ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОНЪЮГАТОВ НАНОЧАСТИЦ ЗОЛОТА ДЛЯ ИММУНОТЕРАПИИ ОПУХОЛЕЙ ЖИВОТНЫХ
DOI 10.31588/2413_4201_1883_3_267_33 УДК 57.083.3
Аннотация
Наноматериалы в медицине привлекли значительное внимание благодаря своей способности улучшать визуализацию и терапию онкологических заболеваний. Обладая биосовместимостью и низкой токсичностью, золотые наночастицы весьма эффективны в терапии онкологических заболеваний. Изучение развития иммунного ответа при использовании золотых наночастиц в качестве адъюванта позволяет определить их потенциал в разработке вакцин следующего поколения. Золотые наночастицы, конъюгированные с онкомаркерами, могут быть использованы для создания прототипов профилактических и терапевтических противоопухолевых вакцин. Включение золотых наночастиц в вакцинные композиции способствует повышению стабильности антигенного компонента, улучшает его транспорт и удержание в лимфатических узлах, а также усиливает захват антигена антигенпрезентирующими клетками. Использование таких частиц в составе противораковых вакцин для повышения их эффективности представляется актуальным. Были получены и охарактеризованы конъюгаты на основе наночастиц золота и опухолевых антигенов, выделенных из клеток мышиной гепатомы MH22a. Полученными конъюгатами иммунизировали лабораторных животных. Препарат вводили мышам внутрибрюшинно двукратно с интервалом в 10 дней. Отмечено усиление дыхательной и пролиферативной активности перитонеальных макрофагов и клеток селезенки при иммунизации полученным конъюгатом. Через 7 дней после последней иммунизации было проведено заражение мышей клетками неопластической линии МН22а. Пять из шести животных, которых иммунизировали наноконъюгатами, продемонстрировали отсутствие признаков опухолевого роста в течение 24 дней. Таким образом, впервые продемонстрирована возможность использования наночастиц золота в комплексе с антигенами, выделенными из клеток гепатомы MH22a, для противоопухолевой вакцинации. Разрабатываемые для лечения рака противоопухолевые вакцины на основе опухолевых антигенов могут быть существенно оптимизированы посредством включения в их состав наночастиц золота в качестве адъювантов.
Литература
Smith A. J., Oertle J., Prato D. Immunotherapy in cancer treatment // Open J. Med. Microbiol. 2014. Vol. 4. No. 3. P. 178-191. http://dx.doi.org/10.4236/ojmm.2014.43020.
Apostolopoulos V. Cancer vaccines: research and applications // Cancers. 2019. Vol. 11. No. 8. 1041. https://doi.org/10.3390/cancers11081041.
Vaccine adjuvants: mechanisms and platforms / T. Zhao, Y. Cai, Y. Jiang [et al.] // Signal Transduct. Target. Ther. 2023. Vol. 8. 283. https://doi.org/10.1038/s41392-023-01557-7.
Lou J., Zhang L., Zheng G. Advancing cancer immunotherapies with nanotechnology // Adv. Ther. 2019. Vol. 2. No. 4. 1800128. https://doi.org/10.1002/adtp.201800128.
Nanomaterials and their impact on the immune system / A. A. Aljabali, M. A. Obeid, R. M. Bashatwah [et al.] // Int. J. Mol. Sci. 2023. Vol. 24. No. 3. 2008. https://doi.org/10.3390/ijms24032008.
Peng T., Xu T., Liu X. Research progress of the engagement of inorganic nanomaterials in cancer immunotherapy // Drug Deliv. 2022. Vol. 29. No. 1. P. 1914-1933. https://doi.org/10.1080/10717544.2022.2086940.
Advances in immunological and theranostic approaches of gold nanoparticles – A review / M. K. Sarangi, S. Padhi, G. Rath [et al.] // Inorg. Chem. Commun. 2023. Vol. 153. 110858. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2023.110858.
