Российские нанотехнологии, 2023, T. 18, № 4, стр. 436-455

Таргетная ядерная медицина. Достижения, проблемы и перспективы

М. В. Ковальчук 1, С. М. Деев 234, К. А. Сергунова 1*

1 Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Москва, Россия

2 Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН
Москва, Россия

3 Томский политехнический университет, Научно-исследовательский центр “Онкотераностика”, Исследовательская школа химических и биомедицинских технологий
Томск, Россия

4 ФГАОУ ВО “Казанский (Приволжский) федеральный университет”, Научно-исследовательская лаборатория “Биомаркер”, Институт фундаментальной медицины и биологии
Казань, Россия

* E-mail: Sergunova_KA@nrcki.ru

Поступила в редакцию 17.07.2023
После доработки 17.07.2023
Принята к публикации 18.07.2023

Аннотация

Представлен путь развития ядерной медицины на международном и отечественном уровнях. Представлены значимые достижения в развитии и становлении ядерно-физических технологий, разработке таргетных радиофармацевтических лекарственных препаратов (РФЛП). Показаны основные направления таргетной ядерной медицины. Рассмотрены физико-химические аспекты синтеза РФЛП, показаны преимущества и специфичность векторных молекул-носителей.

Список литературы

  1. Трофимова Т.Н., Карлова Н.А., Бойцова М.Г., Зорин Я.П. // REJR. 2018. № 8 (1). С. 9. https://doi.org/10.21569/2222-7415-2018-8-1-9-15

  2. Diamantis A., Magiorkinis E., Papadimitriou A., Androutsos G. // Hell. J. Nucl. Med. 2008. V. 11 (1). P. 33.

  3. Bell A.G., Sowers Z.T. // Nature. 1903. № 68 (1762). P. 320. https://doi.org/10.1038/068320a0

  4. Pasteau O. Degrais // J. Urologie Med. Chirur. 1913. V. 4 (341). P. 66.

  5. Гребенюк А.Н., Кушнир Л.А., Тимошевский А.А. // Радиационная биология. Радиоэкология. 2021. № 1 (61). С. 44.

  6. Мазинг Ю.А., Чурилов Л.П. // Клиническая патофизиология. 2018. № 4 (24). С. 4.

  7. London E.S. Das Radium in Der Biologie Und Medizin. Leipzig, 1911.

  8. Линденбратен В.Д., Королюк И.П. Медицинская радиология. М.: Медицина, 1993. 556.

  9. Chu W.T. // Lawrence Berkeley National Laboratory. 2005. https://escholarship.org/uc/item/4vc4c8fg

  10. Ковальчук М.В., Нарайкин О.С., Яцишина Е.Б. // Вестн. РАН. 2019. Т. 89. № 5. С. 455.

  11. История атомной энергетики Советского Союза и России: сборник статей Рос. науч. центра “Курчатовский институт” / Под ред. Сидоренко В.А. М.: ИздАТ, 2001. Вып. 1. 254 с.

  12. Реактор ВВР-М и нейтронные исследования. Гатчина: Изд-во ФГБУ “ПИЯФ” НИЦ “Курчатовский институт”, 2016. 240 с.

  13. Strebhardt K., Ullrich A.P. // Nat. Rev. Cancer. 2008. № 8. P. 473. https://doi.org/10.1038/nrc2394

  14. Хорошков В.С., Жидков Д.А., Клёнов Г.И. и др. // Медицинская физика. 2021. № 1 (89). С. 81.

  15. Толмачев В.М., Чернов В.И., Деев С.М. // Успехи химии. 2022. № 91 (3). С. 1.

  16. Bragina O.D., Deyev S.M., Chernov V.I., Tolmachev V.M. // Acta Naturae. 2022. V. 14. P. 4. https://doi.org/10.32607/actanaturae.11611

  17. Van der Heide C.D., Dalm S.U. // Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2022. V. 49(13). P. 4616. https://doi.org/10.1007/s00259-022-05870-1

  18. Shilova O.N., Shilov E.S., Lieber A., Deyev S.M. // Journal of controlled release. 2018. V. 286. P. 125.

  19. Трашков А.П., Гаглоева Т.Д., Будько А.И. и др. // Педиатр. 2022. Т. 13. № 6. С. 35. https://doi.org/10.17816/PED13635-44.

  20. Румянцев П.О. // Проблемы эндокринологии. 2023. Т. 68. № 6. С. 5.

  21. Чернов В.И., Брагина О.Д., Синилкин И.Г. и др. // Вестн. рентгенологии и радиологии. 2016. Т. 97. № 5. С. 306. https://doi.org/10.20862/0042-4676-2016-97-5-306-313

  22. Болдырев П.П., Деев С.М., Головаченко В.А. и др. // Медицинская физика. 2013. № 3. С. 66.

