Особливості взаємодії злоякісних клітин і пухлин з хіміотерапевтичними нанокомпозитними лікарськими засобами
The purpose of the review is to find, generalize and analyze scientific data related to the specifics of the interaction of chemotherapeutic official drugs and nanocomposites based on them with malignant cells and tumors, primarily characterized by the emergence of drug resistance, the determination...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/773 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Surface |
Institution
Surface| _version_ | 1869291965935255552 |
|---|---|
| author | Туранська, С.П. Крупська, Т.В. Туров, В.В. Горбик, П.П. |
| author_facet | Туранська, С.П. Крупська, Т.В. Туров, В.В. Горбик, П.П. |
| author_institution_txt_mv | [] |
| author_sort | Туранська, С.П. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2024-03-25T09:24:48Z |
| description | The purpose of the review is to find, generalize and analyze scientific data related to the specifics of the interaction of chemotherapeutic official drugs and nanocomposites based on them with malignant cells and tumors, primarily characterized by the emergence of drug resistance, the determination of promising directions and ways to overcome it, and the creation of new effective nanocomposite remedies for use in antitumor chemotherapy.
The given data indicate the relevance of the topic. Targeted studies of the resistance of malignant cells and neoplasms to chemotherapeutic drugs have been carried out since the 1990s.
The majority of works were performed according to the methodology, that involves the traditional use of chemotherapeutic drugs. In these works, the principle of the multifactorial nature of resistance was determined, the processes and mechanisms of its implementation were studied, related to the reduction of the accumulation of the chemotherapeutic drug in cells, the increase in the activity of detoxification systems, the strengthening of DNA repair processes, the reduction of apoptosis, and autophagy. A number of promising substances and influencing factors contributing to overcoming of resistance have been identified. However, the discovered ways to overcome the resistance of malignant cells and neoplasms to the corresponding drugs are at the stages of laboratory, preclinical, or, in the best case, clinical research. At the same time, it is not excluded that the use of the latest highly effective chemotherapeutic drugs will lead to the emergence of new mechanisms of resistance. Thus, at this time the results of research on the traditional use of chemotherapeutic drugs constitute a significant fundamental and practically important development regarding the determination of mechanisms of drug resistance, however, the problem of its medicinal overcoming remains far from being solved, and the used approaches give the impression of dead ends.
With the development of nanotechnology, new scientific directions have been initiated and a significant amount of researches has been carried out, devoted to the creation and search for promising applications in oncology of nanocomposites based on bioinert, biocompatible and bioactive nanoparticle materials and modern chemotherapeutic drugs. It should be emphasized that all these works contain data indicating the advantages of introducing nanocomposite drugs into clinical practice, compared to the use of chemotherapeutic drugs in traditional forms.
Against this background, purposeful researches are distinguished carried out by scientists of O.O. Chuiko Institute of Surface Chemistry of National Academy of Sciences of Ukraine and R.E. Kavetsky Institute of Experimental Pathology, Oncology and Radiobiology of National Academy of Sciences of Ukraine in the field of creation of modern polyfunctional nanocomposite chemotherapeutic agents for use in antitumor therapy, capable of overcoming drug resistance of malignant cells and neoplasms.
So, at O.O. Chuiko Institute of Surface Chemistry of National Academy of Sciences of Ukraine for the first time magnetic fluids were synthesized containing antitumor drugs cisplatin, doxorubicin, gemcitabine, corresponding antibodies, their physicochemical properties were studied, and parameters for standardization were determined.
At R.E. Kavetsky Institute of Experimental Pathology, Oncology and Radiobiology of National Academy of Sciences of Ukraine the antitumor properties of magnetic fluids were studied. On the basis of magnetic fluid with cisplatin, the first native magnetosensitive oncological drug "Feroplat" has been proposed, which has no analogues in the world. Feroplat is a standardized tool for increasing the effectiveness of chemotherapy and overcoming drug resistance of malignant neoplasms, intended for the delivery of cytostatics directly to the tumor tissue. This ensures its maximum entry into the cells and helps to increase the therapeutic effect. In order to introduce "Feroplat" into production and clinical practice, its preclinical tests were successfully performed.