Dykman L. A., Khlebtsov N. G. Immunological properties of gold nanoparticles // Chem. Sci. 2017. Vol. 8. No. 3. P. 1719-1735. https://doi.org/10.1039/c6sc03631g.
Dykman L. A. Gold nanoparticles for preparation of antibodies and vaccines against infectious diseases // Expert Rev. Vaccines. 2020. Vol. 19. No. 5. P. 465-477. https://doi.org/10.1080/14760584.2020.1758070.
Design and synthesis of multifunctional gold nanoparticles bearing tumor-associated glycopeptide antigens as potential cancer vaccines / R. P. Brinãs, A. Sundgren, P. Sahoo [et al.] // Bioconjug. Chem. 2012. Vol. 23. No. 8. P. 1513-1523. https://doi.org/10.1021/bc200606s.
In vivo gold nanoparticle delivery of peptide vaccine induces anti-tumor immune response in prophylactic and therapeutic tumor models / J. P. M. Almeida, A. Y. Lin, E. R. Figueroa [et al.] // Small. 2015. Vol. 11. No. 12. P. 1453-1459. https://doi.org/10.1002/smll.201402179.
Immunization of mice with gold nanoparticles conjugated to thermostable cancer antigens prevents the development of xenografted tumors / L. A. Dykman, S. A. Staroverov, S. V. Kozlov, [et al.] // Int. J. Mol. Sci. 2022. Vol. 23. No. 22. 14313. https://doi.org/10.3390/ijms232214313.
Balancing antigen loading on gold nanoparticles: implications for future cancer vaccine strategies / M. Ghirardello, A. Guerreiro, C. Bretón [et al.] // Chem. Eur. J. 2025. Vol. 31. No. 38. e202501286. https://doi.org/10.1002/chem.202501286.
Potential of gold nanoparticles conjugated with tumor antigens for cancer immunoprophylaxis / L. A. Dykman, S. A. Staroverov, R. D. Vyrshchikov [et al.] // Ind. Crop. Prod. 2025. Vol. 234. 121574. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.121574.
Hamdan S., Al-Khouri B., Hariri R. Immunomodulation mechanism by gold nanoparticles for cancer therapy // J. Biomed. Techno Nanomater. 2025. Vol. 2. No. 2. P. 105-116. https://doi.org/10.70177/jbtn.v2i2.2024.
Lokhov P. G., Balashova E. E. Antigenic essence: upgrade of cellular cancer vaccines // Cancers. 2021. Vol. 13. No. 4. 774. https://doi.org/10.3390/cancers13040774.
Frens G. Controlled nucleation for the regulation of the particle size in monodisperse gold suspensions // Nat. Phys. Sci. 1973. Vol. 241. P. 20-22. https://doi.org/10.1038/physci241020a0.
Bernas T., Dobrucki J. W. The role of plasma membrane in bioreduction of two tetrazolium salts, MTT, and CTC // Arch. Biochem. Biophys. 2000. Vol. 380. No. 1. P. 108-116. https://doi.org/10.1006/abbi.2000.1907.
Gold nanoparticles as an adjuvant: Influence of size, shape, and technique of combination with CpG on antibody production / L. A. Dykman, S. A. Staroverov, A. S. Fomin [et al.] // Int. Immunopharmacol. 2018. Vol. 54. P. 163-168. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2017.11.008.
Breaking barriers: Smart vaccine platforms for cancer immunomodulation / M. M. Gomari, T. Ghantabpour, N. Pourgholam [et al.] // Cancer Commun. 2025. Vol. 45. No. 5. P. 529-571. https://doi.org/10.1002/cac2.70002.
Effects of gold nanoparticle-based vaccine size on lymph node delivery and cytotoxic T-lymphocyte responses / S. Kang, S. Ahn, J. Lee [et al.] // J. Control. Release. 2017. Vol. 256. P. 56-67. http://dx.doi.org/10.1016/j.jconrel.2017.04.024.
Pati R., Shevtsov M., Sonawane A. Nanoparticle vaccines against infectious diseases // Front. Immunol. 2018. Vol. 9. 2224. https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.02224.
