УДК 604.4:615.277.3
І. О. ШМАРАКОВ 1*, І. В. СВЕРЕДА 1, Н. М. РИДЖАК 1, М. М. МАРЧЕНКО 1,
Г. Р. ЯШАН 2, Ю. П. МУХА 2, Н. П. СМІРНОВА 2, Г. М. ЄРЕМЕНКО2
ПРОТИПУХЛИННА АКТИВНІСТЬ БІМЕТАЛІЧНОГО КОЛОЇДНОГО НАНОКОМПОЗИТУ Ag/Au, СТАБІЛІЗОВАНОГО ДСН
1 Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича, кафедра біохімії та біотехнології, Чернівці;
2 Інститут хімії поверхні ім. О.О.Чуйка НАН України, Київ
Розробка дієвих протипухлинних препаратів є одним з пріоритетних напрямків сучасної біотехнології. Перспективними в цьому аспекті виявляються наночастинки на основі золота і срібла, сфери застосування яких поширюються від візуалізації клітинних структур до створення векторних систем доставки лікарських препаратів. Використання наночастинок потребує знання молекулярних механізмів, що лежать в основі їх метаболічної активності, біодоступності та можливого токсичного впливу на біологічні системи.
В роботі проведена оцінка протипухлинної активності біметалічних наночастинок (НЧ) Ag/Au розміром 5-20 нм, стабілізованих додецил сульфатом натрію (ДСН). Протипухлинну активність визначали на основі параметрів гальмування росту карциноми Герена і збільшення тривалості життя дослідних тварин. Цитотоксичність на первинну культуру клітин карциноми Герена визначали на основі рівня життєздатних клітин після кокультивування з наночастинками в тестах з трипановим синім, МТТ, ЛДГ-«витоку». Рівень деструкції клітинних біомолекул визначали на основі рівня ТБК-активних продуктів, білкових SH-груп та карбонільних похідних, методом ДНК-комет.
Введення досліджуваних наночастинок щоденно в дозі 0,5 мкг/кг щурам, починаючи з 5 дня після перещеплення карциноми Герена, викликало гальмування росту пухлини вже з 9 доби експерименту на 40% (73% на 21-у добу) і збільшувало тривалість життя тварин в 3 рази.
Для встановлення можливих молекулярних механізмів виявленої активності нами було проведено кокультивування первинної культури клітин карциноми Герена з наночастинками. На початкових етапах кокультивування досліджуваних клітин з нанокомпозитом (6 год) спостерігалися ознаки його значної цитотоксичності, що проявлялися у зниженні рівня життєздатності клітин карциноми Герена до 53%, внаслідок імовірного порушення проникливості плазматичної мембрани, що підтверджувалося високими показниками ЛДГ-«витоку» (2,47 мккат/мг). Водночас, внутрішньоклітинні структури зберігали інтактність (рівень ТБК-активних продуктів 1,1·10-5 нмоль/л, білкових карбонільних похідних 0,06 нмоль/мг, переважання комет С0-С2, Ідк=2,2, при метаболічній активності 127% згідно МТТ-тесту). При подальшому культивуванні (48 год) в пухлинних клітинах виявлялися ознаки розвитку оксидативного стресу, виражені у зростанні продуктів ПОЛ (0,87 нмоль/мг) та ОМБ (0,09 нмоль/мг), та пошкодження ядерної ДНК (переважання комет С3-С4, Ідк=3,2).
Отже, проведені дослідження вказують на перспективність використання досліджуваного нанокомпозиту як базового компоненту протипухлинних нанобіотехнологічних препаратів.