The analysis of the given data indicates the priority of works in the field of creation of new nanocomposite chemotherapeutic drugs for use in antitumor therapy, capable of overcoming drug resistance of malignant cells and neoplasms. The facts of overcoming the drug resistance of malignant neoplasms to cisplatin with the new native oncological drug "Feroplat", as well as high indicators of cytotoxic / cytostatic activity of nanobiocomposites based on saline solution, magnetite and cisplatin, doxorubicin, gemcitabine, etc., may indicate the fundamental need to change approaches to the use of modern antitumor chemotherapeutic agents – by replacing their traditional molecular forms with appropriate nanocomposite forms. |
| doi_str_mv | 10.15407/Surface.2023.15.225 |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:39Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-773 |
| institution | Surface |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-09-24T17:46:01Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-7732024-03-25T09:24:48Z Peculiarities of interaction of malignant cells and tumors with chemotherapeutic nanocomposite remedies Особливості взаємодії злоякісних клітин і пухлин з хіміотерапевтичними нанокомпозитними лікарськими засобами Туранська, С.П. Крупська, Т.В. Туров, В.В. Горбик, П.П. malignant cells and tumors chemotherapeutic drugs nanocomposites resistance злоякісні клітини і пухлини хіміотерапевтичні препарати нанокомпозити резистентність The purpose of the review is to find, generalize and analyze scientific data related to the specifics of the interaction of chemotherapeutic official drugs and nanocomposites based on them with malignant cells and tumors, primarily characterized by the emergence of drug resistance, the determination of promising directions and ways to overcome it, and the creation of new effective nanocomposite remedies for use in antitumor chemotherapy. The given data indicate the relevance of the topic. Targeted studies of the resistance of malignant cells and neoplasms to chemotherapeutic drugs have been carried out since the 1990s. The majority of works were performed according to the methodology, that involves the traditional use of chemotherapeutic drugs. In these works, the principle of the multifactorial nature of resistance was determined, the processes and mechanisms of its implementation were studied, related to the reduction of the accumulation of the chemotherapeutic drug in cells, the increase in the activity of detoxification systems, the strengthening of DNA repair processes, the reduction of apoptosis, and autophagy. A number of promising substances and influencing factors contributing to overcoming of resistance have been identified. However, the discovered ways to overcome the resistance of malignant cells and neoplasms to the corresponding drugs are at the stages of laboratory, preclinical, or, in the best case, clinical research. At the same time, it is not excluded that the use of the latest highly effective chemotherapeutic drugs will lead to the emergence of new mechanisms of resistance. Thus, at this time the results of research on the traditional use of chemotherapeutic drugs constitute a significant fundamental and practically important development regarding the determination of mechanisms of drug resistance, however, the problem of its medicinal overcoming remains far from being solved, and the used approaches give the impression of dead ends. With the development of nanotechnology, new scientific directions have been initiated and a significant amount of researches has been carried out, devoted to the creation and search for promising applications in oncology of nanocomposites based on bioinert, biocompatible and bioactive nanoparticle materials and modern chemotherapeutic drugs. It should be emphasized that all these works contain data indicating the advantages of introducing nanocomposite drugs into clinical practice, compared to the use of chemotherapeutic drugs in traditional forms. Against this background, purposeful researches are distinguished carried out by scientists of O.O. Chuiko Institute of Surface Chemistry of National Academy of Sciences of Ukraine and R.E. Kavetsky Institute of Experimental Pathology, Oncology and Radiobiology of National Academy of Sciences of Ukraine in the field of creation of modern polyfunctional nanocomposite chemotherapeutic agents for use in antitumor therapy, capable of overcoming drug resistance of malignant cells and neoplasms. So, at O.O. Chuiko Institute of Surface Chemistry of National