Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ЛЕЧЕНИЯ АДЕНОКАРЦИНОМЫ ЭРЛИХА

Изобретение относится к области медицины и фармацевтической промышленности, в частности, к рентгенологии, онкологии и лучевой терапии. И может быть использовано для лечения злокачественных новообразований.

Злокачественные новообразования являются одной из наиболее сложных медико-социальных проблем современного общества. Неблагоприятные демографические тенденции и сложная экологическая обстановка сопровождаются неуклонным ростом числа онкологических заболеваний. Одним из основных клинически используемых методов лечения широкого диапазона опухолей является лучевая терапия. Однако во время применения лучевой терапии только часть энергии ионизирующего излучения поглощается опухолью, остальная часть рассеивается в здоровых тканях, оказывая на них негативное влияние. Поэтому поиск малоинвазивных и вместе с тем эффективных методов улучшения локализации зоны облучения с уменьшением лучевой нагрузки на окружающие зону ткани является наиболее актуальным на сегодняшний день.

Одним из таких способов является радиомодификация тканей, которая может проводиться за счет введения различных химических веществ. Так в настоящее время появляются данные об использовании биостёкл не только в качестве пассивного материала, но и для самостоятельного использования. Биостекла могут содержать множество экзотических элементов, в том числе менее распространенные редкоземельные элементы и запускать высокоэффективные противораковые свойства за счет комбинации лучевой терапии, фототермической терапии, магнитной гипертермии, наряду с лекарственными препаратами или доставкой терапевтических ионов. Добавление этих веществ изменяет биологическую активность, придает новые функциональные возможности и вызывает специфические биологические эффекты, которые недостижимы при использовании других классов биоматериалов.

Известно использование биоактивных стекл, содержащих ферромагнитные материалы, для лечебной гипертермии при лечении злокачественных опухолей. Так авторы [Luderer A.A. et al. «Glass-ceramic-mediated, magnetic-field-induced localized hyperthermia: response of a murine mammary carcinoma» / Radiation Research, 1983, V. 94, pp. 190-198.] опубликовали отчет о стеклокерамике на основе феррита в качестве термозатравки для гипертермической терапии. Стеклокерамика была изготовлена в тройной системе Al₂O₃-SiO₂-P₂O₅ и содержала феррит лития (LiFe₅O₈) и гематит (Fe₂O₃) в качестве кристаллической фазы; однако они не были биоактивными, и тепловыделение этих материалов было недостаточным для разрушения злокачественной карциномы.

Известен метод радионуклидной эмболизации стеклянными микросферами с радиоизотопом иттрия-90 для лечения злокачественных опухолей печени и желчевыводящих путей [Bourien H. et al. «Yttrium-90 glass microspheres radioembolization (RE) for biliary tract cancer: large single-center experience» // Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging, 2019, V. 46, pp. 669-676]. Микросферы состоят из стекла диаметром 20-30 мкм, в котором в матрицу встроен изотоп ⁸⁹Y. Перед процедурой эмболизации иттрий-89 в ядерном реакторе активируется нейтронами до иттрия-90. Микросферы с ⁹⁰Y вводят точно в артерии, питающие новообразование, и по капиллярам они попадают в ложе опухоли. Радиоизотоп создает внутри опухоли высокую дозу облучения (120-200 Гр) при относительно небольшом облучении здоровой, окружающей опухоль, ткани печени (20-30 Гр). Преимуществом использования стеклянных микросфер является их отличная стабильность, радиационная стойкость и нетоксичность. Существенным недостатком метода является радиоактивность изотопа иттрия, необходимость тщательного контроля радиационный безопасности, т.к. при неправильном введении микросфер существует высокий риск радиоактивного заражения организма. Кроме того, прямое измерение величины дозы внутреннего облучения в патологическом очаге крайне затруднительно, поэтому возрастает вероятность возникновения лучевых осложнений в нормальных тканях.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности является способ лечения аденокарциномы Эрлиха [Пат. РФ 2781902, опубл. 19.10.2022] методом лучевой терапии с предварительным введением в область опухоли радиомодификатора, который представляет собой синтезированные микрочастицы фосфатного стекла, легированного 40% оксида тантала. Согласно описанному методу в перевитую мышам опухоль аденокарциномы Эрлиха за 10 минут до облучения вводят раствор микрочастиц фосфатного стекла, содержащего 40% оксида тантала, в виде 1% масс. взвеси в физиологическом растворе, далее проводят локальное облучение опухоли тормозным излучением мощностью 6 МэВ суммарной очаговой дозой 20 Гр. Данный способ обеспечивает улучшение локального контроля над опухолевым ростом, снижение лучевой нагрузки на окружающие зону операции ткани за счет применение радиомодификатора.

Основным недостатком прототипа является высокая стоимость оксида тантала, необходимого для получения радиомодификатора. Что делает данный метод дорогостоящим, а значит, и недоступным для многих пациентов.

Задачей изобретения является оптимизация лечения злокачественных новообразований методом лучевой терапии с применением радиомодификатора.

