Сонодинамическая терапия с доксорубицином и фотосенсибилизатором фотолон в эксперименте in vivo

Исследована противоопухолевая эффективность сонодинамической терапии (СДТ) с химиотерапевтическим лекарственным средством (ХЛС) и фотосенсибилизатором (ФС) хлоринового ряда в эксперименте in vivo. Работа выполнена на 60 белых нелинейных крысах, распределенных на 2 серии по 30 особей в каждой. В качестве опухолевого штамма использовали лимфосаркому Плисса, перевиваемую подкожно. Фотолон вводили внутривенно однократно в дозе 2,5 мг/кг за 2,5-3 ч до ультразвукового воздействия, а доксорубицин – внутрибрюшно однократно в дозе 5 мг/кг за 0,5 ч до ультразвукового воздействия, осуществляемого с помощью аппарата «Phyaction U», генерирующего излучение с частотой 1,04 МГц, интенсивностями 0,5 и 1,5 Вт/см 2 и продолжительностью 5 мин. Группы исследования в каждой из серий включали по 5 крыс: контроль, ультразвук, доксорубицин, фотолон + ультразвук, доксорубицин + ультразвук, фотолон + доксорубицин + ультразвук. Для оценки противоопухолевой эффективности использовались общепринятыев экспериментальной онкологии критерии: средний объем опухолей (V_ср., см³), коэффициент абсолютного прироста опухолей (К, отн. ед.), коэффициент торможения роста опухолей (ТРО, %), частота полных опухолевых регрессий (ПР, %), средняя продолжительность жизни крыс (СПЖ, сут), коэффициент увеличения средней продолжительности жизни крыс (УПЖ, %) и медиана общей выживаемости (сут). Различия считали статистически значимыми при уровне значимости p<0,05. В первой и второй сериях экспериментов наиболее эффективными режимами было применение фотолон, доксорубицин и ультразвука с частотой 1,04 МГц и интенсивностями 0,5 и 1,5 Вт/см² соответственно. Предложенное сочетание терапевтических воздействий позволило статистически значимо (р˂0,05) увеличить показатели ТРО, ПР и УПЖ по сравнению с контролем и каждым из компонентов метода в отдельности. Разработанные и апробированные в экспериментах in vivo методики СДТ характеризуются высокой противоопухолевой эффективностью.

1. Costley D., McEwan C., Fowley C., et al. Treating cancer with sonodynamic therapy: A review // Int. J. Hyperthermia. – 2015. – Vol. 32(2) – P. 107–117. doi: 10.3109/02656736.2014.992484.

2. Escofre J.M. and Bouakaz A.B. Therapeutic ultrasound. – Switzerland: Springer, 2016. – 459 p.

3. Rosenthal I., Sostaric J.Z., Riesz R. Sonodynamic therapy – a review of the synergistic efects of drugs and ultrasound // Ultrasonics Sonochem. – 2004. – Vol. 11. – P. 349–363. doi: 10.1016/j.ultsonch.2004.03.004.

4. Yumita T., Nishigaki R., Umemura K., et al. Synergetic efect of ultrasound and hematoporphyrin on sarcoma 180 // J. Jpn. Cancer Res. – Vol. 81. – 1990. – P. 304–308. doi: 10.1111/j.1349-7006.1990.tb02565.x.

5. McHale A.P., Callan J.F., Nomikou N., et al. Sonodynamic therapy: concept, mechanism and application to cancer treatment // Adv. Exp. Med. Biol. – 2016. – Vol. 880. – P. 429–450. doi: 10.1007/978-3-319-22536-4_22.

6. Xu M., Zhou L., Zheng L., et al. Sonodynamic therapy-derived multimodal synergistic cancer therapy // Cancer Lett. – 2021. – Vol. 497. – P. 229–242. doi: 10.1016/j.canlet.2020.10.037.

7. Tzerkovsky D.A., Protopovuch Ya.L., Stupak D.S. Sonodynamic and sono-photodynamic therapy in oncology // Biomedical Photonics. – 2019. – Vol. 8(2). – P. 31–46. https://doi.org/10.24931/2413-9432-2019-8-2-31-46.

8. Liao S., Cai M., Zhu R., et al. Antitumor efect of photodynamic therapy/sonodynamic therapy/sono-photodynamic therapy of chlorin e6 and other applications // Mol. Pharm. – 2023. – Vol. 20(2). – P. 875–885. doi: 10.1021/acs.molpharmaceut.2c00824.

