Влияние биотехнологических противолучевых препаратов на противоопухолевый эффект экспериментальной лучевой терапии

Использование радиозащитных препаратов при лучевой терапии опухолей может способствовать снижению риска неблагоприятного влияния ионизирующего излучения на нормальные ткани и улучшить качество жизни пациентов. Однако существует обеспокоенность, что протекторное действие препаратов также будет направлено на опухолевые клетки и снизит эффективность противоопухолевой терапии. Целью работы явилось экспериментальное изучение возможности использования перспективных биотехнологических противолучевых препаратов для снижения нежелательных эффектов лучевой терапии опухолей.
Материал и методы. Исследование выполнено на модели карциномы Эрлиха у мышей BALB/с с экспериментальным лучевым лечением в виде общего однократного рентгеновского облучения в дозе 4 Гр. Биотехнологические препараты, разработанные отечественными специалистами, вводили мышам на 12-е сутки после перевивки опухоли до облучения: хитинглюкановый комплекс из гриба вешенка обыкновенная в дозе 500 мг/кг внутрижелудочно, деиммунизированный рекомбинантный флагеллин в дозе 1 мг/кг внутрибрюшинно. Оценивали объем опухолевых узлов в разные сроки опыта, рассчитывали степень торможения роста опухоли, регистрировали распространение опухоли в близлежащие ткани.
Результаты и их обсуждение. Исследованные препараты не вызывали стимуляцию опухолевого роста и не снижали торможение роста опухолевых узлов у облученных мышей. В отдельные сроки опыта у мышей с комбинированной терапией наблюдали тенденцию к увеличению эффективности экспериментальной лучевой терапии (на 4-6 %). При применении рекомбинантного флагеллина регистрировали уменьшение количества животных с тотальным распространением карциномы Эрлиха, а при использовании грибного хитин-глюканового комплекса – снижение величины интегрального балльного показателя диссеминации.
Заключение. Результаты работы показали отсутствие негативного влияния хитин-глюканового комплекса из гриба вешенка обыкновенная и деиммунизированного рекомбинантного флагеллина на противоопухолевый эффект экспериментальной лучевой терапии, что подтверждает возможность их применения в качестве средств сопровождения радиотерапии опухолей.

1. Легеза В.И., Драчев И.С., Чепур С.В. Осложнения лучевой противоопухолевой терапии (клиника, патогенез, профилактика, лечение). СПб.: СпецЛит, 2022. 207 с.

2. de Ruysscher D., Niedermann G., Burnet N.G., Siva S., Lee A.W.M., Hegi-Johnson F. Radiotherapy toxicity. Nat. Rev. Dis. Prim. 2019;5(1):13. doi: 10.1038/s41572-019-0064-5

3. Patyar R.R., Patyar S. Role of drugs in the prevention and amelioration of radiation induced toxic effects. Eur. J. Pharmacol. 2018;819:207–216. doi: 10.1016/j.ejphar.2017.12.011

4. Singh V.K., Seed T.M. The efficacy and safety of amifostine for the acute radiation syndrome. Expert Opin. Drug Saf. 2019;18(11):1077–1090. doi: 10.1080/14740338.2019.1666104

5. Lu Y., Swartz J.R. Functional properties of Flagellin as a stimulator of innate immunity. Sci. Rep. 2016;12(6):18379. doi: 10.1038/srep18379

6. Singh V.K., Seed T.M. Entolimod as a radiation countermeasure for acute radiation syndrome. Drug Discov. Today. 2021;26(1):17–30. doi: 10.1016/j.drudis.2020.10.003

7. Mett V., Kurnasov O.V., Bespalov I.A., Molodtsov I., Brackett C.M., Burdelya L.G., Purmal A.A., Gleiberman A.S., Toshkov I.A., Burkhart C.A., … Osterman A.L. A deimmunized and pharmacologically optimized Toll-like receptor 5 agonist for therapeutic applications. Commun. Biol. 2021;4(1):466. doi: 10.1038/s42003-021-01978-6

8. Chugh R.M., Mittal P., Mp N., Arora T., Bhattacharya T., Chopra H., Cavalu S., Gautam R.K. Fungal mushrooms: a natural compound with therapeutic applications. Front. Pharmacol. 2022;13:925387. doi: 10.3389/fphar.2022.925387

