулахатовна

ВЫВОДЫ

1. Олигоэфирполиол ПЭ-240 не проявляет цитотоксических свойств по отношению к клеткам линий MCF-7, СаСо-2 PC и М7-2. При этом достоверно увеличивает токсичность противоопухолевых препаратов Ага-С и доксорубицина по отношению к культурам клеток СаСо-2 PC и М7-2 и HeLa соответственно.

2. ПЭ-240 не изменяет микровязкости плазматических мембран клеток HeLa и MCF-7; ингибирует P-gp; снижает АТФ-азную активность мебран, гиперэкспрессирующих P-gp и MRP-7; не влияет на уровень АТФ в клетках линий MCF-7, СаСо-2 PC и М7-2.

3. При пероральном введении олигоэфирполиол ПЭ-240 в дозах до 10 мг/кг не обладает токсичностью для мышей стока CFW и CD-I. Подострая токсичность сопровождается увеличением проницаемости клеток головного мозга для хромофора АС-3 и повышением скорости окисления эритромицина в микросомах печени животных.

4. ПЭ-240 при транс дермальном способе применения увеличивает терапевтическую эффективность кетопрофен содержащих фармацевтических субстанций.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Иксанова, Альфия Габдулахатовна, 2012 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Акберова, Н.И. Описательная статистика. Интервальные оценки: методическое руководство и сборник задач к практическим занятиям по курсу «Математические методы в биохимии» / Н.И. Акберова. - Казань: Изд-во Каз. гос. ун-та, 2003. - С.30-31.

2. Акберова, Н.И. Сравнение данных. Непараметрические критерии значимости / Н.И. Акберова. - Казань: Изд-во Каз. Универ-та. - 2004.-С.21-22, 24.

3. Дятловицкая, Э.В. Сфинголипиды перевариваемой нефромы РА крыс/ Э.В. Дятловицкая и др. // Биохимия. 2000. -Вып.6. - С. 825-828.

4. Иксанова, А.Г. Новая система доставки биологически активных веществ в клетки на основе олигоэфирполиола / А.Г. Иксанова, А.Н. Фаттахова, Л.Р. Габитова с соавт. // Ученые записки Казанского государственного университета. Серия Естественные науки. - 2010. - Т. 152. - № 3. - С. 134-142.

5. Крылова, О.О. Влияние блок-сополимеров этиленоксида и пропиленоксида (плюроников) на проницаемость и структуру биологических мембран / О.О. Крылова // Автореф. дис.: канд. биол. наук. - Москва, 2001. - 24 с.

6. Соснов, А. В. Разработка систем доставки лекарственных средств с применением микро- и наночастиц / A.B. Соснов, Р.В. Иванов, К.В. Балакин с соавт. // Качественная клиническая практика. - 2008. - №2. -С.23-29.

7. Фаттахова, А.Н. Методы молекулярной фармакологии / А.Н. Фаттахова. - Казань: Изд-во Каз. Универ-та. - 2002.-С.21-22.

8. Хабриев, Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ / Р.У. Хабриев. - Москва: ОАО «Издательство «Медицина». - 2005. - С. 695-710

9. Харкевич, Д.А. Фармакология / Д.А. Харкевич. - Москва: «ГЕОТАР -МЕД».-2004.-С.510-512

10. Abbott, N.J. Astrocyte-endothelial interactions at the blood-brain barrier / N.J. Abbott, L. Ronnback, E. Hansson // Nat. Rev. Neurosci. - 2006. - Vol. 7. - P. 41-53.

11. Adams, M. L. Amphiphilic block copolymers for drug delivery / M. L. Adams, A. Lavasanifar, G. S. Kwon // Journal of pharmaceutical scinces. -2003. - Vol. 92. - P. 1343-1355.

12. Alakhov, V. Block copolymer-based formulation of doxorubicin. From cell screen to clinical trials / V. Alakhov, E. Klinski, S. Li et al. // Colloids Surfaces B: Biointerfaces. - 1999. - Vol.16. - P. 113-134.

13. Alakhov, V. Block copolymeric biotransport carriers as versatile vehicles for drug delivery / V. Alakhov, E. Klinski, P. Lemieux // Expert Opin Biol. Ther. -2001. - Vol. 1. - P. 583-602.

14. Alakhov, V. Hypersensitization of multidrug resistant human ovarian carcinoma cells by pluronic P85 block copolymer / V. Alakhov, E. Moskaleva, E. Batrakova, A. Kabanov // Bioconjug. Chem. - 1996. - Vol. 7. - P.209-216.

15. Alakhova, D.Y. Differential metabolic responses to pluronic in MDR and non-MDR cells: a novel pathway for chemosensitization of drug resistant cancers / D.Y. Alakhova, N.Y. Rapoport, E.V. Batrakova, A.A. Timoshin et al. // J Control Release. - 2010. - Vol. 142, № 1. - P. 89-100.

16. Al-Jamal, W. T. Liposomes: From a Clinically Established Drug Delivery System to a Nanoparticle Platform for Theranostic Nanomedicine / W.T. Al-Jamal, K. Kostarelos // Acc. Chem. Res. - 2011. - Vol. 44, № 10. - P. 1094 -1104.

17. Allen, T. Drug delivery systems: entering the mainstream / T. Allen, P. Cullis //Science-2004. -№303. - P. 1818-1822.

18. Antimisiaris, S.G. Liposomes and Drug Delivery / S.G. Antimisiaris, P. Kallinteri, D.G. Fatouros // Pharmaceutical manufacturing handbook: production and processes. - England: John Wiley & Sons Ltd. - 2007. - P. 443-533.

