Перспективы применения нанотехнологий в разработке противоопухолевых препаратов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Введение. Нанотехнологии представляют собой инновационное направление в разработке противоопухолевых препаратов, при помощи которого создаются эффективные системы доставки лекарств с улучшенными терапевтическими свойствами.

Цель исследования. Анализ основных типов наночастиц, применяемых в онкологии, оценка их клинической эффективности и определение перспективные направления развития нанотехнологий в противоопухолевой терапии.

Материал и методы. Проведен анализ современных научных публикаций, посвященных разработке и применению различных типов наночастиц в онкологии, включая данные клинических исследований и одобренных препаратов.

Результаты. Рассмотрены физико-химические свойства и терапевтический потенциал липосомальных, полимерных и металлических наночастиц. Представлен анализ клинически одобренных нанопрепаратов и перспективных разработок. Обсуждены этические и регуляторные аспекты применения нанотехнологий в онкологии.

Заключение. Нанотехнологии демонстрируют значительный потенциал в улучшении эффективности противоопухолевой терапии. Развитие «умных» наноматериалов, интеграция с CRISPR-технологиями и создание мультифункциональных наносистем представляют наиболее перспективные направления исследований.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Павел Васильевич Селивёрстов

ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» МО РФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: seliverstov-pv@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5623-4226

доцент 2-й кафедры (терапии усовершенствования врачей), кандидат медицинских наук, доцент

Россия, 194044, Санкт-Петербург, ул. Лебедева, 6

Михаил Арсенович Ананян

ООО «Продвинутые технологии»

Email: nanotech@nanotech.ru
ORCID iD: 0009-0007-9019-6981

генеральный директор, доктор технических наук, академик Российской академии естественных наук

Россия, 119334, Москва, ул. Бардина, д. 4, стр. 23

Севара Джурабековна Марченко

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)

Email: marchenko_s_d@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0002-0177-6826

доцент кафедры организации и управления в сфере обращения лекарственных средств Института профессионального образования, кандидат фармацевтических наук

Россия, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Михаил Рубенович Степанов

ООО «Продвинутые технологии»

Email: stepanson2008@gmail.com
ORCID iD: 0009-0003-0036-0495

ведущий технолог

Россия, 119334, Москва, ул. Бардина, д. 4, стр. 23

Елизавета Андреевна Вознесенская

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)

Email: Mozatuz@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0005-3957-4268

студент

Россия, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Кристина Владимировна Ильина

ФГБОУ ВО Тверской ГМУ Минздрава России

Email: kristy796@mail.ru
ORCID iD: 0009-0005-4298-1681

студент

Россия, 170100, Тверь, ул. Советская д. 4

Константин Юрьевич Ляпустин

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет»

Email: lyapustin1910@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0007-2920-3433