Academy of Sciences of Ukraine for the first time magnetic fluids were synthesized containing antitumor drugs cisplatin, doxorubicin, gemcitabine, corresponding antibodies, their physicochemical properties were studied, and parameters for standardization were determined. At R.E. Kavetsky Institute of Experimental Pathology, Oncology and Radiobiology of National Academy of Sciences of Ukraine the antitumor properties of magnetic fluids were studied. On the basis of magnetic fluid with cisplatin, the first native magnetosensitive oncological drug "Feroplat" has been proposed, which has no analogues in the world. Feroplat is a standardized tool for increasing the effectiveness of chemotherapy and overcoming drug resistance of malignant neoplasms, intended for the delivery of cytostatics directly to the tumor tissue. This ensures its maximum entry into the cells and helps to increase the therapeutic effect. In order to introduce "Feroplat" into production and clinical practice, its preclinical tests were successfully performed. The analysis of the given data indicates the priority of works in the field of creation of new nanocomposite chemotherapeutic drugs for use in antitumor therapy, capable of overcoming drug resistance of malignant cells and neoplasms. The facts of overcoming the drug resistance of malignant neoplasms to cisplatin with the new native oncological drug "Feroplat", as well as high indicators of cytotoxic / cytostatic activity of nanobiocomposites based on saline solution, magnetite and cisplatin, doxorubicin, gemcitabine, etc., may indicate the fundamental need to change approaches to the use of modern antitumor chemotherapeutic agents – by replacing their traditional molecular forms with appropriate nanocomposite forms. Метою огляду є пошук, узагальнення і аналіз наукових даних, що стосуються особливостей взаємодії хіміотерапевтичних офіцинальних препаратів та нанокомпозитів на їх основі зі злоякісними клітинами і пухлинами, в першу чергу, що характеризуються виникненням лікарської резистентності, визначення перспективних напрямків і шляхів її подолання та створення нових ефективних нанокомпозитних лікарських засобів для застосування в протипухлинній хіміотерапії. Наведені дані свідчать про актуальність тематики. Цілеспрямовані дослідження резистентності злоякісних клітин і новоутворень до хіміотерапевтичних препаратів провадяться з 90-років минулого століття. Переважна кількість робіт виконана за методологією, що передбачає традиційне використання хіміотерапевтичних препаратів. В цих роботах встановлено принцип багатофакторної природи резистентності, вивчено процеси і механізми її реалізації, пов’язані зі зменшенням накопичення хіміотерапевтичного препарату в клітинах, підвищенням активності систем детоксикації,  посиленням процесів репарації ДНК, зниженням апоптозу, автофагією. Встановлено ряд перспективних речовин та факторів впливу, що сприяють подоланню резистентності. Однак, виявлені шляхи подолання резистентності злоякісних клітин і новоутворень до відповідних препаратів перебувають на стадіях лабораторних, доклінічних, або, в кращому випадку, клінічних досліджень. При цьому не виключається, що використання новітніх високоефективних хімотерапевтичних препаратів призведе до виникнення нових механізмів резистентності. Таким чином, результати досліджень за традиційним використанням хіміотерапевтичних препаратів на цей час складають значний фундаментальний та практично важливий доробок щодо встановлення механізмів лікарської резистентності, однак проблема її лікарського подолання до цього часу залишається далекою від вирішення, а використані підходи справляють враження тупикових. З розвитком нанотехнологій започатковано нові наукові напрямки та виконано значну кількість досліджень, присвячених створенню та пошуку перспективних застосувань в онкології нанокомпозитів на основі біоінертних, біосумісних і біоактивних наночастинкових матеріалів та сучасних хіміотерапевтичних препаратів. Слід підкреслити, що всі ці роботи містять дані, що свідчать про переваги впровадження нанокомпозитних лікарських засобів в клінічну практику, в порівнянні із застосуванням хіміотерапевтичних препаратів в традиційних формах.  На цьому тлі виділяються цілеспрямовані дослідження вчених ІХП ім. О.О. Чуйка НАН України та ІЕПОР ім. Р.Є. Кавецького НАН України в галузі створення сучасних поліфункціональних нанокомпозитних хіміотерапевтичних засобів для застосування в протипухлинній терапії, здатних до подолання лікарської резистентності злоякісних клітин і новоутворень. Так, в ІХП ім. О.