19. Ariztia, E.V. The tumor microenvironment: key to early detection / E.V. Ariztia, C.J. Lee, R. Gogoi, et.al. // Crit. Rev. Clin. Lab. Sei. - 2006. - № 43. P. 393-425.

20. Bajpai, A.K. Responsive polymers in controlled drug delivery / A.K. Bajpai, S.K. Shukla, S. Bhanu, S. Kankane // Prog. Polym. Sei. - 2008. - №33. - P. 1088-1118.

21. Balmayor, E.R. Preparation and characterization of starch-poly-caprolactone microparticles incorporating bioactive agents for drug delivery and tissue engineering applications / E.R. Balmayor, K. Tuzlakoglu, H.S. Azevedo, R.L. Reis // Acta. Biomater. - 2009. - №5. - P. 1035-1045.

22. Barakat, S. Modulation of P-glycoprotein function by caveolin-1 phosphorylation / S. Barakat, M. Demeule, A. Pilorget, A. Regina, D. Gingras, L.G. Baggetto, R. Beliveau // Journal of Neurochemistry. - 2007. -№101. - P. 1-8.

23. Batrakova, E. Effects of pluronic P85 unimers and micelles on drug permeability in polarized BBMEC and Caco-2 cells / E. Batrakova, H. Han, D. Miller, A. Kabanov // Pharm. Res. - 1998. - № 15. - P. 1525-1532.

24. Batrakova, E. Pluronic P85 enhances the delivery of digoxin to the brain: in vitro and in vivo studies / E. Batrakova, D. Miller, S. Li et al. // J. Pharmacol. Exp! Ther. - 2001. - № 296. - P. 551-557.

25. Batrakova, E.V. Distribution kinetics of a micelle-forming block copolymer pluronic P85 / E.V. Batrakova, S. Li, Y. Li et al. // J. Control. Release. -2004. -№ 100.-P. 389-397.

26. Batrakova, E.V. Effect of pluronic P85 on ATPase activity of drug efflux transporters / E.V. Batrakova, S. Li, Y. Li et al. // Pharm. Res. - 2004. - №21. - P. 2226-2233.

27. Batrakova, E.V. Effects of pluronic block copolymers on drug absorption in Caco-2 cell monolayers / E.V. Batrakova, H.Y. Han, V. Alakhov // Pharm. Res. - 1998. - №15. - P. 850-855.

28. Batrakova, E.V. Pluronic block copolymers: Evolution of drug delivery

concept from inert nanocarriers to biological response modifiers / E.V. Batrakova, A.V. Kabanov // J. of Controlled Release - 2008. - №130. - P.98-106.

29. Batrakova, E.V. Sensitization of cells overexpressing multidrug-resistant proteins by Pluronic P85 / E.V. Batrakova, S. Li, V.Yu. Alakhov et al. // Pharmaceutical Research. - 2003. - Vol.20., №10. - P. 1581-1590.

30. Beezer, A.E. Dendrimers as potential drug carriers; encapsulation of acidic hydrophobes within water soluble PAMAM derivatives / A.E Beezer, A.S.H King, I.K Martin et al. // Tetrahedron. - 2003. - Vol. 59, № 22. - P. 3873 -3880.

31. Bellamy, W.T. Verapamil reversal of doxorubicin resistance in multidrug-resistant human myeloma cells and association with drug accumulation and DNA damage / Bellamy, W.T., Dalton WS, Kailey JM //. Cancer. Res. -1988.-№48. -P. 6365-6370.

32. Boas, U. Dendrimers in drug research / U. Boas, P. M. H. Heegaard // Chem. Soc. Rev. - 2004. - Vol. 33. - P. 43-63.

33. Bonacucina G. Thermosensitive self-assembling block copolymers as drug delivery systems / G. Bonacucina, M. Cespi, G. Mencarelli et al. // Polymers -2011.-№3. - P.779-811.

34. Borst, P. Mammalian ABC transporters in health and disease / P. Borst, O. Elferink // Annu. Rev. Biochem. - 2002. - №71. - P.537-592.

35. Brewer, E. Emerging technologies of polymeric nanoparticles in cancer drug delivery / E. Brewer, J. Coleman, A. Lowman // Journal of Nanomaterials -2010.-Vol. 2011. -P.l-10.

36. Byrne, J.D. Active targeting schemes for nanoparticle systems in cancer therapeutics / J.D. Byrne, T. Betancourt, L. Brannon-Peppas // Adv. Drug. Deliv. Rev. - 2008. - №60. - P. 1615-1626.

37. Carver, L.A. Caveolae: mining little caves for new cancer targets / L.A. Carver, J.E. Schnitzer // Nat. Rev. Cancer. - 2003. - №3. - P. 571-81.

38. Celia, C. Nanoparticulate devices for brain drug.delivery / C. Celia, D. Cosco,

D. Paolino, M. Fresta // Medicinal research reviews. - 2011. - Vol. 31, № 5. -P. 716-756.

39. Cheng, Q. Surface chemical patterning for long-term single-cell culture / Q. Cheng, K. Komvopoulos, S. Li // Journal of biomedical materials research. -2011. -№96. -P. 507-512.

40. Cheng, Y. Dendrimers as drug carriers: Applications in different routes of drug administration / Y. Cheng, Z. Xu, M. Ma, T. Xu // Journal of Pharmaceutical Sciences. - 2008. - Vol. 97, № 1. - P. 123 - 143.

41. Choi, C. ABC transporters as multidrug resistance mechanisms and the development of chemosensitizers for their reversal / C. Choi // Cancer Cell International - 2005. - Vol.5., №30. - P.l-13.

