Повышение цитотоксичности цисплатина при его конъюгации с апотрансферрином

Институт экспериментальной патологии, онкологии и радиобиологии им. Р.Е. Кавецкого НАН Украины, г. Киев

Известно, что перспективным подходом для повышения селективности накопления и минимизации токсических эффектов противоопухолевых препаратов является создание конъюгатов с биоспецифическими полимерами, липосомами, полимерными мицеллами и белками плазмы крови. Ряд синтезированных конъюгатов трансферрина (ТФ) с разнообразными химиотерапевтическими препаратами оказались более эффективными при резистентных формах опухолей, а также позволили снизить системную токсичность агентов. Один из таких конъюгатов – липосомальный трансферрин-цисплатин не повышал цитотоксичность вследствие нарушения механизма рецепторно-опосредованного эндоцитоза.

Цель исследования – изучить возможность конъюгации цисплатина (ЦП) с апотрансферрином (апоТФ) и провести сравнительную оценку цитотоксического/цитостатического действия конъюгата и ЦП на клетках ЦП-резистентного варианта линии клеток аденокарциномы молочной железы человека MCF-7.

Методы – атомно-абсорбционная спектроскопия (ААС), ЭПР-спектроскопия, оптическая спектрофотометрия, методы клеточной биологии.

Результаты. Была проведена прямая (без спейсеров) конъюгация апоТФ человека и ЦП посредством их инкубации в плазменном буфере, который получали методом ультрафильтрации плазмы крови доноров через 50 кДа мембранные фильтры. После инкубации конъюгат подвергали повторной ультрафильтрации для удаления остатков несвязавшегося ЦП. Количество белка определяли спектрофотометрически при длине волны 280 нм, концентрацию связавшейся с белком платины оценивали методом ААС. Установлено, что ЦП связывается с белком в соотношении 1:18. Это указывает на наличие неспецифической сорбции, так как апоТФ теоретически может связывать только две молекулы ЦП. Полученный конъюгат тестировали на клетках резистентной к ЦП линии аденокарциномы молочной железы человека MCF-7 по их выживаемости под действии конъюгата и чистого цисплатина в широком диапазоне концентраций с помощью МТТ-теста. Для оценки полученных данных использовали феноменологическую модель, параметры которой были найдены методом нелинейного регрессионного анализа. Исходя из модели, было показано наличие двух равновеликих фракций клеток линии MCF-7, которые отличаются чувствительностью к действию ЦП, что позволило сразу оценить действие конъюгата как на чувствительные, так и на резистентные клетки. Значения IC50 для ЦП и конъюгата в отношении всей популяции клеток практически не отличались от соответствующих значений в отношении чувствительной субпопуляции. Однако в отношении резистентной фракции клеток цитотоксическое/ цитостатическое действие апоТФ-ЦП было более выраженным (в 2,3 раза выше, p<0,05) по сравнению с действием ЦП (IC50 равнялось 34,3±2,6 и 79,1±2,3 мкг/мл соответственно).

Выводы. Представлен прямой эффективный метод получения конъюгата цисплатина с транспортным белком плазмы крови трансферрином, который в условиях in vitro проявляет более выраженный цитотоксический/цитостатический эффект в отношении опухолевых клеток по сравнению с цисплатином. Повышенный уровень рецепторов к трансферрину на опухолевых клетках указывает на возможность усиления противоопухолевой эффективности цисплатина за счет его конъюгации с трансферрином.