О. Чуйка НАН України вперше синтезовано магнітні рідини, що містять протипухлинні препарати цисплатин, доксорубіцин, гемцитабін, відповідні антитіла, вивчено їх фізико-хімічні властивості та встановлено параметри для стандартизації.  В ІЕПОР ім. Р.Є. Кавецького НАН України вивчено протипухлинні властивості магнітних рідин. На основі магнітної рідини з цисплатином запропоновано перший вітчизняний магніточутливий онкологічний лікарський  засіб «Фероплат», який не має аналогів у світі. Фероплат є стандартизованим засобом для підвищення ефективності хіміотерапії та подолання медикаментозної резистентності злоякісних новоутворень, призначений для доставки цитостатика безпосередньо до пухлинної тканини. Це забезпечує максимальне надходження його у клітини і сприяє підвищенню терапевтичного ефекту. З метою впровадження фероплату у виробництво та клінічну практику успішно виконано його доклінічні випробування. Аналіз наведених даних свідчить про пріорітетність робіт в галузі створення нових нанокомпозитних хіміотерапевтичних лікарських засобів для застосування в протипухлинній терапії, здатних до подолання лікарської резистентності злоякісних клітин і новоутворень. Факти подолання медикаментозної резистентності злоякісних новоутворень до цисплатину новим вітчизняним онкологічним лікарським засобом «Фероплат», а також високі показники цитотоксичної / цитостатичної активності нанобіокомпозитів на основі фізіологічного розчину, магнетиту та цисплатину, доксорубіцину, гемцитабіну тощо, можуть свідчити про принципову необхідність зміни підходів до застосування сучасних протипухлинних хіміотерапевтичних засобів – заміною їх традиційних молекулярних форм відповідними нанокомпозитними формами. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2023-12-03 Article Article application/pdf https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/773 10.15407/Surface.2023.15.225 Surface; No. 15(30) (2023): Surface; 225-267 Поверхность; № 15(30) (2023): Поверхня; 225-267 Поверхня; № 15(30) (2023): Поверхня; 225-267 3154-8091 3154-8083 10.15407/Surface.2023.15 uk https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/773/767 Авторське право (c) 2023 С.П. Туранська, Т.В. Крупська, В.В. Туров, П.П. Горбик |
| spellingShingle | злоякісні клітини і пухлини хіміотерапевтичні препарати нанокомпозити резистентність Туранська, С.П. Крупська, Т.В. Туров, В.В. Горбик, П.П. Особливості взаємодії злоякісних клітин і пухлин з хіміотерапевтичними нанокомпозитними лікарськими засобами |
| title | Особливості взаємодії злоякісних клітин і пухлин з хіміотерапевтичними нанокомпозитними лікарськими засобами |
| title_alt | Peculiarities of interaction of malignant cells and tumors with chemotherapeutic nanocomposite remedies |
| title_full | Особливості взаємодії злоякісних клітин і пухлин з хіміотерапевтичними нанокомпозитними лікарськими засобами |
| title_fullStr | Особливості взаємодії злоякісних клітин і пухлин з хіміотерапевтичними нанокомпозитними лікарськими засобами |
| title_full_unstemmed | Особливості взаємодії злоякісних клітин і пухлин з хіміотерапевтичними нанокомпозитними лікарськими засобами |
| title_short | Особливості взаємодії злоякісних клітин і пухлин з хіміотерапевтичними нанокомпозитними лікарськими засобами |
| title_sort | особливості взаємодії злоякісних клітин і пухлин з хіміотерапевтичними нанокомпозитними лікарськими засобами |
| topic | злоякісні клітини і пухлини хіміотерапевтичні препарати нанокомпозити резистентність |
| topic_facet | malignant cells and tumors chemotherapeutic drugs nanocomposites resistance злоякісні клітини і пухлини хіміотерапевтичні препарати нанокомпозити резистентність |
| url | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/773 |
| work_keys_str_mv | AT turansʹkasp peculiaritiesofinteractionofmalignantcellsandtumorswithchemotherapeuticnanocompositeremedies AT krupsʹkatv peculiaritiesofinteractionofmalignantcellsandtumorswithchemotherapeuticnanocompositeremedies AT turovvv peculiaritiesofinteractionofmalignantcellsandtumorswithchemotherapeuticnanocompositeremedies AT gorbikpp peculiaritiesofinteractionofmalignantcellsandtumorswithchemotherapeuticnanocompositeremedies AT turansʹkasp osoblivostívzaêmodíízloâkísnihklítinípuhlinzhímíoterapevtičniminanokompozitnimilíkarsʹkimizasobami AT krupsʹkatv osoblivostívzaêmodíízloâkísnihklítinípuhlinzhímíoterapevtičniminanokompozitnimilíkarsʹkimizasobami AT turovvv osoblivostívzaêmodíízloâkísnihklítinípuhlinzhímíoterapevtičniminanokompozitnimilíkarsʹkimizasobami AT gorbikpp osoblivostívzaêmodíízloâkísnihklítinípuhlinzhímíoterapevtičniminanokompozitnimilíkarsʹkimizasobami |