42. Coelho, J. F. Drug delivery systems: Advanced technologies potentially applicable in personalized treatments / J. F. Coelho, P. C. Ferreira, P. Alves et al. // The EPMA Journal. - 2010. - №1. - P. 164-209.

43. Cole, S.P. Transport of glutathione and glutathione conjugates by MRP1 / S.P. Cole, R.G. Deeley // Trends. Pharmacol. Sci. - 2006. - №27. - P. 438446.

44. Conner, S.D. Regulated portals of entry into the cell / S.D. Conner, S.L. Schmid // Nature. - 2003. - №422. - P. 37-44.

45. Cui, Y. Drug resistance and ATP dependent conjugate transport mediated by the apical multidrug resistance protein, MRP2, permanently expressed in human and canine cells / Y. Cui, J. Konig, J.K. Buchholz // Mol. Pharmacol. -1999.-№55.-P. 929-937.

46. Damke, H. Induction of mutant dynamin specifically blocks endocytic coated vesicle formation / H. Damke, T. Baba, D.E. Warnock, S.L. Schmid // J. Cell Biol 1994. - №127. - P. 915-934.

47. De Laat, S.W. Microviscosity modulation during the cell cycle of neuroblastoma cells / S.W. de Laat, P. T. van der Saag, M. Shinitzky // Proc. Nati. Acad. Sci. USA. - 1977. - Vol. 74, №10. - P. 4458-4461

48. Devalapally, H. Role of nanotechnology in pharmaceutical product

development / H. Devalapally, A. Chakilam, M.M. Amiji // Journal of pharmaceutical sciences. - 2007. - Vol. 96, № 10. - P. 2547 - 2565.

49. Dias, A.A. Perfect polymers / A.A. Dias, M. Hendriks // Controlled Release -2009.-P. 16-22.

50. Dong, X. Nanomedicinal strategies to treat multidrug-resistant tumors: current progress / X. Dong, R.J. Mumper // Nanomedicine (Lond.) - 2010. - Vol.5., №4.-P.597-615.

51. Doyle, L.A. Multidrug resistance mediated by the breast cancer resistance protein BCRP (ABCG2) / L.A. Doyle, D.D. Ross // Oncogene - 2003. - №22. P.7340-7358.

52. Doyle, L.A.A multidrug resistance transporter from human MCF-7 breast cancer cells / L.A.Doyle, W. Yang, L.V. Abruzzo // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1998. - №95. - P. 15665-15670.

53. Duncan, R. Polymer conjugates as anticancer nanomedicines / R. Duncan // Nature Reviews Cancer. - 2006. - Vol. 6. - P.688-701.

54. Duncan, R. The dawning era of polymer therapeutics / R. Duncan // Nat. Rev. Drug. Discov. - 2003. - Vol.2, №5. - P.347-360.

55. Duncan, R. Tumour targeting by enhanced permeability and retention (EPR) effect / R. Duncan, Y.N. Sat // Ann Oncol. - 1998. - Vol. 9. - P. 39-50.

56. Edens, M.W. Applications of Block Copolymer Surfactants / Michael W. Edens, Robert H. Whitmarsh // Developments in block copolymer science and technology - 2004. - P. 325-340.

57. Elbayoumi, T.A. Current trends in liposome research / T.A. Elbayoumi, V.P. Torchilin // Methods Mol Biol. - 2010. - Vol. 605. - P. 1-27.

58. Essodaigui, M. Kinetic analysis of calcein and calcein-acetoxymethylester efflux mediated by the multidrug resistance protein and P-glycoprotein / M. Essodaigui, H.J. Broxterman, A. Gamier-Suillerot // Biochemistry. - 1998. -№37. - P. 2243-2250.

59. Evers, R. Inhibitory effect of the reversal agents V-104, GF120918 and Pluronic L61 on MDR1 Pgp-, MRP1- and MRP2-mediated transport / R.

Evers, M. Kool, A.J. Smith et al. // Br. J. Cancer - 2000. - № 83. - P. 366374.

60. Frutos, G. A novel controlled drug delivery system based on pH-responsive hydrogels included in soft gelatin capsules / G. Frutos, A. Prior-Cabanillas, R. Paris, I. Quijada-Garrido // Acta. Biomater. - 2010. - №6. - P. 4650^1656.

61. Gaus, K. Visualizing membrane microdomains by Laurdan 2-photon microscopy / Gaus, K., Zech T, Harder T. // Mol. Membrane Biol. - 2006. -№23. P. 41-48.

62. Glick, B. S. The curious status of the Golgi apparatus / B.S. Glick, V. Malhotra //. Cell - 1998. - № 95. P. 883-889.

63. Goldie, J.H. Drug resistance in cancer: a perspective / J.N. Goldie // Cancer Metastasis Rev. - 2002. - Vol. 20. - № 1-2, P. 63-68.

64. Gottesman, M.M. Multidrug resistance in cancer: role of ATP-dependent transporters / M.M. Gottesman, T. Fojo, S.E. Bates // Nat Rev Cancer. - 2002. -Vol. 2.-P. 48-58.

65. Gryparis, E.C. Anticancer activity of cisplatin-loaded PLGA-mPEG nanoparticles on LNCaP prostate cancer cells / E.C. Gryparis, M. Hatziapostolou, E. Papadimitriou, K. Avgoustakis // Eur. J. Pharm. Biopharm. -2007. -№67. - P. 1-8.

66. Guo, B.-L. Preparation and properties of a pH/temperature-responsive carboxymethyl chitosan/poly (N-isopropylacrylamide) semi-IPN hydrogel for oral delivery of drugs / B.-L. Guo, Q.-Y. Gao // Carbohydr. Res. - 2007. -№342. - P. 2416-2422.