студент

Россия, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7–9

Список литературы

  1. Селивёрстов П.В., Бакшеева А.Д., Корецкая П.С., Абдусаттаров И.З. Использование нанотехнологий при создании таргетных препаратов для лечения онкологических заболеваний. Молекулярная медицина. 2024; 22 (6): 40–51. https://doi.org/10.29296/24999490-2024-06-05. [Seliverstov P.V., Baksheeva A.D., Koretskaya P.S., Abdusattarov I.Z. Use of nanotechnology in the creation of targeted drugs for the treatment of oncological diseases. Molekulyarnaya meditsina. 2024; 22 (6): 40–51. https://doi.org/10.29296/24999490-2024-06-05 (in Russian)].
  2. Bangham A.D., Standish M.M., Watkins J.C. Diffusion of univalent ions across the lamellae of swollen phospholipids. J. Mol. Biol. 1965; 13 (1): 238–52. https://doi.org/10.1016/S0022-2836(65)80093-6.
  3. Горбик В.С., Шпрах З.С., Козлова Ж.М., Салова В.Г. Липосомы как система таргетной доставки лекарственных средств (обзор). Российский биотерапевтический журнал. 2021;20 (1): 33–41. https://doi.org/10.17650/1726-9784-2021-20-1-33-41. [Gorbik V.S., Shprakh Z.S., Kozlova Z.M., Salova V.G. Liposomes as a targeted delivery system of drugs (review). Russian J. of Biotherapy. 2021; 20 (1): 33–41. https://doi.org/10.17650/1726-9784-2021-20-1-33-41 (in Russian)].
  4. Барышников А.Ю. Наноструктурированные липосомальные системы как средство доставки противоопухолевых препаратов. Вестник РАМН. 2012; 3: 23–31. Baryshnikov A. Yu. Nanostructured liposomal systems as a means of delivering antitumor drugs. Bulletin of the Russian Academy of Medical Sciences. 2012; 3: 23–31 (in Russian)].
  5. Колтаков И.А., Шилова Е.В., Бражникова А.Н., Артюхов В.Г. Создание липосом из соевого лецитина для доставки лекарственных препаратов. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2022; 1: 117–21. [Koltakov I.A., Shilova E.V., Brazhnikova A.N., Artyukhov V.G. Creation of liposomes from soy lecithin for drug delivery. Bulletin of Voronezh State University. Series: Chemistry. Biology. Pharmacy. 2022; 1: 117–21 (in Russian)].
  6. Бурдаев Н.И., Николаева Л.Л., Косенко В.В., Шпрах З.С., Бунятян Н.Д. Липосомы как носители лекарственных средств: классификация, методы получения и применение. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. Регуляторные исследования и экспертиза лекарственных средств. 2023; 13 (2–1): 316–32. https://doi.org/10.30895/1991-2919-2023-508. [Burdaev N.I., Nikolaeva L.L., Kosenko V.V., Shprakh Z.S., Bunyatyan N.D. Liposomes as Drug Carriers: Classification, Preparation Methods, and Medicinal Use. Bulletin of the Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products. Regulatory Research and Medicine Evaluation. 2023; 13 (2–1): 316–32. https://doi.org/10.30895/1991-2919-2023-508 (in Russian)].
  7. Райков А.О., Хашем А., Барышникова М.А. Липосомы для направленной доставки противоопухолевых препаратов. Российский биотерапевтический журнал. 2016; 15 (2): 90–6. https://doi.org/10.17650/1726-9784-2016-15-2-90-96. [Raikov A.O., Hashem A., Baryshnikova M.A. Liposomes as target delivery of antitumor drugs. Russian J. of Biotherapy. 2016; 15 (2): 90–6. https://doi.org/10.17650/1726-9784-2016-15-2-90-96 (in Russian)].
  8. Young C., Schluep T., Hwang J. et al. CRLX101 (formerly IT-101)-A Novel Nanopharmaceutical of Camptothecin in Clinical Development. Curr. Bioact. Compd. 2011; 7 (1): 8–14. https://doi.org/10.2174/157340711795163802.
  9. Whitehead K.A., Langer R., Anderson D.G. Knocking down barriers: advances in siRNA delivery. Nat. Rev. Drug Discov. 2009; 8 (2): 129–38. https://doi.org/10.1038/nrd2742.
  10. Davis M.E., Zuckerman J.E., Choi C.H. et al. Evidence of RNAi in humans from systemically administered siRNA via targeted nanoparticles. Nature. 2010; 464 (7291): 1067–70. https://doi.org/10.1038/nature08956.
  11. Kim T.Y., Kim D.W., Chung J.Y. et al. Phase I and pharmacokinetic study of Genexol-PM, a cremophor-free, polymeric micelle-formulated paclitaxel, in patients with advanced malignancies. Clin. Cancer Res. 2004; 10 (11): 3708–16. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-03-0655.
  12. Boussif O., Lezoualc’h F., Zanta M.A. et al. A versatile vector for gene and oligonucleotide transfer into cells in culture and in vivo: polyethylenimine. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995; 92 (16): 7297–301. https://doi.org/10.1073/pnas.92.16.7297.
  13. Serrano-Martinez A., Victoria-Montesinos D., Garcia-Muñoz A.M., Hernández-Sánchez P., Lucas-Abellán C., González-Louzao R. A Systematic Review of Clinical Trials on the Efficacy and Safety of CRLX101 Cyclodextrin-Based Nanomedicine for Cancer Treatment. Pharmaceutics. 2023; 15 (7): 1824. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15071824.
  14. Kopec W., Żak A., Jamróz D., Nakahata R., Yusa S.I., Gapsys V., Kepczynski M. Polycation-Anionic Lipid Membrane Interactions. Langmuir. 2020; 36 (42): 12435–50. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.0c01062.
