Способ подавления роста опухолей



Владельцы патента RU 2339414:

Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр "Научно-исследовательский институт органических полупродуктов и красителей" (ФГУП "ГНЦ "НИОПИК") (RU)
Федеральное государственное учреждение "Московский научно-исследовательский онкологический институт им. П.А. Герцена Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи" (ФГУ "МНИОИ им. П.А. Герцена Росмедтехнологий") (RU)

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано при лечении злокачественных опухолей. Сущность заявляемого способа заключается в том, что внутривенно вводят наночастицы фталоцианинов в дозе не ниже 5 мг/кг веса и не выше максимально переносимой дозы с последующим облучением опухоли лазерными импульсами с длиной волны в области интенсивного поглощения наночастиц при плотности энергии в импульсе не ниже 0,1 Дж/см2 и суммарной плотности энергии не ниже 10 Дж/см2. Использование наночастиц фталоцианинов в указанных условиях позволяет повысить эффективность лечения злокачественных опухолей по сравнению с применявшимися ранее наночастицами углерода благодаря более высокому коэффициенту поглощения наночастиц фталоцианинов. 4 табл.

 

Настоящее изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано при лечении злокачественных опухолей.

Известен способ индукции гибели клеток in vitro путем введения в них наночастиц (НЧ) золота с последующим облучением лазерными импульсами (С.М.Pitsillides, Е.K.Joe, X.Wei, R.R.Anderson, and C.P.Lin, Selective Cell Targeting with Light-Absorbing Microparticles and Nanoparticles, Biophysical Journal, 84, 4023-4032, 2003; V.P.Zharov, Е.N.Galitovskaya, C.Johnson, and T.Kelly. Synergistic Enhancement of Selective Nanophotothermolysis with Gold Nanoclusters: Potential for Cancer Therapy, Lasers in Surgery and Medicine 37, 219-226, 2005; V.P.Zharov, К.Е.Mercer, Е.N.Galitovskaya, and М.S.Smeltzery. Photothermal Nanotherapeutics and Nanodiagnostics for Selective Killing of Bacteria Targeted with Gold Nanoparticles, Biophysical Journal, 90, 619-627, 2006). Однако эксперименты по эффективности НЧ золота in vitro не были подтверждены в экспериментах in vivo, которые ближе к клиническому применению.

Идея метода в экспериментах in vivo заключается в следующем. Животному вводятся внутривенно НЧ, обладающие интенсивным поглощением в красной или ближней инфракрасной области спектра (в области длин волн 0,6-1,2 мкм, в так называемом «терапевтическом окне прозрачности биоткани»). Затем опухоль облучается мощными лазерными импульсами с длиной волны в области интенсивного поглощения НЧ. Под действием каждого лазерного импульса происходят «микровзрывы» НЧ, приводящие к повреждению окружающих структур биоткани и последующей гибели опухолевых клеток. Эффективность воздействия определяется дозой введенных НЧ, плотностью энергии лазерного импульса и суммарной плотностью энергии. При прочих равных условиях большое значение имеет коэффициент поглощения введенных НЧ на длине волны облучения, поскольку от него зависит поглощаемая каждой частицей энергия лазерного импульса (энергия микровзрыва) и, следовательно, величина производимых им разрушений.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ подавления роста опухолей в эксперименте на животных (мыши) путем внутривенного введения НЧ углерода в дозе 30 мг/кг с последующим облучением опухоли лазерными импульсами в спектральной области поглощения НЧ с плотностью энергии в импульсе 3 Дж/см2 и суммарной плотностью энергии 180 Дж/см2 (B.Ya.Kogan, R.I.Yakubovskaya, A.A.Pankratov, T.N.Andreeva, L.D.Kvacheva, A.A.Titov, V.A.Puchnova, R.A.Feysulova, G.N.Vorozhtsov, Laser heating of sulphuretted carbon Danoparticles inhibits tumor growth. Technical Proc., NSTI Nanotech 2006, Boston, 2006, Vol.2, Chapter 1, p.71-74). Максимальные значения торможения роста опухоли (ТРО) для карциномы С-26 и саркомы S-37 достигали 70-75%.

Недостатком данного метода является его невысокая эффективность, т.к. при довольно высокой плотности энергии в импульсе (3 Дж/см2) и суммарной плотности энергии (180 Дж/см2) ТРО составляет лишь 70-75%.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности данного метода, т.е. достижение таких же или более высоких значений ТРО при более низких плотностях энергии облучения. Поставленная задача решается путем внутривенного введения НЧ фталоцианинов с последующим облучением опухоли лазерными импульсами в области поглощения НЧ. Доза наночастиц выбирается не ниже 5 мг/кг веса (при дальнейшем снижении дозы существенно падает эффективность метода) и не выше максимально переносимой дозы (МПД). Плотность энергии импульса выбирается не ниже 0,1 Дж/см2 (при дальнейшем снижении существенно падает эффективность метода). Верхний предел плотности энергии импульса связан с возможностями применяющегося лазера. Суммарная плотность энергии ограничена сверху допустимой длительностью сеанса облучения, а снизу - величиной 10 Дж/см2 (при дальнейшем снижении существенно падает эффективность метода).