67. Habig, W.H. Glutathione S-transferases. The first enzymatic step in mercapturic acid formation / W.H. Habig, W.B. Jakoby // J. Biol. Chem. -1974. - №249. - P. 7130-7139.

68. Hagmann, W. Purification of the human apical conjugate export pump MRP2 reconstitution and functional characterization as substrate-stimulated ATPase / W. Hagmann, J. Konig, M. Frey et al. // Eur. J. Biochem. - 1999. - №265. -P. 281-289.

69. Haley, B. Nanoparticles for drug delivery in cancer treatment / B. Haley, E. Frenkel // Urol Oncol. - 2008. - Vol.26. - №1, P. 57-64.

70. Hamley, I.W. Block Copolymers / I.W.Hamley // Encyclopedia of polymer science and technology. - 2002. - DOI: 10.1002/0471440264.pst030.

71. Hamley, I.W. Developments in block copolymer science and technology / I.W.Hamley. - England: John Wiley & Sons, Ltd, 2004. - P. 380.

72. Han, L. Pharmacokinetics and biodistribution of polymeric micelles of paclitaxel with Pluronic PI23 / L. Han, J. Guo, L. Zhang et al. // Acta pharmacologica sinica. - 2006. - №27. - P. 747-753.

73. Higuchi, A. Temperature-induced cell detachment on immobilized pluronic surface / A. Higuchi, N. Aoki, T. Yamamoto et al. // Journal of biomedical materials research. - 2006. - №79A. - P. 380-392.

74. Hoare, T.R. Hydrogels in drug delivery: progress and challenges / T.R. Hoare, D.S. Kohane // Polymers. - 2008. - №49. - P. 1993-2007.

75. Hoffmann S. Neutral and zwitterionic detergents: dependence of biological effectiveness on critical micellar concentration / S. Hoffmann, U. Winkler, Ver W. Schriftenr // Boden Lufthyg. - 1992. - Vol. 89. - P. 679-687.

76. Hofheinz, R.D. Liposomal encapsulated anti-cancer drugs / R.D.Hofheinz, S.U. Gnad-Vogt, U. Beyer, A. Hochhaus // Anticancer Drugs. - 2005- Vol. 16.-№ 7, P. 691-707.

77. Hollo, Z. Calcein accumulation as a fluorometric functional assay of the multidrug transporter / Z. Hollo, L. Homolya, C.W. Davis, B. Sarkadi // Biochim. Biophys. Acta. - 1994. - №1191 (2). - P. 384-388.

78. Hopper-Borge, E. Human multidrug resistance protein 7 (ABCC10) is a resistance factor for nucleoside analogues and epothilone B / E. HopperBorge, X. Xu,T. Shen et al. // Cancer Res. - 2009. - №69 (1). - P. 178-184.

79. Huang, J. Effect of pluronic F68 block copolymer on P-glycoprotein transport and CYP3A4 metabolism / J. Huang, L. Si, L. Jiang et al. // Int. J. Pharm. -2008.-№ 356. -P. 351-353.

80. Ivanov, A.I. Pharmacological Inhibition of Endocytic Pathways: Is It Specific

Enough to Be Useful? / A.I. Ivanov // Exocytosis and Endocytosis - 2008. -P. 15-33.

81. Jabr-Milane, L.S. Multi-functional nanocarriers to overcome tumor drug resistance / L.S. Jabr-Milane, L.E. van Vlerken, S.Yadav, M.M. Amiji // Cancer Treat Rev. - 2008. - Vol.34, №7. - P.592-602.

82. Jain, K.K. Strategies and technologies for drug delivery systems / K.K. Jain // Trends. Pharmacol. Sci. - 1998. - №19. - P. 155-157.

83. Jancis, E.M. Estradiol induction of rhodamine 123 efflux and multidrug resistance pump in rat pituitary tumor cells / E.M. Jancis, R. Carbone, K.J. Loechner, P.S. Dannies // Mol. Pharmacol. - 1993. - №43. - P. 51-56.

84. Jarkko, R. In vitro p-glycoprotein inhibition assays for assessment of clinical drug interaction potential of new drug candidates: a recommendation for probe substrates / R. Jarkko, J.E. Humphreys, L.O. Webster et al. // Drug metabolism and disposition. - 2006. - №5 (34). - P. 786-792.

85. Jodoin, J. P-glycoprotein in blood brain barrier endothelial cells: interaction and oligomerization with caveolins / J. Jodoin, M. Demeule, L. Fenart et al. // Journal of Neurochemistry - 2003. - №87. - P. 1010.

86. Kabanov, A. Pluronic block copolymers for overcoming drug resistance in cancer / A. Kabanov, E. Batrakova, V. Alakhov // Adv. Drug Deliv. Rev. -2002. - № 54. - P. 759-779.

87. Kabanov, A. Pluronic block copolymers in drug delivery: from micellar nanocontainers to biological response modifiers / A. Kabanov, V. Alakhov // Crit. Rev. Ther. Drug. Carr. Syst. - 2002. - №19. - P. 1-72.

88. Kabanov, A.V. An essential relationship between ATP depletion and chemosensitizing activity of Pluronic block copolymers / A.V. Kabanov, E.V. Batrakova, V.Y. Alakhov // J. Control. Release. - 2003. - № 91. - P. 75-83.

89. Kabanov, A.V. Pluronic block copolymers as modulators of drug efflux transporter activity in the blood-brain barrier / A.V. Kabanov, E.V. Batrakova, D.W. Miller // Adv. Drug Deliv. Rev. - 2003. - №55. - P.151-164.