9. Sharma A., Sharma A., Tripathi A. Biological activities of Pleurotus spp. polysaccharides: A review. J. Food Biochem. 2021;45(6):13748. doi: 10.1111/jfbc.13748

10. Wang W., Xue C., Mao X. Radioprotective effects and mechanisms of animal, plant and microbial polysaccharides. Int. J. Biol. Macromol. 2020;153:373–384. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.02.203

11. Мурзина Е.В., Софронов Г.А., Аксенова Н.В., Веселова О.М., Гребенюк А.Н., Духовлинов И.В., Орлов А.И. Экспериментальная оценка противолучевой эффективности рекомбинантного флагеллина. Вестн. Рос. воен.-мед. акад. 2017;(3):122–128. doi: 10.17816/brmma623038

12. Мурзина Е.В., Софронов Г.А., Симбирцев А.С., Аксенова Н.В., Загородников Г.Г., Веселова О.М., Жирнова Н.А., Дмитриева Е.В., Климов Н.А., Воробейчиков Е.В. Влияние бетаD-глюкана на выживаемость и гемопоэтические показатели мышей после воздействия рентгеновского излучения. Мед. акад. ж. 2023;23(1):53–66. doi: 10.17816/MAJ114742

13. Вершинина С.Ф., Стуков А.Н. Справочник по экспериментальной терапии опухолей. СПб.: Репринт, 2008. 36 с.

14. Koukourakis M.I., Giatromanolaki A., Zois C.E., Kalamida D., Pouliliou S., Karagounis I.V., Yeh T.L., Abboud M.I., Claridge T.D., Schofield C.J., … Harris A.L. Normal tissue radioprotection by amifostine via Warburg-type effects. Sci. Rep. 2016;6:30986. doi: 10.1038/srep30986

15. Рождественский Л.М., Липенгольц А.А., Лисина Н.И., Романова К.Ю. Оценка влияния радиомодификатора беталейкина на рост облученной перевивной карциномы Льюиса у мышей. Радиац. биол. Радиоэкол. 2021;61(6):625–631. doi: 10.31857/S0869803121060096

16. Филимонова М.В., Самсонова А.С., Корнеева Т.С., Шевченко Л.И., Филимонов А.С. Исследование способности нового ингибитора синтаз оксида азота INOS1 селективно защищать нормальные ткани на модели лучевой терапии карциномы Эрлиха. Радиация и риск. 2017;27(2):37–45. doi: 10.21870/0131-3878-2018-27-2-37-45

17. Malyarenko O.S., Usoltseva R.V., Zvyagintseva T.N., Ermakova S.P. Laminaran from brown alga Dictyota dichotoma and its sulfated derivative as radioprotectors and radiosensitizers in melanoma therapy. Carbohydr. Polym. 2019;206:539–547. doi: 10.1016/j.carbpol.2018.11.008

18. Zhang Z., Zhang Y., Liu H., Wang J., Wang D., Deng Z., Li T., He Y., Yang Y., Zhong S. A water-soluble selenium-enriched polysaccharide produced by Pleurotus ostreatus: Purification, characterization, antioxidant and antitumor activities in vitro. Int. J. Biol. Macromol. 2021;168:356–370. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.12.070

19. Wisbeck E., Facchini J.M., Alves E.P., Silveira M.L., Gern R.M., Ninow J.L., Furlan S.A. A polysaccharide fraction extracted from Pleurotus ostreatus mycelial biomass inhibit Sarcoma 180 tumor. An. Acad. Bras. Cienc. 2017;89(3 Suppl):2013–2020. doi: 10.1590/0001-3765201720150635

20. Yang E., Choi H., Park J.S., Noh Y.W., Choi C.M., Lee W.J., Ko J.W., Kim J. A first-in-human study of KMRC011, a potential treatment for acute radiation syndrome, to explore tolerability, pharmacokinetics, and pharmacodynamics. Clin. Transl. Sci. 2021;14(6):2161–2170. doi: 10.1111/cts.13073

21. Кокая Г.Н., Кокая А.А., Зацепин В.В., Мухина И.В., Мавренков Э.М. Особенности течения костномозговой формы острой лучевой болезни и острого цитотоксического синдрома у мышей. Соврем. наука: актуал. пробл. теории и практ. Сер. Естеств. и техн. науки. 2023;(4):14–22. doi: 10.37882/2223–2966.2023.04.17