-Комплексное исследование мультифункциональных супрамолекулярных систем, контролируемо воздействующих на клетки эукариот, с целью создания эффективных агентов для тераностики
Настоящий Проект направлен на разработку надмолекулярных комплексов на основе наноструктур и мультиспецифичных молекул и методов их эффективного использования in vivo с целью создания средств для высокоточной диагностики и эффективной терапии раковых заболеваний. Разработка новых подходов высокочувствительной диагностики и терапии раковых заболеваний является активно развивающимся и актуальным направлением современной биомедицины, молекулярной биологии и нанобиотехнологии. Особое внимание исследователей привлекает идея адресной доставки соединений в определённые области организма, которая является одной из ключевых в реализации активно развивающейся концепции персонализированной медицины. Особое внимание также заслуживает тераностика – современное направление, объединяющее в себе диагностические и терапевтические воздействия на организм посредством одного препарата. Перспективными средствами для создания тераностических агентов представляются наночастицы различной природы и многокомпонентные структуры на их основе. Тот факт, что различные наноструктуры могут быть поверхностно модифицированы различными биологически активными соединениями, а также могут обладать уникальными собственными, не присущими молекулярным объектам свойствами, позволяет создавать комплексы, включающие в себя как диагностические, так и терапевтические функции и решать актуальные проблемы биомедицины принципиально новыми эффективными средствами и путями. Настоящий Проект представляет собой многопрофильное комплексное исследование на стыке таких наук, как молекулярная и клеточная биология, биофизика, химия, генная инженерия, биохимия и нанобиотехнология. Проект направлен на разработку нового поколения мультимодальных соединений для тераностики на основе наноструктур и включает в себя следующие аспекты: i) разработка принципиально новых эффективных путей придания функциональных свойств наноструктурам, ii) синтез узкодисперсных биосовместимых наночастиц, оснащенных биологически активными соединениями, iii) поиск фундаментальных закономерностей поведения наноструктур и комплексов на их основе in vivo, поиск подходов к изменению поведения таких структур в организме и применение полученных данных для высокоэффективной терапии и диагностики ортотопических моделей опухолей. Комплексный биоинженерный подход по результатам выполнения Проекта позволит создать целый спектр мультимодальных конструкций на основе новых белков с различными механизмами действия и наночастиц, которые будут селективно и контролируемо воздействовать на раковые клетки как in vitro, так и in vivo. Также ожидается, что удастся разработать подходы максимально эффективного использования таких конструкций in vivo и применить данные подходы для высокоточной диагностики и эффективной терапии опухолей животных. Задача разработки таких направленных соединений является новой и актуальной, поскольку нацелена на создание успешных агентов нового поколения для тераностики, обладающих требуемой совокупностью свойств, которую можно легко варьировать в зависимости от конкретных задач благодаря "модульности" разрабатываемых подходов. По мнению авторов данного Проекта, решение поставленных задач в значительной степени расширит возможности нанобиотехнологий для решения актуальных социально значимых биомедицинских задач.
July 1, 2017 June 30, 2022
List of publications
- (2020). Enhancement of the blood-circulation time and performance of nanomedicines via the forced clearance of erythrocytes. Nat Biomed Eng 4 (7), 717–731
- (2020). Dual Regioselective Targeting the Same Receptor in Nanoparticle-Mediated Combination Immuno/Chemotherapy for Enhanced Image-Guided Cancer Treatment. ACS Nano 14 (10), 12781–12795
- (2021). PLGA Nanoparticles Decorated with Anti-HER2 Affibody for Targeted Delivery and Photoinduced Cell Death. Molecules 26 (13),
- (2021). In vivo blockade of mononuclear phagocyte system with solid nanoparticles: Efficiency and affecting factors. J Control Release 330, 111–118
- (2022). 3D Models of Cellular Spheroids As a Universal Tool for Studying the Cytotoxic Properties of Anticancer Compounds In Vitro. Acta Naturae 14 (1), 92–100
- (2022). Photothermal Therapy with HER2-Targeted Silver Nanoparticles Leading to Cancer Remission. Pharmaceutics 14 (5),
- (2018). Versatile Platform for Nanoparticle Surface Bioengineering Based on SiO2-Binding Peptide and Proteinaceous Barnase, Barstar Interface. ACS Appl Mater Interfaces 10 (20), 17437–17447
- (2019). Nanoparticle-based drug delivery via RBC-hitchhiking for the inhibition of lung metastases growth. Nanoscale 11 (4), 1636–1646
- (2019). Self-assembling nanoparticles biofunctionalized with magnetite-binding protein for the targeted delivery to HER2/neu overexpressing cancer cells. J Magn Magn Mater 469, 450–455
- (conference) (2018). Synthesis of luminescent magnetic nanoparticles with controllable surface properties. , 576