90. Kabanov, A.V. Polymer genomics: An insight into pharmacology and

toxicology of nanomedicines/ A.V. Kabanov // Advanced Drug Delivery Reviews. - 2006. - №58. - P. 1597-1621.

91. Kallinteri, P. Polymeric Nanoparticles for Drug Delivery / P. Kallinteri, M.C. Garnett // Nanotechnologies for the life sciences. - 2007. -DOI: 10.1002/9783527610419.ntls0115.

92. Keller, S. Exosomes: from biogenesis and secretion to biological function / S. Keller, M.P. Sanderson, A. Stoeck, et. al. // Immunol. Lett. - 2006. - № 107. P. 102-108.

93. Kerns, E.H. Drug-like Properties: Concepts, Structure Design an Methods: from ADME to Toxicity Optimization / E.H. Kerns, L. Di. // Academic Press is an imprint of Elsevier, 2008. - 528 p.

94. Krupka, T.M. Effect of intratumoral injection of carboplatin combined with pluronic P85 or L61 on experimental colorectal carcinoma in rats / T.M. Krupka, B.D. Weinberg, H. Wu et al. // Exp. Biol. Med. (Maywood). - 2007. - № 232. - P. 950-957.

95. Krylova, O.O. Pluronic L61 Accelerates Flip-Flop and Transbilayer Doxorubicin Permeation / O. O. Krylova, N. S. Melik-Nubarov, G. A. Badun et al. // Chemistry - A European journal. - 2003. - №9. - P. 3930-3936.

96. Lammers, T. Tumour-targeted nanomedicines: principles and practice / T.Lammers, W.E. Hennink, G. Storm // Br J Cancer. - 2008. - Vol.99, №3. -P. 392-397.

97. Langer, R. Advances in biomaterials, drug delivery, and bionanotechnology / R. Langer, N.A. Peppas // AIChE J. - 2003. - №49. - P. 2990-3006.

98. Laux, T. GAP43, MARCKS and CAP23 modulate PI(4,5)P2 at plasmalemmal rafts and regulate cell cortex actin dynamics through a common mechanism / T. Laux, K. Fukami, M. Thelen, et al. // J. Cell Biol. -2000.-№ 149. P. 1455-1471.

99. Lavasanifar, A. Poly (ethylene oxide) - block-poly (L-amino acid) micelles for drug delivery / A. Lavasanifar, J. Samuel, G.S. Kwon // Adv. Drug. Deliv. Rev. -2002. - №54. - P. 169-190.

100. Lee, K. Analysis of the MRP4 drug resistance profile in transfected NIH3T3 cells / K. Lee, A.J. Klein-Szanto, G.D. Kruh // J. Natl. Cancer Inst. - 2000. -№92.- P. 1934-1940.

101. Lee, R.J. Liposomal delivery as a mechanism to enhance synergism between anticancer drugs / R.G. Lee // Mol Cancer Ther. - 2006. - Vol.5., № 7. - P. 1639-1640.

102. Liechty, W.B. Polymers for drug delivery systems / W.B. Liechty, D.R. Kryscio, B.V. Slaughter, N.A. Peppas // Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng. -2010. -№1. - P.149-173.

103. Liminga, G. Microfluorometric evaluation of calcein acetoxymethyl ester as a probe for P-glycoprotein-mediated resistance: effects of cyclosporin A and its nonimmunosuppressive analogue SDZ PSC 833 / G. Liminga, P. Nygren, R. Larsson // Exp. Cell. Res. - 1994. - №212. - P. 291-296

104. Lukyanov, A.N. Micelles from lipid derivatives of water-soluble polymers asdelivery systems for poorly soluble drugs / A.N. Lukyanov, V.P. Torchilin, // Adv. Drug. Deliv. Rev. - 2004. - №56. - P. 1273-1289.

105. Ma, M. Evaluation of polyamidoamine (PAMAM) dendrimers as drug carriers of anti-bacterial drugs using sulfamethoxazole (SMZ) as a model drug / M. Ma, Y. Cheng, Z. Xu et al. // European Journal of Medicinal Chemistry. - 2007. - Vol. 42, № 1. - P. 93-98.

106. Maeda, H. The enhanced permeability and retenrion (EPR) effect in tumor vasculature: the key role of tumor - selective macromolecular drug targeting / H. Maeda // Advan. Enzyme Regul. - 2001. - Vol. 41. - P. 189-207.

107. Maeda, H. Tumor-Selective Delivery of Macromolecular Drugs via the EPR Effect: Background and Future Prospects / H. Maeda // Bioconjugate Chem.-2010. - Vol. 21, № 5. - P. 797 - 802.

108. Magnusson, G. Toxicity of Pluronic F-68 / G. Magnusson, T. Olsson, J.A. Nyberg // Toxicol Lett. - 1986. - Vol. 3. - P. 203-207.

109. Malafaya, P.B. Natural-origin polymers as carriers and scaffolds for biomolecules and cell delivery in tissue engineering applications / P.B.

Malafaya, G.A. Silva, R.L. Reis // Adv. Drug. Deliv. Rev. - 2007. - №59. - P. 207-233.

110. Malam, Y. Liposomes and nanoparticles: nanosized vehicles for drug delivery in cancer / Y. Malam, M. Loizidou, A.M. Seifalian // Trends. Pharmacol. Sci. - 2009. - №30. - P. 592-599.

111. Mayor, S. Pathways of clathrin-independent endocytosis / S. Mayor, R.E. Pagano // Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. - 2007. - №8. P. 603-612.

112. Mekhail, T.M. Paclitaxel in cancer therapy / T.M. Mekhail, Markman M // Expert Opin Pharmacother. - 2002. - №3. - P. 755-766.

