ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОНЪЮГАТОВ НАНОЧАСТИЦ ЗОЛОТА ДЛЯ ИММУНОТЕРАПИИ ОПУХОЛЕЙ ЖИВОТНЫХ

DOI 10.31588/2413_4201_1883_3_267_33 УДК 57.083.3

Авторы

  • Роман Дмитриевич Вырщиков ФГБУН Федеральный исследовательский центр «Саратовский научный центр Российской академии наук»
  • Сергей Александрович Староверов ФГБУН Федеральный исследовательский центр «Саратовский научный центр Российской академии наук»,
  • Лев Абрамович Дыкман ФГБУН Федеральный исследовательский центр «Саратовский научный центр Российской академии наук»

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.

Биографии авторов

Роман Дмитриевич Вырщиков , ФГБУН Федеральный исследовательский центр «Саратовский научный центр Российской академии наук»

аспирант

Сергей Александрович Староверов, ФГБУН Федеральный исследовательский центр «Саратовский научный центр Российской академии наук»,

доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории иммунохимии Института биохимии и физиологии растений и микроорганизмов

Лев Абрамович Дыкман, ФГБУН Федеральный исследовательский центр «Саратовский научный центр Российской академии наук»

доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории иммунохимии, руководитель группы иммунотехнологии Института биохимии и физиологии растений и микроорганизмов

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.

Опубликован

2026-10-07