Исследования проводили на мышах с перевиваемыми солидными опухолями различного гистогенеза. В качестве термосенсибилизаторов использовали НЧ на основе различных фталоцианинов. НЧ вводили внутривенно в дозах от МПД (максимально переносимая доза) и ниже. Затем опухоль облучали импульсами лазера с модуляцией добротности на рубине. Плотность энергии в импульсе была не ниже 0,1 Дж/см2, суммарная плотность энергии - не ниже 10 Дж/см2. Оценку противоопухолевого эффекта осуществляли по торможению роста опухоли (ТРО, %), которое рассчитывали по формуле: ТРО (%)=[(РОконтроль-РОопыт)/РОконтроль]×100,

где РОконтроль - размер опухоли в контрольной группе; РОопыт - размер опухоли в опытной группе.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. НЧ фталоцианина алюминия (AlPc) в качестве термосенсибилизатора.

Исследования проводили на мышах с карциномой С-26. Данные, характеризующие противоопухолевую эффективность метода с НЧ AlPc, представлены в таблице 1. Как видно из таблицы 1, облучение опухолевого узла импульсным лазерным излучением после предварительного введения термосенсибилизатора в дозах от 30 мг/кг (близкая к МПД) до 7,5 мг/кг приводило к торможению роста опухоли до 90% при значительно меньшей плотности энергии облучения, чем в прототипе. Введение НЧ фталоцианина алюминия в исследованных дозах без облучения, а также облучение без введения наночастиц не оказывали существенного влияния на рост опухоли (ТРО не превысило 15%).

Таблица 1

Противоопухолевая эффективность метода с наночастицами фталоцианина алюминия у мышей с карциномой С-26
№ грДоза AlPc, мг/кгПараметры облученияТРО в % на день после лечения
Плотность энергии в импульсе, Дж/см2Суммарная плотность энергии, Дж/см2714
1300,1207551
2150,3309086
37,50,3306734
430--103
515--3-5
67,5--88
7-0,330515

Пример 2. НЧ фталоцианина меди (CuPc) в качестве термосенсибилизатора.

Исследования проводили на мышах с саркомой S-37. Данные, характеризующие противоопухолевую эффективность метода с НЧ CuPc, представлены в таблице 2.

Таблица 2

Противоопухолевая эффективность метода с наночастицами фталоцианина меди у мышей с саркомой S-37
№ грДоза CuPc, мг/кгПараметры облученияЧисло полных резорбций опухолевого узла, %ТРО в % на день после лечения
Плотность энергии в импульсе, Дж/см3Суммарная плотность энергии, Дж/см2811
1300,660809989
230--01118
3-0,6600-22

Как видно из таблицы 2, облучение опухолевого узла при существенно меньших по сравнению с прототипом плотностях энергии после введения НЧ CuPc в дозе 30 мг/кг оказывало выраженное терапевтическое действие - у 80% животных наблюдали полную регрессию опухолевого узла. У части животных (20%), у которых не удалось добиться полной регрессии опухоли, наблюдали ТРО на 99-89% (по данным на 8 и 11 сутки после лечения). Введение наночастиц фталоцианина меди в той же дозе без облучения, а также облучение без введения наночастиц не оказывали существенного влияния на рост опухоли (ТРО не превысило 18%).

Пример 3. НЧ кислоты октакарбоксифталоцианина кобальта (СоРс) в качестве термосенсибилизатора.

Исследования проводили на мышах с саркомой S-37. Данные, характеризующие противоопухолевую эффективность метода с НЧ СоРс, представлены в таблице 3. Как видно из данных, представленных в таблице 3, облучение опухолевого узла при существенно меньших по сравнению с прототипом плотностях энергии после введения НЧ СоРс в дозе всего 5 мг/кг (близкая к МПД) оказывало сравнимое с прототипом противоопухолевое действие, приводя к торможению роста опухоли на 65%. Введение НЧ фталоцианина кобальта в той же дозе без облучения, а также облучение без введения НЧ не оказывали существенного влияния на рост опухоли (ТРО не превысило 15%).

Таблица 3

Противоопухолевая эффективность метода с наночастицами кислоты октакарбоксифталоцианина кобальта у мышей с саркомой S-37
№ грДоза СоРс, мг/кгПараметры облученияТРО в % на день после лечения
Плотность энергии в импульсе, Дж/см2Суммарная плотность энергии, Дж/см27
50,66065
5--15
-0,660-2

Пример 4. НЧ фталоцианина цинка (ZnPc) в качестве термосенсибилизатора.

Исследования проводили на мышах с саркомой S-37. Данные, характеризующие противоопухолевую эффективность метода с НЧ ZnPc, представлены в таблице 4.