113. Miller, D. Inhibition of multidrug resistance-associated protein (MRP) functional activity with pluronic block copolymers / D. Miller, E. Batrakova, A. Kabanov // Pharm. Res. - 1999. - № 16. - P. 396-401.

114. Miller, D. Interactions of pluronic block copolymers with brain microvessel endothelial cells: evidence of two potential pathways for drug absorption / D. Miller, E. Batrakova, T. Waltner et al. // Bioconjug. Chem. - 1997. - № 8. - P. 649-657

115. Minko, T. Pluronic block copolymers alter apoptotic signal transduction of doxorubicin in drug-resistant cancer cells / T. Minko, E.V. Batrakova, S. Li et al. // J. Control. Release. - 2005. - № 105. - P. 269-278.

116. Mironov, A.A. Variations on the intracellular transport theme: maturing cisternae and trafficking tubules / A.A. Mironov, P. Weidman, A. Luini // J. Cell Biol. - 1997. - № 138. P. 481-484.

117. Munic, V. Differences in assessment of macrolide interaction with human MDR1 (ABCB1, P-gp) using rhodamine-123 efflux, ATPase activity and cellular accumulation assays / V. Munic, Z. Kelneric, L. Mikac, V. Erakovic Haber // Eur. J. Pharm. Sci. - 2010. - №41. - P. 86-95.

118. Nabi, I.R. Caveolae/raft-dependent endocytosis / I.R. Nabi, P.U. Le // J. Cell. Biol. -2003. - №161. - P. 673-677.

119. Nichols, B. Caveosomes and endocytosis of lipid rafts / B. Nichols // - J. Cell. Sci. - 2003. - №116. - P. 4707-4714.

120. Niel, S. Thermoreversible Pluronic F127-based hydrogel containing liposomes for the controlled delivery of paclitaxel: in vitro drug release, cell cytotoxicity, and uptake studies / S. Niel, W.L.W. Hsiao, W. Pan, Z. Yang // International Journal of Nanomedicine. - 2011. - №6. - P. 151-166.

121. Niidome, T. PEG-modified gold nanorods with a stealth character for in vivo applications / T. Niidome, M. Yamagata, Y. Okamoto et al. // J. Control. Release. - 2006. - №114. - P. 343-347.

122. Oerlemans, C. Polymeric micelles in anticancer therapy: targeting, imaging and triggered release / C. Oerlemans, W. Bult, M. Bos et al. // Pharm Res. -2010. - Vol. 27. - P. 2569-2589.

123. Omura, T. The Carbon Monoxide-binding Pigment of Liver Microsomes/ T. Omura, R. Sato// The Journal of Biological Chemistry. - 1964. - V. 239, No. 7. -P.2370-2378.

124. Orive, G. Techniques: new approaches to the delivery of biopharmaceuticals / G. Orive, A.R. Gascon, R.M. Hernandez et al. // Trends. Pharmacol. Sci. -2004.-№25.-P. 382-387.

125. Ozin, G.A. Nanofabrication by self-assembly / G.A. Ozin, K. Hou, B.V. Lotsch et al. // Mater. Today. - 2009. - №12. - P. 12-23.

126. Ozsoy, Y. Nasal delivery of high molecular weight drugs / Y. Ozsoy, S. Gungor, E. Cevher // Molecules. - 2009. - №14. - P. 3754-3779.

127. Palecek, S.P. Physical and biochemical regulation of integrin release during rear detachment of migrating cells / S.P. Palecek, A. Huttenlocher, A.F. Horwitz, et.al. // D.A. J. Cell Sci. - 1998. - №111. P. 929 -940

128. Panyam, J. Biodegradable nanoparticles for drug and gene delivery to cells and tissue / J. Panyam, V. Labhasetwar // Adv. Drug Deliv. - 2003. - №55. -P. 329-347.

129. Paolino, D. Drug Delivery Systems. In: Webster JG, editor. Encyclopedia of medical devices and instrumentation / D. Paolino, M. Fresta, P. Sinha, M. Ferrari //. New York: Wiley. - 2006. - P. 437^195.

130. Pearce, T. Delivery Technologies for Biopharmaceuticals: Peptides, Proteins,

Nucleic Acids and Vaccines. Chapter 13. Polymer Microparticles for Nucleic Acid Delivery / T. Pearce, J. Hierman, C. Wang. - England:John Wiley & Sons Ltd, 2009. - 442 p.

131.Petriz, J. Flow cytometric analysis of P-glycoprotein function using rhodamine 123 / J. Petriz, J. Garcia-Lopez // Leukemia. - 1997. - Vol.11, №7. -P. 1124-1130.

132. Pioletti, D.P. Orthopedic implant used as drug delivery system: clinical situation and state of the research / D.P. Pioletti, O. Gauthier, V.A. Stadelmann et al. // Curr. Drug. Deliv. - 2008. - №5. - P. 59-63.

133. Plummer, R. A Phase I clinical study of cisplatin-incorporated polymeric micelles (NC-6004) in patients with solid tumours / R. Plummer, R.H. Wilson, H. Calvert et al. // Br J Cancer. - 2011. - Vol. 104, № 4. - P. 593-598.

134. Polli, J.W. Rational use of in vitro P-glycoprotein assays in drug / J.W. Polli, S.A. Wring, J.E. Humphreys et al. // The Journal of Pharmacology and experimental therapeutics. - 2001. - Vol. 299, №2. - P. 620-628.

135. Prakash, A.S. Selecting surfactants for the maximum inhibition of the activity of the multidrug resistance efflux pump transporter, P-glycoprotein: conceptual development /A.S. Prakash // J. Excipients and Food Chem. -2010.-Vol.1., №3. - P.51-59.

