Структурно-функциональные закономерности воздействия амфифильных блок-сополимеров на раковые клетки

2СОДЕРЖАНИЕСтр.Список сокращений.................................................................................................................4Введение...................................................................................................................................51. О Б З О Р Л И Т Е Р А Т У Р Ы........................................................................................91.1. Синтез и физико-химические свойства амфифильныхблок-сополимеров....................................................................................................................91.1.1. Плюроники ................................................................................................................91.1.2. Полиглицерины........

.......................................................................………..…......141.1.3. Сополимеры на основе полидиметилсилоксана...................................................171.1.4. Взаимодействие амфифильных блок-сополимеров с модельными липиднымимембранами и особенности структуры клеточных мембран ........................................................181.2.

Множественная лекарственная устойчивость раковых клеток и ее преодоление спомощью плюроников ......................................................................................................................221.2.1. Влияние плюроников на устойчивость раковых клеток клекарствам..........................................................................................................................................231.2.2. Предполагаемые механизмы подавления активности P-гликопротеинаплюрониками ………………………………………………………………………………..……..271.3.

Токсичность плюроников .............................................................................................341.4. Защитная роль плюроников ..........................................................................................382. Э К С П Е Р И М Е Н Т А Л Ь Н А Я Ч А С Т Ь ……………………………………...422.1.Материалы........................................................................................................................422.2.Методы исследования......................................................................................................432.2.1. Определение молекулярно-массовых характеристик полимеров........................432.2.2.

Определение ККМ с помощью флюоресцентного зонда......................................432.2.3. Определение ККМ методом статического светорассеяния …………….............442.2.4. Культивирование клеток ........................................................................................452.2.5. Определение цитотоксичности доксорубицина и полимеров.............................472.2.6. Влияние полимеров на цитотоксичность доксорубицина...................................482.2.7.

Анализ накопления DOX в клетках .......................................................................482.2.8. Получение меченных тритием полимеров ...........................................................492.2.9. Радиоавтография .....................................................................................................492.2.10. Получение конъюгата плюроника L61 с флуоресцеинизотиоцианатом …….5233. Р Е З У Л Ь Т А Т Ы И И Х О Б С У Ж Д Е Н И Е.....................................................543.1 Характеристика исследованных соединений ................................................................543.1.1.

Структура………………………………....................................................................543.1.2. Расчет гидрофильно-липофильного баланса ……………..…................................573.1.3. Критическая концентрация мицеллообразования………………...........................583.2. Цитотоксичность исследованных соединений……………………………...………...653.2.1. Определение цитотоксичности: обоснование метода…........................................653.2.2.

Токсичность доксорубицина для клеток MCF7/R ..................................................663.2.3. Цитотоксичность исследованных соединений........................................................673.2.4. Сопоставление цитотоксичности и мицеллообразования исследованныхсоединений..........................................................................................................................................733.3. Увеличение жизнеспособности клеток под действием ПЭО-содержащих блоксополимеров .......................................................................................................................................763.4.

Влияние исследованных соединений на устойчивость раковых клеток кдоксорубицину ...................................................................................................................................863.4.1. Влияние плюроника L61 на чувствительность раковых клеток кдоксорубицину…………………………………………………………………………....................863.4.2.

Определение минимальной концентрации соединения, достаточной дляподавления лекарственной устойчивости........................................................................................883.4.3. Зависимость степени подавления лекарственной устойчивости от концентрацииисследованного соединения…………………………………………………..................................893.4.4.Особенностидействиянекоторыхблок-сополимеровналекарственнуюустойчивость раковых клеток............................................................................................................933.4.5.Предполагаемый механизм подавления лекарственной устойчивости раковыхклеток.........................…………………………………………...........................................................983.5. Исследование локализации рассматриваемых соединений при их взаимодействии склетками.............................................................................................................................................1003.5.1.

Получение FITC-меченых блок-сополимеров ......................................................1003.5.2. Влияние присоединенного FITC на свойства блок-сополимеров.......................1013.5.3. Исследование локализации блок-сополимеров флуоресцентным методом …..1013.5.4. Исследование локализации методом радиоавтографии ......................................105 Заключение.............................................................................................................................111Выводы...................................................................................................................................116Список цитированной литературы......................................................................................1174СПИСОК СОКРАЩЕНИЙГЛБ – гидрофильно-липофильный балансГПХ – гель-проникающая хроматографияДМС - диметилсилоксанДМСО – диметилсульфоксидДФГТ – дифенилгексатриенККМ – критическая концентрация мицеллообразованияКМП - минимальная концентрация полимера, при которой прирост клеток максималенННК – наибольшая нетоксичная концентрацияПАВ – поверхностно-активное веществоПДМС - полидиметилсилоксанПО – пропиленоксидППО – полипропиленоксидПЭГ - полиэтиленгликольПЭО – полиэтиленоксидТГФ – тетрагидрофуранТНБС - тринитробензолсульфокислотаЭО – этиленоксидЭКМЛУ – минимальная концентрация полимера, достаточная для максимальногоподавления множественной лекарственной устойчивости раковых клетокDAPI – флуоресцентный краситель, 4',6-diamidino-2-phenylindole dihydrochlorideDMEM – Dulbecco's Modified Eagle's Medium - среда для культивирования клетокDOX – доксорубицинFITC – изотиоцианат флуоресцеинаG - глицеринМЛУ – множественная лекарственная устойчивостьMRA - micoplasma removing agent, препарат от микоплазмыМТТ – 3-(4,5-диметилтиазолил-2)-2,5-дифенилтетразолий бромидPBS – phosphate-buffered saline – буфер (10 мМ фосфата и 145 мМ NaCl, pH 7,4)PG – полиглицеринP-gp – Р-гликопротеинREP - (Radical, Ethylene oxide, Propylene oxide) двублочный сополимер ЭО и ПОIC50 -концентрация полимера, вызывающая гибель 50% клетокIC 50DOX  ‐ концентрация доксорубицина, вызывающая гибель 50% клеток5ВВЕДЕНИЕАктуальность темы.

Синтетические амфифильные блок-сополимеры привлекливнимание биохимиков, когда 25 лет назад было обнаружено, что трехблочные сополимерыстроенияполиэтиленоксид(ПЭО)-полипропиленоксид(ППО)–полиэтиленоксид(плюроники) способны снижать устойчивость раковых клеток к лекарствам (множественнуюлекарственную устойчивость, МЛУ), подавляя выброс лекарства из клетки и тем самымповышая эффективность химиотерапии [1]. Разработана лекарственная форма SP1049C,представляющаясобойсмесьплюрониковcпротивоопухолевымантибиотикомдоксорубицином, которая успешно прошла вторую фазу клинических испытаний по лечениюпациентов с раком пищевода [2].Позднее были обнаружены два других биологических эффекта плюроников.

Наиболеегидрофильные представители этого класса с массовой долей ПЭО 70 - 80% способнызащищать живые клетки от механических повреждений, увеличивая модуль упругостиклеточной мембраны, и в случае таких повреждений – способствуют восстановлению еецелостности. В то же время плюроники могут вызывать прямо противоположный эффект гибель клеток.В связи с этим возникает вопрос, какие особенности структуры и физико-химическихсвойств плюроников обусловливают проявление столь различных биологических эффектов.Степень разработанности темы.