Технический результат заявляемого способа заключается в расширении арсенала методов противоопухолевой терапии, уменьшении стоимости радиомодификатора при высоких показателях лечения аденокарциномы Эрлиха, что позволяет получить более доступный эффективный метод лечения опухоли.

Технический результат достигается способом лечения аденокарциномы Эрлиха методом лучевой терапии, заключающемся в непосредственном введении в опухоль синтезированных микрочастиц биостекла «Bioglass 45S5» и последующим локальным облучении новообразования ионизирующим излучением мощностью 6 МэВ одной фракцией суммарной очаговой дозой 20 Гр.

Способ лучевой терапии с использованием биостекла «Bioglass 45S5» осуществляется следующим образом.

Для получения биостекла, известного как стекло «Bioglass 45S5», состава, мас. %: 45 SiO₂; 24,5 Na₂O; 24,5 CaO; 6P₂O₅, берут растворы олеата натрия и олеата кальция в скипидаре, тетраэтоксисилан, трибутилфосфат, смешивают их в соотношениях компонентов, соответствующих составу стекла 45S5, далее отгоняют растворитель при температуре 150-200°С. Полученный в итоге прекурсор переносят в тигель и подвергают пиролизу, нагревая в муфельной печи до 1300°С со скоростью нагрева 7°/мин, и выдерживают при данной температуре 20 мин.

В злокачественное новообразование интратуморальным путем вводят микрочастицы биостекла «Bioglass 45S5», разведенные до состояния взвеси в физиологическом растворе, после чего проводят сеанс лучевой терапии в области опухоли на аппарате True Beam с применение болюса мощностью 6 МэВ одной фракцией суммарной очаговой дозой 20 Гр.

Экспериментальное подтверждение осуществимости заявляемого способа и его эффективности проводилось in vivo на лабораторных мышах.

Пример 1.

Эксперимент проводят на 42 мышах - самках, весом 22-23 г. Мышам под кожу задней правой лапы перевивают опухоль, 500000 клеток/мышь аденокарцинома Эрлиха в физиологическом растворе. После достижения достоверного роста опухоли в области введения (опухоль достигла диаметром 1-2 см), животные делят на 3 группы, по 14 мышей в каждой.

Группа 1. Контроль лучевой терапии. Мышам локально на область опухоли проводят сеанс лучевой терапии на аппарате True Beam фирмы Varian с применением болюса мощностью 6 МэВ, одной фракцией, СОД 20 Гр.

Группа 2. Исследование местного введения биостекла. Мышам локально в область опухоли проводят введение 0,3 мл взвеси биостекла «Bioglass 45S5» в физиологическом растворе. Для приготовления раствора 150 мг сухого вещества биостекла 45S5 разводят до состояния взвеси в 15 мл физиологического раствора, что соответствует 1 масс. %.

Группа 3. Исследование местного введения биостекла «Bioglass 45S5» и лучевой терапии. Мышам локально в область опухоли проводят введение 0,3 мл взвеси биостекла «Bioglass 45S5» в физиологическом растворе, приготовленного разведением 150 мг сухого вещества биостекла 45S5 до состояния взвеси в 15 мл физиологического раствора, что соответствует 1 масс. %., с последующим облучением на аппарате True Beam фирмы Varian с применением болюса мощностью 6 МэВ, одной фракцией, СОД 20 Гр ионизирующего излучения.

В каждой группе из 14 мышей в эксперименте по продолжительности жизни участвуют 10 животных, 4 необходимы для забоя на 1, 7, 14 и 21 дни после начала эксперимента с целью забора органов для гистологического исследования, поэтому данные особи не учитывались при подсчете процента выживаемости.

Эффективность препарата, который вводили непосредственно в злокачественное образование, рассчитывали на основании длительности жизни подопытных, учитывая получаемое различие между данными, когда граничное значение t-критерия Стьюдента = 2.101, и уровне значимости α = 0.05. На Фиг. 1 представлена зависимость длительности жизни подопытных от той методики терапии, которая применялась в определенной группе: 1 - кривая выживаемости животных в группе 1; 2 - кривая выживаемости животных в группе 2; 3 - кривая выживаемости животных в группе 3.

Из данных длительности жизни животных видно, что в группе 1, средняя продолжительность жизни составила 15 дней. Кривая выживаемости - 30 дней. В группе 2 средняя продолжительность жизни составила 45 дней, при кривой выживаемости - 53 дня исследования. В группе 3 показатели средней продолжительности жизни - 61 день. Эксперимент был окончен на 75 день исследования, при этом в 3 группе трое животных на момент окончания эксперимента остались живы, у них не было выявлено признаков наличия остаточной опухоли, животные хорошо себя чувствовали, а жизненные показания их были в норме.

Данные эксперимента показали, что введение в область опухоли 0,3 мл взвеси биостекла «Bioglass 45S5» в физиологическом растворе и дальнейшая лучевая терапия дозой ионизирующего излучения одной фракцией СОД 20 Гр увеличивает выживаемость мышей на 45 дней, что подтверждает эффективность биостекла 45S5 как радиомодефицирующего агента.