9. Gao H.J., Zhang W.M., Wang X.H., et al. Adriamycin enhances the sonodynamic efect of chlorin e6 against the proliferation of human breast cancer MDA-MB-231 cells in vitro // Nan. Fang Yi Ke Da Xue Xue Bao. – 2010. – Vol. 30(10). – P. 2291–2294.

10. Liang L., Xie S., Jiang L., et al. The combined efects of hematoporphyrin monomethyl ether-SDT and doxorubicin on the proliferation of QBC939 cell lines // Ultrasound. Med. Biol. – 2013. – Vol. 39(1). – P. 146–160. doi: 10.1016/j.ultrasmedbio.2012.08.017.

11. Osaki T. et al. Sonodynamic therapy using 5-aminolevulinic acid enhances the efcacy of bleomycin // Ultrasonics. – 2016. – Vol. 67. – P. 76–84.

12. Osaki T., Ono M., Uto Y., et al. Bleomycin enhances the efcacy of sonodynamic therapy using aluminum phthalocyanine disulfonate // Ultrason. Sonochem. – 2016. – Vol. 28. – P. 161–168. doi: 10.1016/j.ultras.2016.01.003.

13. Xu P., Yao J., Li Z., et al. Therapeutic efect of doxorubicin-chlorin e6-loaded mesoporous silica nanoparticles combined with ultrasound on triple-negative breast cancer // Int. J. Nanomedicine. – 2020. – Vol. 15. – P. 2659–2668. doi: 10.2147/IJN.S243037.

14. Санитарные правила и нормы 2.1.2.12-18-2006 «Устройство, оборудование и содержание экспериментально-биологических клиник (вивариев)» (Постановление Главного государственного санитарного врача Республики Беларусь, от 31.10.2006 г. № 131).

15. ГОСТ 33216-2014 «Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила содержания и ухода за лабораторными грызунами и кроликами».

16. ГОСТ 33215-2014 «Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила оборудования помещений и организации процедур».

17. Европейская конвенция о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (г. Страсбург, Франция, от 18.03.1986 г.) с изменениями в соответствии с положениями Протокола (СЕД № 170 от 02.12. 2005 г.).

18. Директива 2010/63/EU Европейского парламента и Европейского союза по охране животных, используемых в научных целях (от 22.09.2010 г.).

19. 19.ТПК 125-2008 «Надлежащая лабораторная практика» (Постановление Министерства здравоохранения Республики Беларусь № 56 от 28.03.2008 г.).

20. Hubrecht R.C., Carter E. The 3Rs and humane experimental technique: implementing change // Animals (Basel). – 2019. – Vol. 9(10). – P. 1–10. doi: 10.3390/ani9100754.

21. Olyushin V.E., Kukanov K.K., Nechaeva A.S., et. al. Photodynamic therapy in neurooncology // Biomedical Photonics. – 2023. – Vol. 12(3). – P. 25–35. doi: 10.24931/2413-9432-2023-12-3-25-3518.

22. Panaseykin Y.A., Kapinus V.N., Filonenko E.V., et al. Photodynamic therapy in treatment of squamous cell carcinoma of oral cavity with chlorine e6 photosensitizer with long-term follow up // Biomedical Photonics. – 2024. – Vol. 13(1). – P. 28–38. https://doi.org/10.24931/2413-9432-2023-13-1-28-38.

23. Tseimakh A.E., Mitshenko A.N., Kurtukov V.A., et al. Efectiveness of palliative photodynamic therapy for unresectable biliary cancer. Systematic review and meta-analysis // Biomedical Photonics. – 2024. – Vol. 13(2). – P. 34–42. https://doi.org/10.24931/2413-9432-2024-13-2-34-42.

24. Trushina O.I., Filonenko E.V., Novikova E.G., et al. Photodynamic therapy in the prevention of HPV-induced recurrences of precancer and initial cancer of the cervix // Biomedical Photonics. – 2024. – Vol. 13(3). P. 42–46. https://doi.org/10.24931/241-9432-2024-13-3-42-46.

25. Ciambella C.C., Takabe K. Cryotherapy in the treatment of early-stage breast cancer // World J. Oncol. – 2024. – Vol. 15(5). – P. 737–743. doi: 10.14740/wjon1909.

26. Pio F., Murdock A., Fuller R.E., et al. The role of whole-gland and focal cryotherapy in recurrent prostate cancer // Cancers (Basel). – 2024. – Vol. 16(18). – P. 3325. doi: 10.3390/cancers16183225.

27. Peeters H., van Zwol E.M., Brancato L., et al. Systematic review of the registered clinical trials for oncological hyperthermia treatment // Int. J. Hyperthermia. – 2022. – Vol. 39(1). – P. 806–812. doi: 10.1080/02656736.2022.2076292.