Как видно из данных, представленных в таблице 4, облучение опухолевого узла при существенно меньших по сравнению с прототипом плотностях энергии после введения наночастиц ZnPc в дозе 30 мг/кг приводило к торможению роста опухоли до 100%. Введение НЧ фталоцианина цинка в той же дозе без облучения, а также облучение без введения наночастиц не оказывали существенного влияния на рост опухоли (ТРО не превысило 16%).

Таблица 4

Противоопухолевая эффективность метода с наночастицами фталоцианина цинка у мышей с саркомой S-37
№ грДом ZnPc, мг/кгПараметры облученияТРО в % на день после лечения
Плотность энергии в импульсе, Дж/см2Суммарная плотность энергии, Дж/см2815
1300,66010088
230--1016
3-0,6605-3

Приведенные примеры показывают, что импульсное лазерное облучение опухолей после внутривенного введения НЧ фталоцианинов приводит к более эффективному торможению роста опухоли или даже полному излечению при более низких дозах препарата и более низких плотностях энергии облучения по сравнению с использованием НЧ углерода. Таким образом, предложен способ торможения роста опухолей путем внутривенного введения наночастиц фталоцианинов с последующим облучением опухоли лазерными импульсами с длиной волны в области интенсивного поглощения наночастиц, обладающий преимуществами перед известным аналогичным методом с использованием наночастиц углерода. При меньших дозах введенных НЧ и меньших плотностях энергии облучения достигается лучший терапевтический эффект вплоть до полного излечения.

Способ подавления роста опухолей путем внутривенного введения наночастиц с последующим облучением опухоли лазерными импульсами с длиной волны в области интенсивного поглощения наночастиц, отличающийся тем, что для внутривенного введения используют наночастицы фталоцианинов в дозе не ниже 5 мг/кг веса и не выше максимально переносимой дозы при плотности энергии в импульсе не ниже 0,1 Дж/см2 и суммарной плотности энергии не ниже 10 Дж/см2.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам для производства неавтоклавного ячеистого бетона, и может использоваться при производстве изделий строительного назначения и в монолитном строительстве.
Изобретение относится к металлическим составам, взаимодействующим с водой с выделением тепла и водорода, и может применяться в комбинированных термоэлементах, в топливных элементах для генерации электрического тока, в промышленных и бытовых газогенераторах, в химии, металлургии.

Изобретение относится к полевым транзисторам с вертикальным каналом, канальная область у которых образована по меньшей мере одной полупроводниковой нанотрубкой. .

Изобретение относится к области сорбционной очистки воды от тяжелых металлов, предпочтительно, от мышьяка. .

Изобретение относится к электронной технике, а именно к приборам, преобразующим энергию электромагнитного излучения в электрическую, и технологии их изготовления, в частности к полупроводниковым фотоэлектрическим генераторам.

Изобретение относится к способам получения аллотропных форм оксидов подгруппы ванадия или хрома, которые могут быть использованы в качестве магнитных материалов для создания спинтронных устройств, полевых транзисторов, химических источников тока, фотохромных и каталитически активных материалов.

Изобретение относится к медицинской технике. .
Изобретение относится к нанотехнологии и направлено на создание нанокомпозиционных материалов с эффективно управляемыми оптическими свойствами, которые могут быть использованы в нелинейной оптике, информационной технике, при разработке средств оптической памяти и т.д.

Изобретение относится к области ветеринарии и медицины, а именно к веществам с цитостатической и бактерицидной активностью, и может быть использовано в целях фармацевтической промышленности.

Изобретение относится к новым соединения, представленным общей формулой (I)их фармакологически приемлемым солям и гидраам тех и других, где W представляет собой и R3, R 7, R16, R17 , R20, R21 и R 21 являются одинаковыми или различными и каждый из них представляет собой атом водорода идругие значения, указанные в формуле изобретения.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, в частности к средству, обладающему ранозаживляющей, противовоспалительной, антибактериальной, иммуномодулирующей, обезболивающей и противоопухолевой активностью.
Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии и может быть использовано при лечении больных с местно-распространенным раком молочной железы. .
Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано для лечения острого миелогенного лейкоза или миелодиспластического синдрома. .

Изобретение относится к области фармакологии и медицины и касается применения N-[(9S,10R,11R,13R)-2,3,10,11,12,13-гексагидро-10-метокси-9-метил-1-оксо-9,13-эпокси-1Н,9Н-дииндоло[1,2,3-gh:3',2',1'-lm]пирроло[3,4-j][1,7]бензодиазонин-11-ил]-N-метилбензамида формулы (VII) или его соли для получения фармацевтической композиции, предназначенной для лечения заболеваний, связанных с неконтролируемой активностью рецепторной тирозинкиназы FLT3, фармацевтического препарата и изделия, содержащих соединение формулы (II).
Изобретение относится к фармацевтической, пищевой и косметической промышленности. .

Изобретение относится к новым пиримидопроизводным формулы I и их фармацевтически приемлемым солям, которые являются селективными ингибиторами киназ KDR, FGFR и PDGFR и могут быть использованы для лечения онкологических заболеваний.

Изобретение относится к медицине, а конкретно к офтальмологии. .
Наверх