mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-EOA-16814mimmun-3105Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSВлияние супрамолекулярной системы доставки на основе гиалуроновой кислоты с циклодекстрином на противоопухолевые свойства оксалиплатина in vitroEffect of a supramolecular delivery system based on hyaluronic acid with cyclodextrin on the antitumor properties of oxaliplatin in vitroПашкинаЕ. А.PashkinaE. A.

Пашкина Екатерина Александровна – заведующая внебюджетной лабораторией регуляции иммунного ответа ФГБНУ «НИИФКИ»; доцент кафедры клинической иммунологии ФГБОУ ВО «НГМУ» МЗ РФ.

630099, Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14

Тел.: 8 (383) 227-01-35

Ekaterina A. Pashkina - Head, Extra-Budgetary Laboratory for Regulation of the Immune Eesponse, Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology; Associate Professor, Department of Clinical Immunology, Novosibirsk State Medical University.

14 Yadrintsevskaya St Novosibirsk 630099

Phone: +7 (383) 227-01-35

pashkina.e.a@yandex.ruБыковаМ. В.BykovaM. V.

Лаборант-исследователь лаборатории клинической иммунопатологии.

Новосибирск

Research Assistant, Laboratory of Clinical Immunopathology, Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology.

Novosibirsk

БеришвилиМ. Т.BerishviliM. T.

Студентка.

Новосибирск

Student, Novosibirsk State Medical University.

Novosibirsk

ЧжанИ. М.ZhangY. M.

PhD, профессор, кафедра химии, Нанькайский университет.

Тяньцзинь

PhD, Professor, Department of Chemistry, Nankai University.

Tianjin

КозловВ. А.KozlovV. A.

Д.м.н., академик РАН, профессор, заведующий лабораторией клинической иммунопатологии, научный руководитель.

Новосибирск

PhD, MD (Medicine), Professor, Full Member, Russian Academy of Sciences, Head, Laboratory of Clinical Immunopathology, Scientific Director, Research Institute of Fundamental and Clinical Immunology.

Novosibirsk

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии»; ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФРоссияResearch Institute of Fundamental and Clinical Immunology; Novosibirsk State Medical UniversityRussian FederationФГБНУ «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии»РоссияResearch Institute of Fundamental and Clinical ImmunologyRussian FederationФГБОУ ВО «Новосибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФРоссияNovosibirsk State Medical UniversityRussian FederationНанькайский университетКитайNankai UniversityChina20242209202426510791084Copyright © Пашкина Е.А., Быкова М.В., Беришвили М.Т., Чжан И.М., Козлов В.А., 20242024Пашкина Е.А., Быкова М.В., Беришвили М.Т., Чжан И.М., Козлов В.А.Pashkina E.A., Bykova M.V., Berishvili M.T., Zhang Y.M., Kozlov V.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/3105

Одним из современных подходов к терапии онкозаболеваний является создание систем адресной доставки противоопухолевых препаратов, что позволяет увеличить концентрацию доставляемого вещества в нужном месте и препятствовать его накоплению в здоровых органах и тканях. При этом можно также ожидать повышения продолжительности и эффективности действия препаратов, а также снизить побочные эффекты при проведении терапии. Рецептор гиалуроновой кислоты CD44, который, согласно литературным данным, высоко экспрессируется при многих видах опухолей и регулирует метастазирование, является перспективной мишенью для осуществления адресной доставки противоопухолевых препаратов. Целью данного исследования была оценка влияния супрамолекулярной системы доставки на основе гиалуроновой кислоты с наноразмерным кавитандом циклодекстрином на противоопухолевые свойства оксалиплатина in vitro. В качестве опухолевых клеток были использованы клеточные линии 1301, SK-MEL-28 и B16. Клетки культивировались в присутствии системы доставки на основе гиалуроновой кислоты (HACD), оксалиплатина (OX) и их комплекса (HACD-OX) в различных концентрациях в полной культуральной среде RPMI-1640, содержащей 0,3% L-глутамина, 4% гентамицина и 10% инактивированной сыворотки FBS в течение 48 часов во влажной атмосфере с 5% СО2 при 37 °С. Оценка влияния исследуемых соединений на жизнеспособность клеточных культур проводилась с помощью WST-теста. Было показано, что в случае клеточной линии Т-клеточной лимфомы 1301 система доставки HACD не влияла на способность OX снижать жизнеспособность опухолевых клеток данной линии, действие свободного оксалиплатина и комплекса было сопоставимым. Однако в случае клеток меланомы (В16 и SK-MEL-28) комплекс HACD-DOX оказывает более выраженное противоопухолевое действие, вызывая статистически значимое снижение жизнеспособности клеток линии В16 и SK-MEL-28 по сравнению со свободным оксалиплатином. Таким образом, система доставки на основе гиалуроновой кислоты и циклодекстрина способна усиливать in vitro противоопухолевое действие оксалиплатина.

