GC-06. Модификация наноносителей оксида кремния металлическими оболочками с целью удержания 225AC и его дочерних изотопов
Тимофей Е. Карпов, Михаил В. Зюзин, Александр С. Тимин, Дмитрий О. Антуганов, Альберт Р. Муслимов
«Российский научный центр радиологии и хирургических технологий имени академика А. М. Гранова», Санкт-Петербург, Россия; Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Резюме
В настоящее время альфа-излучающий радионуклид 225Ac является одним из наиболее многообещающих изотопов в альфа-терапии из-за его высокой линейной передачи энергии во время четырех последовательных альфа-распадов. Однако основным препятствием, мешающим полноценно внедрить 225Ac в клиническую практику, является отсутствие стабильного удержания дочерних радиоактивных изотопов (221Fr и 213Bi), что приводит к их свободной циркуляции в организме и разрушению здоровых клеток организма.
Материалы и методы
В данной работе поверхность наночастиц кремнезема (SiO2), полученных с помощью золь-гель метода, была модифицирована металлическими оболочками, состоящими из наноструктур бутоксида титана (Ti(C4H9O)4) и тетрахлоаурата водорода (HAuCl4), для удерживания 225Ac и продуктов его распада в разработанных наноносителях.
Результаты
Исследования in vitro и in vivo на здоровых мышах показали, что металлическое оболочка, нанесенная на поверхность SiO2 наночастиц, способствует удержанию радионуклидов (225Ac и его дочерних изотопов) по сравнению с немодифицированными SiO2 наночастицами в течение длительного периода времени. Немодифицированные титановой/золотой оболочками наночастицы кремния, продемонстрировали утечку 225Ac 20±3% в первые 5 дней и 60%-70% после 15-30 дней инкубации. Напротив, только 0,3% и 2,6% высвобождения 225Ac было обнаружено в случае наночастиц, покрытых титановой и золотой оболочками в течение 30 дней инкубации. Гистологический анализ продемонстрировал, что в течение 3-10 дней после инъекций разработанные наноносители не оказывают значимого токсического действия на системы органов лабораторных мышей. В то же время практически не было обнаружено скопление высвободившихся радионуклидов в нецелевых органах (например, в почках). Напротив, немодифицированные носители продемонстрировали высвобождение свободных радионуклидов, которые распределялись по всему телу животного с последующими морфологическими изменениями в тканях легких, печени и почек.
Выводы
Эти результаты подчеркивают потенциал разработанных наноносителей для использования в качестве систем доставки радионуклидов и предлагают технологию изготовления новых нанотерапевтических агентов. Работа выполнена при поддержке проекта Российского Научного Фонда «19-75-10010».
Ключевые слова
Радиотерапия, наночастицы, радионуклиды, альфа-излучение, силика, титан, золото.
