Разработка митохондриально-адресованных комплексов МУНТ/ДНК для адресной доставки противоопухолевых хинонов в клетки глиомы : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель Н. Г. Крылова

Abstract

Объект исследования: митохондриально-адресованные комплексы МУНТ/ДНК. Предмет – степень нагрузки МУНТ/ДНК-комплексов хинонами (тимохинон, менадион, доксорубицин), биосовместимость комплексов, избирательность действия и эффективность доставки хинонов МУНТ/ДНК-комплексами. Цель НИР: разработка систем адресной доставки противоопухолевых хинонов на основе комплексов ДНК с модифицированными многостенными углеродными нанотрубками для терапии глиальных опухолей. Основные методы исследования: спектроскопия комбинационного рассеяния, спектрофотометрия, хемилюминесцентный, флуоресцентного анализа, электрохимический импедансный анализ, световая микроскопия. В результате сформированы комплексы МУНТ/ДНК в составе декорированных катионом трифенилфосфониума липосом и показана эффективная нагрузка комплексов хинонами (доксорубицин, менадион, тимохинон) за счет их взаимодействия как с МУНТ, так и с ДНК. Установлено, что выход хинонов из состава комплексов происходит с достаточно низкими скоростями; скорость выхода увеличивается при повышении температуры, снижении рН и повышении ионной силы раствора; показано, что комплексы МУНТ/ДНК эффективно накапливаются в клетках глиомы, и локализуются в областях скоплений митохондрий вблизи клеточного ядра. МУНТ/ДНК-комплексы не влияют на жизнеспособность клеток в концентрациях ниже 39 мкг/мл, при повышении концентрации комплексов регистрируются цитотоксические эффекты: диссипация митохондриального потенциала, изменение морфологии клеток, снижение пролиферативной активности. Воздействие нагруженных менадионом и доксорубицином МУНТ/ДНК-комплексов на изолированные митохондрии приводит к нарушению функционирования электрон-транспортной цепи, дестабилизации кальциевого гомеостаза и продукции активных форм кислорода вследствие накопления данных хинонов. Показано, что клетки глиомы проявляют меньшую выживаемость при действии МУНТ/ДНК-комплексов, нагруженных менадионом и доксорубицином, по сравнению с клетками глиобластомы и клетками первичной смешанной глиальной культуры. Эффективность противоопухолевого действия менадиона и доксорубицина в составе комплексов МУНТ/ДНК выше по сравнению со свободными хинонами в отношении клеток глиомы линии С6, но не клеток глиобластомы линии А172.