One of the modern approaches to the treatment of cancer is the creation of targeted delivery systems for anticancer drugs, which allows increasing the concentration of the delivered substance in the right place and preventing its accumulation in healthy organs and tissues. At the same time, one can also expect an increase in the duration and effectiveness of the drugs, as well as a reduction in side effects during therapy. The hyaluronic acid receptor CD44, which, according to the literature, is highly expressed in many types of tumors and regulates metastasis, is a promising target for targeted delivery of anticancer drugs. The purpose of this study was to evaluate the effect of a supramolecular delivery system based on hyaluronic acid with nanosized cavitand cyclodextrin on the antitumor properties of oxaliplatin in vitro. Cell lines 1301, SK-MEL-28 and B16 were used as tumor cells. Cells were cultured in the presence of a delivery system based on hyaluronic acid (HACD), oxaliplatin (OX), and their complex (HACD-OX) at various concentrations in complete culture medium RPMI-1640 containing 0.3% L-glutamine, 4% gentamicin and 10% inactivated FBS serum for 48 hours in a humidified atmosphere of 5% CO2 at 37°C. The effect of the studied compounds on the viability of cell cultures was assessed using the WST test. It was shown that in the case of the T-cell lymphoma cell line 1301, the HACD delivery system did not affect the ability of OX to reduce the viability of tumor cells of this line; the effect of free oxaliplatin and the complex was comparable. However, in the case of melanoma cells (B16 and SK-MEL-28), the HACD-DOX complex has a more pronounced antitumor effect, causing a statistically significant decrease in the viability of B16 and SK-MEL-28 cells compared to free oxaliplatin.

