-Липосомы с фосфолипидными пролекарствами аллоколхициноидов: взаимосвязь "состав-строение-биологическая активность"

Колхицин является высокотоксичным природным алкалоидом, который обладает способностью связываться с димером тубулина, блокируя рост микротрубочек. В низких дозах колхицин одобрен к применению для лечения и профилактики приступов подагры у взрослых, а также периодической болезни (средиземноморской семейной лихорадки); колхицин также используют для лечение синдрома Бехчета и перикардита и других воспалительных заболеваний. Применение колхицина в противоопухолевой терапии ограничивается его высокой системной токсичностью. Для повышения селективности действия колхицина мы впервые предлагаем комбинацию трёх подходов: дериватизацию колхицина для повышения его стабильности и цитотоксичности (и возможности применения более низких доз препарата); включение пролекарства в наноразмерный носитель для изменения биораспределения и фармакокинетики препарата; высвобождение действующего вещества под действием эндогенных стимулов, преимущественно присутствующих в очагах воспаления и опухолях (конъюгат аллоколхициноида с фосфолипидом является субстратом фосфолипазы A2). Ранее в нашей лаборатории совместно с группой под руководством Федорова А.Ю. (Химический факультет Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского) получены фосфолипидные производные аллоколхициноидов для встраивания в мембрану липосом; показан гидролиз пролекарств в составе липосом (5 мол. %) под действием препарата фосфолипазы A2 и цитотоксическая активность таких липосомальных препаратов по отношению к ряду культур опухолевых клеток человека (Shchegravina et al. 2019). Проект направлен на исследование свойств предлагаемых липосом с фосфолипидными пролекарствами аллоколхициноидов во взаимосвязи с их составом и строением с целью создания эффективного селективного противоопухолевого и противовоспалительного препарата на основе колхицина. Сфера научной деятельности автора проекта — исследование липосомальных систем доставки лекарств, прежде всего, липосом для доставки липофильных пролекарств. Накопленный опыт в изучении состава, строения, стабильности таких систем, их гемосовместимости и взаимодействий с биологическими жидкостями будет использован в данном проекте для получения аллоколхициноидных липосом с максимально допустимой загрузкой активным агентом, стабильные при хранении и при введении в кровоток. Разработанные фосфолипидные пролекарства практически не нарушают упаковку липидов в бислое (при соотношении пролекарство–матричный липид 1 : 9). Чем больше дефектов имеется на поверхности мембраны, тем больше белков плазмы может связаться с поверхностью липосом в кровотоке, тем менее стабильна (и поэтому менее эффективна) будет система доставки лекарств. Минимальное количество дефектов на поверхности липосом позволяет надеяться на то, что липосомы будут связывать небольшое количество белков плазмы крови, в том числе опсонинов. Данные по связыванию белков и, в частности, активации системы комплемента исследуемыми липосомами in vitro позволят судить о возможности терапевтического применения липосом с фосфолипидными пролекарствами аллоколхициноидов. Акцент будет сделан на взаимосвязи между составом липосом, их строением и взаимодействием с биоокружением. Исследование влияния аллоколхициноидов и их производных на кинетику полимеризацию тубулина совместно с данными кинетики высвобождения продуктов ферментативного гидролиза фосфолипидных пролекарств аллоколхициноидов позволит судить о механизме действия исследуемых липосом и расширит научные представления о взаимосвязи строения колхициновых производных и их активности.

July 1, 2019 — June 30, 2021

Onishchenko N.R. (PI)

Laboratory of lipid chemistry

Grant, RSF

List of publications

  1. Onishchenko N, Tretiakova D, Vodovozova E (2021). Spotlight on the Protein Corona of Liposomes. Acta Biomater 134, 57–78
  2. Kobanenko MK, Tretiakova DS, Shchegravina ES, Antipova NV, Boldyrev IA, Fedorov AY, Vodovozova EL, Onishchenko NR (2022). Liposomal Formulation of a PLA2-Sensitive Phospholipid–Allocolchicinoid Conjugate: Stability and Activity Studies In Vitro. Int J Mol Sci 23 (3), 1034