136. Qiu, L.Y.Polymer architecture and drug delivery / L.Y. Qiu, Y.H. Bae // Pharm Res. - 2006. - №2. - P. 31-30.

137. Ranade, V.V. Drug Delivery Systems / V.V. Ranade, J.B. Cannon. - NY: CRC Press, Taylor&Francis Group. - 2011. - 590 p.

138. Rapoport, N. Intracellular uptake and trafficking of Pluronic micelles in drug-sensitive and MDR cells: Effect on the intracellular drug localization / N. Rapoport,A. Marin, Y. Luo et al. // Journal of pharmaceutical sciences. -2002. -№91. P. 157-170.

139. Regev, R. Membrane fluidization by ether, other anesthetics, and certain agents abolishes P-glycoprotein ATPase activity and modulates efflux from

multidrug-resistant cells / R. Regev, G.D. Eytan // Eur J Biochem. - 1999. -№259. - P. 18-24.

140. Remacle-Bonnet, M. Membrane rafts segregate pro-from anti-apoptotic insulin-like growth factor-I receptor signaling in colon carcinoma cells stimulated by members of the tumor necrosis factor superfamily / M. Remacle-Bonnet, F. Garrouste, G. Baillat, et al. / Am. J. Pathol. - 2005. - № 167. P. 761-773.

141. Romsicki, Y. The membrane lipid environment modulates drug interactions with the P-glycoprotein multidrug transporter / Y. Romsicki, F J. Sharom // Biochemistry. - 1999. - Vol. 38. - P. 6887-6896.

142. Rosen, H. The rise and rise of drug delivery / H. Rosen, T. Abribat //. Nat. Rev. Drug. Discov. - 2005. - №4. - P. 381-385.

143. Rosier, A. Advanced drug delivery devices via self-assembly of amphiphilic block copolymers / A. Rosier, G. W. M. Vandermeulen, H. A. Klok // Adv. Drug. Deliv. -2001. - №53. - P. 95-108.

144. Rothberg, K.G. Caveolin, a protein component of caveolae membrane coats / K.G. Rothberg, J.E. Heuser, W.C. Donzell et al. // Cell. - 1992. - №68. - P. 673-682.

145. Sankaran, B. Inhibition of P-Glycoprotein ATPase Activity by Beryllium Fluoride / B. Sankaran, S. Bhagat, A.E. Senior // Biochemistry. - 1997. -Vol.36, №22. - P. 6847-6853.

146. Satchi-Fainaro, R. Targeting angiogenesis with a conjugate of HPMA copolymer and TNP-470 / R. Satchi-Fainaro, M. Puder, J.W. Davies et al. // Nat Med.-2004.-Vol. 10.-№3.- P. 255-261.

147. Sekine, T. The multispecific organic anion transporter (OAT) family /T. Sekine , S.H. Cha, H. Endou // Pflugers Arch. - 2000. - Vol. 440, № 3. - P. 337-350.

148. Seymour, L. W. Hepatic drug targeting: Phase I evaluation of polymer bound doxorubicin / L. W. Seymour // J. Clin. Oncol. - 2002. - Vol. 20. - P. 16681676.

149. Shah, P. Use of nanotechnologies for drug delivery / P. Shah // MRS Bull. -2006. -№31. - P. 894-899.

150. Shaik, N. Interactions of pluronic block copolymers on P-gp efflux activity: Experience with HIV-1 protease inhibitors / N. Shaik, G. Pan, W. F. Elmquist // Journal of pharmaceutical sciences. - 2008. - №97. - P. 5421-5433.

151. Shaik, N. Investigation of the micellar effect of pluronic P85 on P-glycoprotein inhibition: Cell accumulation and equilibrium dialysis studies / N.Shaik, N. Giri, W. F. Elmquist // Journal of pharmaceutical sciences. -2009. - №98. - P. 4170-4190.

152. Shedden, K. Expulsion of small molecules in vesicles shed by cancer cells: association with gene expression and chemosensitivity profiles / K. Shedden, X. T. Xie, P. Chandaroy, et.al. / Cancer. Res. - 2003. - №63. P. 4331-4337.

153. Simons, K. Lipid rafts and signal transduction / K. Simons, D. Toomre // Nat Rev Mol. Cell. Biol. - 2000. - №1. - P. 31-39.

154. Sorice, M. Role of GM3-enriched microdomains in signal transduction regulation in T lymphocytes. / M. Sorice, A. Longo, T. Garofalo, et al. // Glycoconj. J. - 2004 - № 20. P. 63-70.

155. Sriram, P.S. Adherence of ovarian cancer cells induces pleural mesothelial cell (PMC) permeability. / P.S. Sriram , K.A. Mohammed, N. Nasreen, et.al.// Oncol. Res. - 2002. - №13. P. 79-85.

156. Suedee, R. Development of a pH-responsive drug delivery system for enantioselective-controlled delivery of racemic drugs / R. Suedee, C. Jantarat, W. Lindner et al. // J. Control. Release. - 2010. - №142. - P. 122-131.

157. Szakacs, G. Targeting multidrug resistance in cancer / G. Szakacs, J.K. Paterson, J.A. Ludwig et al. // Nat. Rev. Drug Discov. - 2006. - № 5. - P. 219-234.

158. Takahashi, K. Purification and ATPase Activity of Human ABCA1 / K. Takahashi, Y. Kimura, N. Kioka et al. // The Journal of biological chemistry. - 2006. - Vol. 281, № 16. - P. 10760-10768.

159. Tan, B. Multidrug resistance transporters and modulation / B. Tan, D.

Piwnica-Worms, L. Ratner // Curr Opin Oncol. - 2000. - Vol. 12. - P. 450458.