адресная доставкагиалуроновая кислотациклодекстринCD44противоопухолевые свойстваоксалиплатинtargeted deliveryhyaluronic acidcyclodextrinCD44antitumor propertiesoxaliplatinВыполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда в рамках научного проекта РНФ № 23-25-00375.ReferencesAppel E.A., Barrio J.D., Loh X.J., Scherman O.A. Supramolecular polymeric hydrogels. Chem. Soc. Rev., 2012, Vol. 41, pp. 6195-6214.Appel E.A., Barrio J.D., Loh X.J., Scherman O.A. Supramolecular polymeric hydrogels. Chem. Soc. Rev., 2012, Vol. 41, pp. 6195-6214.Chen Y., Jing L., Meng Q., Li B., Chen R., Sun Z. Supramolecular chemotherapy: noncovalent bond synergy of cucurbit[7]uril against human colorectal tumor Cells. Langmuir, 2021, Vol. 37, no. 31, pp. 9547-955.Chen Y., Jing L., Meng Q., Li B., Chen R., Sun Z. Supramolecular chemotherapy: noncovalent bond synergy of cucurbit[7]uril against human colorectal tumor Cells. Langmuir, 2021, Vol. 37, no. 31, pp. 9547-955.Chen Y., Sun Z. Supramolecular chemotherapy based on the host-guest complex of lobaplatin-cucurbit[7] uril. ACS Appl. Bio Mater., 2020, Vol. 3, no. 4, pp. 2449-2454.Chen Y., Sun Z. Supramolecular chemotherapy based on the host-guest complex of lobaplatin-cucurbit[7] uril. ACS Appl. Bio Mater., 2020, Vol. 3, no. 4, pp. 2449-2454.Choi K.Y., Saravanakumar G., Park J.H., Park K. Hyaluronic acid-based nanocarriers for intracellular targeting: interfacial interactions with proteins in cancer. Colloids Surf. B Biointerfaces, 2012, Vol. 99, pp. 82-94.Choi K.Y., Saravanakumar G., Park J.H., Park K. Hyaluronic acid-based nanocarriers for intracellular targeting: interfacial interactions with proteins in cancer. Colloids Surf. B Biointerfaces, 2012, Vol. 99, pp. 82-94.Hertweck M.K., Erdfelder F., Kreuzer K.A. CD44 in hematological neoplasias. Ann. Hematol., 2011, Vol. 90, no. 5, pp. 493-508.Hertweck M.K., Erdfelder F., Kreuzer K.A. CD44 in hematological neoplasias. Ann. Hematol., 2011, Vol. 90, no. 5, pp. 493-508.Salari N., Mansouri K., Valipour E., Abam F., Jaymand M., Rasoulpoor S., Dokaneheifard S., Mohammadi M. Hyaluronic acid-based drug nanocarriers as a novel drug delivery system for cancer chemotherapy: A systematic review. Daru, 2021, Vol. 2, pp. 439-447.Salari N., Mansouri K., Valipour E., Abam F., Jaymand M., Rasoulpoor S., Dokaneheifard S., Mohammadi M. Hyaluronic acid-based drug nanocarriers as a novel drug delivery system for cancer chemotherapy: A systematic review. Daru, 2021, Vol. 2, pp. 439-447.Singh P., Chen Y., Tyagi D., Wu L., Ren X., Feng J., Carrier A., Luan T., Tang Y., Zhang J., Zhang X. β-Cyclodextrin-grafted hyaluronic acid as a supramolecular polysaccharide carrier for cell-targeted drug delivery. Int. J. Pharm., 2021, Vol. 602, 120602. doi: 10.1016/j.ijpharm.2021.120602.Singh P., Chen Y., Tyagi D., Wu L., Ren X., Feng J., Carrier A., Luan T., Tang Y., Zhang J., Zhang X. β-Cyclodextrin-grafted hyaluronic acid as a supramolecular polysaccharide carrier for cell-targeted drug delivery. Int. J. Pharm., 2021, Vol. 602, 120602. doi: 10.1016/j.ijpharm.2021.120602.Wang, J., Wang, D., Cen, M., Jing D., Bei J., Huang Y., Zhang J., Lu B., Wang Y., Yao Y. GOx-assisted synthesis of pillar[5]arene based supramolecular polymeric nanoparticles for targeted/synergistic chemo-chemodynamic cancer therapy. J. Nanobiotechnol., 2022, Vol. 20, 33. doi: 10.1186/s12951-021-01237-0.Wang, J., Wang, D., Cen, M., Jing D., Bei J., Huang Y., Zhang J., Lu B., Wang Y., Yao Y. GOx-assisted synthesis of pillar[5]arene based supramolecular polymeric nanoparticles for targeted/synergistic chemo-chemodynamic cancer therapy. J. Nanobiotechnol., 2022, Vol. 20, 33. doi: 10.1186/s12951-021-01237-0.Xiong Q., Cui M., Bai Y., Liu Y., Liu D., Song T. A supramolecular nanoparticle system based on β-cyclodextrin-conjugated poly-l-lysine and hyaluronic acid for co-delivery of gene and chemotherapy agent targeting hepatocellular carcinoma. Colloids Surf. B Biointerfaces, 2017, Vol. 155, pp. 93-103.Xiong Q., Cui M., Bai Y., Liu Y., Liu D., Song T. A supramolecular nanoparticle system based on β-cyclodextrin-conjugated poly-l-lysine and hyaluronic acid for co-delivery of gene and chemotherapy agent targeting hepatocellular carcinoma. Colloids Surf. B Biointerfaces, 2017, Vol. 155, pp. 93-103.Yang Y., Zhang Y.M., Chen Y., Chen J.T., Liu Y. Targeted polysaccharide nanoparticle for adamplatin prodrug delivery. J. Med. Chem., 2013, Vol. 56, no. 23, pp. 9725-9736.Yang Y., Zhang Y.M., Chen Y., Chen J.T., Liu Y. Targeted polysaccharide nanoparticle for adamplatin prodrug delivery. J. Med. Chem., 2013, Vol. 56, no. 23, pp. 9725-9736.Yu G., Jie K., Huang F. Supramolecular amphiphiles based on host-guest molecular recognition motifs. Chem. Rev., 2015, Vol. 115, no. 15, pp.7240-7303.Yu G., Jie K., Huang F. Supramolecular amphiphiles based on host-guest molecular recognition motifs. Chem. Rev., 2015, Vol. 115, no. 15, pp.7240-7303.Zhong Y., Meng F., Deng C., Mao X., Zhong Z. Targeted inhibition of human hematological cancers in vivo by doxorubicin encapsulated in smart lipoic acid-crosslinked hyaluronic acid nanoparticles. Drug Deliv., 2017, Vol. 24, no. 1, pp. 1482-1490.Zhong Y., Meng F., Deng C., Mao X., Zhong Z. Targeted inhibition of human hematological cancers in vivo by doxorubicin encapsulated in smart lipoic acid-crosslinked hyaluronic acid nanoparticles. Drug Deliv., 2017, Vol. 24, no. 1, pp. 1482-1490.Zhou J., Yu G., Huang F., Supramolecular chemotherapy based on host-guest molecular recognition: a novel strategy in the battle against cancer with a bright future. Chem. Soc. Rev., 2017, Vol. 46, pp. 7021-7053.Zhou J., Yu G., Huang F., Supramolecular chemotherapy based on host-guest molecular recognition: a novel strategy in the battle against cancer with a bright future. Chem. Soc. Rev., 2017, Vol. 46, pp. 7021-7053.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.