Разработка радиофармпрепаратов для альфа-радиотерапии на основе магнитных наночастиц

15.11.2018 2018 - №04 Ядерная медицина

О.Б. Моходоева В.М. Шкинев Р.Х. Дженлода Ю.А. Заходяева А.А. Вошкин

https://doi.org/10.26583/npe.2018.4.11

Метод направленной радионуклидной терапии с использованием короткоживущих альфа-эмиттеров, обладающих рядом уникальных ядерно-физических и биохимических свойств, позволяет достичь высокого локального цитотоксического эффекта при минимальном воздействии на здоровые ткани. Первый альфа-радиофармпрепарат «Xofigo» представляет собой дихлорид радия-223, вводимый внутривенно в виде раствора, и применяется с 2013 г. в паллиативной терапии костных метастазов. Цель работы состояла в создании систем целевой доставки радия-223 для направленной альфа-радиотерапии онкологических заболеваний.

Синтезированы и охарактеризованы магнитные наночастицы на основе магнетита. Для получения наночастиц использовали традиционный метод соосаждения и новый метод синтеза в двухфазной системе. Разработан метод прямого радиомечения наночастиц магнетита сорбцией радия-223, полученного с помощью 227Ac или 227Th радиоизотопного генератора. Выбраны оптимальные условия, обеспечивающие количественное извлечение радия-223 из раствора наночастицами Fe3O4.

Исследована возможность покрытия наночастиц магнетита оболочками на основе диоксида кремния и полиэтиленгликоля для повышения агрегационной устойчивости, а также биосовместимости. Установлено, что полученные наноконструкции на основе магнетита и радия-223 достаточно стабильны в физиологических средах и перспективны для применения в направленной альфа-радиотерапии.

Ссылки

1. Asadi N., Davaran S., Panahi Y., Hasanzadeh A., Malakootikhah J., Fallah Moafi H., Akbarzadeh A. Application of nanostructured drug delivery systems in immunotherapy of cancer: a review. // Artificial Cells Nanomedicine and Biotechnology. – 2017. – No. 45. – PP. 18-23.
2. KunzSchughart L.A., Dubrovska A., Peitzsch C., Ewe A., Aigner A., Schellenburg S., Muders M.H., Hampel S., Cirillo G., Iemma F., Tietze R., Alexiou C., Stephan H., Zarschler K., Vittorio O., Kavallaris M., Parak W.J., Madler L., Pokhrel S. Nanoparticles for radiooncology: Mission, vision, challenges. // Biomaterials. – 2017. – No. 120. – PP. 155-184.
3. Seidl C. Radioimmunotherapy with α-particle-emitting radionuclides. // Immunotherapy. – 2014. – Vol. 6. – PP. 431-458.
4. Aghevlian S., Boyle A.J., Reilly R.M. Radioimmunotherapy of cancer with high linear energy transfer (LET) radiation delivered by radionuclides emitting alpha-particles or Auger electrons. // Advanced Drug Delivery Reviews. – 2017. – Vol. 109. – PP. 102-118.
5. Соболев А.С. Модульные нанотранспортеры – многоцелевая платформа для доставки противораковых лекарств. // Вестник Российской академии наук. – 2013. – Т. 83. - № 8. – С. 685-697.
6. Соболев А.С., Алиев Р.А., Калмыков С.Н. Радионуклиды, испускающие частицы с коротким пробегом, и модульные нанотранспортеры для их доставки в раковые клетки-мишени. // Успехи химии. – 2016. – Т. 85. – № 9. – С. 1011-1032.
7. Kluetz P.G., Pierce W., Maher V.E., Zhang H., Tang S.H., Song P.F., Liu Q., Haber M.T., Leutzinger E.E., AlHakim A., Chen W., Palmby T., Alebachew E., Sridhara R., Ibrahim A., Justice R., Pazdur R. Radium Ra 223 Dichloride Injection: US Food and Drug Administration Drug Approval Summary. // Clinical Cancer Research. – 2014. – Vol. 20. – No. 1. – PP. 9-14.
8. Гусева Л.И. Радиоизотопные генераторы короткоживущих α-излучающих радионуклидов, перспективных для использования в ядерной медицине. // Радиохимия. – 2014. – Т. 56. – № 5. – С. 385-399.
9. Mokhodoeva O., Guseva L., Dogadkin N. Isolation of generator-produced Ra-223 in 0.9% NaCl solutions containing EDTA for direct radiotherapeutic studies. // J. Radioanal. Nucl. Chem. – 2015. – Vol. 304. – PP. 449-453.
10. Radovic M., VranjesDuric S., Nikolic N., Jankovic D., Goya G.F., Torres T.E., Calatayud M.P., Bruvera I.J., Ibarra M.R., Spasojevic V., Jancar B., Antic B. Development and evaluation of Y-90-labeled albumin microspheres loaded with magnetite nanoparticles for possible applications in cancer therapy. // Journal of Materials Chemistry. – 2012. – Vol. 22. – No. 45. – PP. 24017-24025.
11. Mehta R.V. Synthesis of magnetic nanoparticles and their dispersions with special reference to applications in biomedicine and biotechnology. // Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications. – 2017. – No. 79. – PP. 901-915.
12. Mokhodoeva O., Vlk M., Malkova E., Kukleva E., Micholovav P., Sh tamberg K., Sh louf M., Dzhenloda R., Kozempel J. Study of 223Ra uptake mechanism by Fe3O4 nanoparticles: towards new prospective theranostic SPIONs. // Journal of Nanoparticle Research. – 2016. – Vol. 18. – No.10. – PP. 301-312.
13. Вошкин А.А., Шкинев В.М., Заходяева Ю.А. Новый экстракционный метод получения наночастиц оксида цинка в двухфазных водных системах. // Журнал физической химии. – 2017. Т. 91. – № 2. – C. 227-229.
14. Вошкин А.А., Шкинев В.М., Заходяева Ю.А. Экстракционный способ получения нано-размерных кристаллов оксидов металлов. Патент РФ № 2625877, 2017.
15. Shkinev V.M., Zakhodyaeva Yu.A., Dzhenloda R.Kh., Mokhodoeva O.B., Voshkin A.A. Synthesis of magnetic iron oxide nanoparticles at the interface of the polyethylene glycol– ammonium sulfate–water extraction system. // Mendeleev Communications. – 2017. – Vol.27. – Issue. – PP. 485-486.
16. Santra S., Tapec R., Theodoropoulou N., Dobson J, Hebard A., Weihong T. Synthesis and characterization of silica-coated iron oxide nanoparticles in microemulsion: the effect of nonionic surfactants. // Langmuir. – 2001. – Vol. 17. – PP. 2900-2906.

радий-223 магнитные наночастицы магнетит нанотранспортеры радиофармпрепараты направленная альфа-радиотерапия короткоживущие альфа-радионуклиды

Ссылка для цитирования статьи: Моходоева О.Б., Шкинев В.М., Дженлода Р.Х., Заходяева Ю.А., Вошкин А.А. Разработка радиофармпрепаратов для альфа-радиотерапии на основе магнитных наночастиц. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2018. – № 4. – С. 128-137. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2018.4.11 .