160. Tiberghien, F. Ranking of P-glycoprotein substrates and inhibitors by calcein-AM fluorometry screening assay / F. Tiberghien, F, Loor // Anticancer Drugs. - 1996. - №7. - P. 568-578.

161. Torchilin, V.P. Recent approaches to intracellular delivery of drugs and DNA and organelle targeting / V.P. Torchilin // Annu. Rev. Biomed. Eng. - 2006. -№8. -P. 343-375.

162. Torchilin, V.P. Targeted pharmaceutical nanocarriers for cancer therapy and imaging / V.P.Torchilin // Aaps J. - 2007. - Vol. 9. - № 2. - P. El28-147.

163. Torchilin, V.P.Passive and active drug targeting: drug delivery to tumors as an example / V.P. Torchilin // Handb Exp Pharmacol. - 2010. - Vol. 197. - P. 3-53.

164. Tsuruo, T. Molecular targeting therapy of cancer: drug resistance, apoptosis and survival signal / T. Tsuruo, M. Naito, A. Tomida et al. // Cancer Sci. -2003.-Vol. 94. -P.15-21.

165. Uchino, H. Cisplatin-incorporating polymeric micelles (NC-6004) can reduce nephrotoxicity and neurotoxicity of cisplatin in rats / H. Uchino, Y. Matsumura, T. Negishi et al. // Br J Cancer. - 2005. - Vol. 93, № 6. - P. 678 -687.

166. Valle, J.W. A phase II, window study of SP1049C as first-line therapy in inoperable metastatic adenocarcinoma of the oesophagus / J.W. Valle, J. Lawrance, J. Brewer et al. // ASCO Annual Meeting Proceedings (PostMeeting Edition), J. Clin. Oncol. - 2004. - Vol. 22. - P. 4195.

167. Van Niel, G. Exosomes: a common pathway for a specialized function / G. van Niel, I. Porto-Carreiro, S. Simoes, et.al. II J. Biochem. - 2006. - №140. P. 13-21.

168. Vance, D. E. Biochemistry of Lipids, Lipoproteins and Membranes / D. E. Vance, J. E. Vance - Elsevier B.V. - 2008. - 631 p.

169. Venne, A. Hypersensitizing effect of pluronic L61 on cytotoxic activity,

transport, and subcellular distribution of doxorubicin in multiple drug-resistant cells / A. Venne, S. Li, R. Mandeville et al. // Cancer Res. - 1996. -№ 56. - P. 3626-3629.

170. Wei, Z. Paclitaxel-loaded Pluronic P123/F127 mixed polymeric micelles: formulation, optimization and in vitro characterization / Z. Wei, J. Hao, S. Yuan // Int. J. Pharm. - 2009. - №376. - P. 176-185.

171. Wenk, E. Silk fibroin spheres as a platform for controlled drug delivery / E. Wenk, A.J. Wandrey, H.P. Merkle, L. Meinel. // J. Control Release. -2008. -№132. P. 26-34.

172. Wijnen, P. A. H. M. Review article: the prevalence and clinical relevance ofcytochrome P450 polymorphisms/ P. A. H. M. Wijnen, R. A. M. Op Den Buijsch, M. Drent, P. M. J. C. Kuipers et al. // Alimentary Pharmacology & Therapeutics. - 2007. - V. 26. - № 2. - P. 211-219.

173. Win, K.Y. In vitro and in vivo studies on vitamin E TPGSemulsified poly (D, L-lactic-co-glycolic acid) nanoparticles for paclitaxel formulation / K.Y. Win, S.S. Feng // Biomaterials. - 2006. - №27. - P. 2285-2291.

174. Yang, M. Biodegradable Nanoparticles Composed Entirely of Safe Materials that Rapidly Penetrate Human Mucus / M. Yang, S. K. Lai, Y.-Y. Wang et al. // Angewandte chemie. - 2011. - №123. - P. 2645-2648.

175. Yusa, K. Reversal mechanism of multidrug resistance by verapamil: direct binding of verapamil to Pglycoprotein on specific sites and transport of verapamil outward across the plasma membrane of K562/ADM cells / K. Yusa, T. Tsuruo // Cancer Res. - 1989. - Vol. 49. - P. 5002 - 5006.

176. Zaman, G.J.The human multidrug resistance-associated protein MRP is a plasma membrane drug-efflux pump / G.J. Zaman, M.J. Flens, M.R. van Leusden // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1994. - №91. - P. 8822-8826.

177. Zhang, K. Temperature and pH-responsive polymeric composite membranes for controlled delivery of proteins and peptides / K. Zhang, X.Y.X.Y.Wu // Biomaterials. - 2004. - №25. - P. 5281-5291.

178. Zheleznova, E.E. Structural Basis of Multidrug Recognition by BmrR, a

Transcription Activator of a Multidrug Transporter / E.E. Zheleznova, P.N. Markham, A.A. Neyfakh, R.G. Brennan // Cell. - 1999. - Vol. 96, № 30. - P. 353-362.

179. Zhu, H.J. Effect of E6, a novel calmodulin inhibitor, on activity of P-glycoprotein in purified primary cultured rat brain microvessel endothelial cells / H.J. Zhu, G.Q. Liu // Acta Pharmacol Sin - 2003. - Vol.24, №11. -P.1143-1149.

180. Zhuang, Z. Serine/threonine protein phosphatase type 5 acts upstream of p53 to regulate the induction of p21WAFl/Cipl and mediate growth arrest / Z. Zhuang, N.M. Dean, R.E. Honkanen // J. Biol. Chem.- 1998. - №273. P. 12250-12258.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.