Дисертацію присвячено розробці технологій застосування С60 фулерену для підвищення ефективності протипухлинної дії цисплатину in vitro та in vivo і з’ясуванню механізмів цитотоксичної дії цисплатину у комбінації із фотозбудженим С60 фулереном та у складі нековалентного нанокомплексу із С60 фулереном. У роботі використано стабільний водний колоїдний розчин С60 фулерену (0,15 мг/мл, 2×10-4 М), нормальні клітини (тимоцити та еритроцити щура), клітини лейкемії ліній L1210 і CCRF-CEM, клітини карциноми легені LLC, модель трансплантованої карциноми легені Льюїс.
Встановлено, що 10 мкМ С60 фулерен запобігав продукуванню АФК тимоцитами, спричиненому як 100 мкМ пероксидом водню, так і 3,3 мкМ цисплатином, а також Н2О2-індукованому зниженню життєздатності тимоцитів та Cis-Pt -індукованому гемолізу еритроцитів.
З використанням флуоресцентно-міченого С60 фулерену (С60–RITC) доведено його поглинання та довготривале утримання клітинами лейкемії L1210. Імуноцитохімічне фарбування з використанням FITC-мічених антитіл до C60 фулерену продемонструвало накопичення С60 фулеренів у мітохондріях клітин лейкемії CCRF-CEM. Показано, що за умови фотозбудження (опромінення світлодіодною лампою інтенсивністю 100 мВт/см2, 410-700 нм) С60 фулерену, поглинутого чутливими та резистентними до цисплатину клітинами лейкемії L1210, спостерігається значна інтенсифікація продукування АФК, підвищення концентрації цитозольного Са2+, падіння мітохондрійного потенціалу та накопичення клітин у проапоптичній SubG1 фазі. Встановлено, що за комбінованої дії фотозбудженого С60 фулерену та Cis-Pt у низькій 3,3 мкМ концентрації токсичний ефект протипухлинного препарату у чутливих клітин лейкемії L1210 посилювався, а у резистентних до цисплатину клітинах L1210/Cis-Pt – відновлювався, про що свідчило зниження життєздатності клітин внаслідок індукції апоптозу.
Вперше створено та охарактеризовано нековалентний, стабільний у водному середовищі (дзета-потенціал -21,2 мВ) нанокомплекс С60 фулерену з Cis-Pt (C60-Cis-Pt). Комплексоутворення між молекулами С60 та Cis-Pt підтверджено методами комп’ютерного моделювання, сканувальної тунельної мікроскопії та динамічного розсіювання світла.
Встановлено, що токсична дія C60-Cis-Pt нанокомплексу на клітини LLC карциноми легені Льюїс була ефективнішою порівняно з окремою дією цисплатину за еквівалентної концентрації та призводила до пригнічення міграційної активності клітин, їх накопичення у проапоптичній SubG1 фазі клітинного циклу, активації каспази 3/7 та збільшення кількості клітин з ознаками раннього та пізнього апоптозу.
Вперше досліджено гостру токсичність немодифікованого С60 фулерену та C60-Cis-Pt нанокомплексу за умови внутрішньочеревного введення мишам. Високе значення LD50 для C60 фулерену (721 мг/кг) підтверджує відсутність в організмі тварин токсичних ефектів за використання наноструктури у низьких дозах. Показано, що токсичність Cis-Pt (LD50=15,6 мг/кг) за комплексоутворення із С60 фулереном знижувалася вдвічі (LD50=36,1 мг/кг).
C60-Cis-Pt нанокомплекс за дози 7,5 мг/кг (3,75 мг/кг С60 фулерену та 3,75 мг/кг Cis-Pt) ефективніше пригнічував ріст перещепленої карциноми легені Льюїс та утворення метастазів у легенях миші порівняно з дією Cis-Pt за еквівалентної дози. Виявлені протипухлинний та антиметастатичний ефекти C60-Cis-Pt нанокомплексу супроводжувалися подовженням тривалості життя мишей-пухлиноносіїв, нормалізацією їх маси тіла та показників крові.
Запропоновані технології застосування С60 фулерену як за комбінованої дії з цисплатином після фотоактивації наноструктури, так і за комплексоутворення з цисплатином дозволили знизити діючу дозу цитостатика та посилити його протипухлинні ефекти. Отримані результати свідчать про перспективність використання С60 фулерену як фотосенсибілізатора у фотодинамічній протипухлинній терапії, а також як таргетного наноносія протипухлинних препаратів.