  15. Pack D.W., Hoffman A.S., Pun S., Stayton P.S. Design and development of polymers for gene delivery. Nat. Rev. Drug Discov. 2005; 4 (7): 581–93. https://doi.org/10.1038/nrd1775.
  16. Danhier F., Ansorena E., Silva J.M. et al. PLGA-based nanoparticles: an overview of biomedical applications. J. Control. Release. 2012; 161 (2): 505–22. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2012.01.043.
  17. Huang X., Jain P.K., El-Sayed I.H., El-Sayed M.A. Plasmonic photothermal therapy (PPTT) using gold nanoparticles. Lasers Med. Sci. 2008; 23 (3): 217–28. https://doi.org/10.1007/s10103-007-0470-x.
  18. Toth G.B., Varallyay C.G., Horvath A. et al. Current and potential imaging applications of ferumoxytol for magnetic resonance imaging. Kidney Int. 2017; 92 (1): 47–66. https://doi.org/10.1016/j.kint.2016.12.037.
  19. Khlebtsov N., Dykman L. Biodistribution and toxicity of engineered gold nanoparticles: a review of in vitro and in vivo studies. Chem. Soc. Rev. 2011; 40 (3): 1647–71. https://doi.org/10.1039/c0cs00018c.
  20. Kumar A., Zhang X., Liang X.J. Gold nanoparticles: emerging paradigm for targeted drug delivery system. Biotechnol. Adv. 2013; 31 (5): 593–606. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2012.10.002.
  21. Xie J., Lee S., Chen X. Nanoparticle-based theranostic agents. Adv. Drug Deliv. Rev. 2010; 62 (11): 1064–79. https://doi.org/10.1016/j.addr.2010.07.009.
  22. Maier-Hauff K., Ulrich F., Nestler D. et al. Efficacy and safety of intratumoral thermotherapy using magnetic iron-oxide nanoparticles combined with external beam radiotherapy on patients with recurrent glioblastoma multiforme. J. Neurooncol. 2011; 103 (2): 317-24. https://doi.org/10.1007/s11060-010-0389-0.
  23. Bonvalot S., Rutkowski P.L., Thariat J., et al. NBTXR3, a first-in-class radioenhancer hafnium oxide nanoparticle, plus radiotherapy versus radiotherapy alone in patients with locally advanced soft-tissue sarcoma (Act.In.Sarc): a multicentre, phase 2-3, randomised, controlled trial. Lancet Oncol. 2019; 20(8): 1148-59. https://doi.org/10.1016/S1470-2045(19)30326-2.
  24. Селивёрстов Д.П. Нанореволюция в медицине: синергия нанотехнологий, искусственного интеллекта и цифровых инноваций. Медицинская сестра. 2024; 26 (7): 44–48. DOI: https://doi.org/10.29296/25879979-2024-07-06. Seliverstov D.P. Nanorevolution in medicine: synergy of nanotechnology, artificial intelligence and digital innovation. Meditsinskaya sestra (The Nurse). 2024; 26 (7): 44–48. DOI: https://doi.org/10.29296/25879979-2024-07-06.
  25. Choi Y.E., Kwak J.W., Park J.W. Nanotechnology for early cancer detection. Sensors (Basel). 2010; 10 (1): 428–55. https://doi.org/10.3390/s100100428.
  26. Patel N.R., Pattni B.S., Abouzeid A.H., Torchilin V.P. Nanopreparations to overcome multidrug resistance in cancer. Adv. Drug Deliv. Rev. 2013; 65 (13–14): 1748–62. https://doi.org/10.1016/j.addr.2013.08.004.
  27. Riley R.S., Day E.S. Gold nanoparticle-mediated photothermal therapy: applications and opportunities for multimodal cancer treatment. Wiley Interdiscip. Rev. Nanomed. Nanobiotechnol. 2017; 9 (4): e1449. https://doi.org/10.1002/wnan.1449.
  28. Matsumura Y., Maeda H. A new concept for macromolecular therapeutics in cancer chemotherapy: mechanism of tumoritropic accumulation of proteins and the antitumor agent smancs. Cancer Res. 1986; 46 (12): 6387–92.
  29. Wilhelm S., Tavares A.J., Dai Q., et al. Analysis of nanoparticle delivery to tumours. Nat. Rev. Mater. 2016; 1: 16014. https://doi.org/10.1038/natrevmats.2016.14.
  30. Ishida T., Kashima S., Kiwada H. The contribution of phagocytic activity of liver macrophages to the accelerated blood clearance (ABC) phenomenon of PEGylated liposomes in rats. J. Control. Release. 2008; 126 (2): 162–5. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2007.11.009.
  31. Wang-Gillam A., Li C.P., Bodoky G. et al. Nanoliposomal irinotecan with fluorouracil and folinic acid in metastatic pancreatic cancer after previous gemcitabine-based therapy (NAPOLI-1): a global, randomised, open-label, phase 3 trial. Lancet. 2016; 387 (10018): 545–57. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(15)00986-1.
  32. Kreuter J. Drug delivery to the central nervous system by polymeric nanoparticles: what do we know? Adv. Drug Deliv. Rev. 2014; 71: 2–14. https://doi.org/10.1016/j.addr.2013.08.008.
  33. Resnik D.B., Tinkle S.S. Ethics in nanomedicine. Nanomedicine (Lond). 2007; 2 (3): 345–50. https://doi.org/10.2217/17435889.2.3.345.
  34. Etheridge M.L., Campbell S.A., Erdman A.G., et al. The big picture on nanomedicine: the state of investigational and approved nanomedicine products. Nanomedicine. 2013; 9 (1): 1–14. https://doi.org/10.1016/j.nano.2012.05.013.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ИД "Русский врач", 2025