  23. Kerr C.P., Grudzinski J.J., Nguyen T.P. et al. // Pharmaceutics. 2023. V. 15. P. 128. https://doi.org/10.3390/ pharmaceutics15010128

  24. Kovalchuk M.V., Naraikin O.S., Sergunova K.A. et al. // Crystallography Reports. 2022. V. 67. P. 745. https://doi.org/10.1134/S106377452205011X

  25. Каприн А.Д. // Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. Регуляторные исследования и экспертиза лекарственных средств. 2022. № 12 (4). С. 359. https://doi.org/10.30895/1991-2919-2022-12-4-359-361

  26. Завадовский К.В., Веснина Ж.В., Анашбаев Ж.Ж. и др. // Российский кардиологический журнал. 2022. № 27 (12). С. 5134. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2022-5134

  27. Румянцев П.О. // Проблемы эндокринологии. 2021. № 67 (1). С. 8. https://doi.org/10.14341/probl12731

  28. Гранов А.М., Тютин Л.А., Станжевский А.А. // Вестн. РАМН. 2012. № 9. С. 13.

  29. Кодина Г.Е., Малышева А.О., Клементьева О.Е. // Изв. РАН. Серия Химическая. 2016. Т. 65. № 2. С. 350.

  30. Крылов А.С., Наркевич Б.Я., Рыжков А.Д. // Онкологический журнал: лучевая диагностика, лучевая терапия. 2022. № 5 (1). С. 18. https://doi.org/10.37174/2587-7593-2022-5-1-18-36

  31. Stokke C., Kvassheim M., Blakkisrud J. // Molecules. 2022. V. 27. P. 5429. https://doi.org/10.3390/ molecules27175429

  32. Шуринов А.Ю., Крылов В.В., Бородавина Е.В. // Онкологический журнал: лучевая диагностика, лучевая терапия. 2021. № 4 (4). С. 9. https://doi.org/10.37174/2587-7593-2021-4-4-9-19

  33. Джикия Е.Л., Авилов О.Н., Киселева Я.Ю. и др. // Вестн. РНЦРР. 2018. Т. 18. № 1. С. 3.

  34. Каприн А.Д., Костин А.А., Воробьев Н.В., Попов С.В. // Медицинский совет. 2018. № 10. С. 78. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2018-10-78-82

  35. Wu J. // J. Pers. Med. 2021. V. 11. P. 771. https://doi.org/10.3390/ jpm11080771

  36. Zavestovskaya I.N., Grigorieva M., Petrunya D. et al. // J. Phys.: Conf. Ser. 2021. V. 2058. № 1. P. 012035.

  37. Man F., Gawne P.J., Rafael T.M. de Rosales// Adv. Drug. Deliv. Rev. 2019. V. 143. P. 134. https://doi.org/10.1016/j.addr.2019.05.012

  38. Pijeira M.S.O., Viltres H., Kozempel J. et al. // EJNMMI Radiopharm. Chem. 2022. V. 7. P. 8. https://doi.org/10.1186/s41181-022-00161-4

  39. Peltek O.O., Muslimov A.R., Zyuzin M.V. et al. // J. Nanobiotechnol. 2019. V. 17. P. 90. https://doi.org/10.1186/s12951-019-0524-9

  40. Petriev V.M., Tischenko V.K., Mikhailovskaya A.A. et al. // Scientific reports. 2019. V. 9. P. 1.

  41. Stepanov A.V., Belogurov A.A., Ponomarenko N.A. et al. // PLoS One. 2011. V. 6 (6). P. 20991.

  42. Shramova E., Proshkina G., Shipunova V. et al. // Cancers (Basel). 2020. V. 12 (10). P. 3014. https://doi.org/10.3390/cancers12103014

  43. Shilova O., Shramova E., Proshkina G., Deyev S. // International Journal of Molecular Sciences. 2021. V. 22. P. 4975.

  44. Shilova O.N., Deyev S.M. // Acta Naturae. 2019. V. 11(4 (43)). P. 42.

  45. Keam S.J. // Drugs. 2020. № 80 (5). P. 501. https://doi.org/10.1007/s40265-020-01281-4

  46. Lepareur N., Ramée B., Mougin-Degraef M., Bourgeois M. // Pharmaceutics. 2023. V. 15 (6). https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15061733

  47. Guryev E.L., Shilyagina N.Y., Kostyuk A.B. et al. // Toxicological Sciences. 2019. V. 170(1). P. 123.

  48. Olaleye O., Govorukhina N., van de Merbel N.C., Bischoff R. // Biomolecules. 2021. V. 11. P. 1791. https://doi.org/10.3390/biom11121791

  49. Tian H., Zhang T., Qin S. et al. // J. Hematol. Oncol. 2022. V. 15. P. 132. https://doi.org/10.1186/s13045-022-01320-5

  50. Bavelaar B.M., Lee B.Q., Gill M.R. et al. // Front. Pharmacol. 2018. V. 9. P. 996. https://doi.org/10.3389/fphar.2018.00996

  51. Saminathan A., Zajac M., Anees P. et al. // Nat. Rev. Mater. 2022. V. 7. P. 355. https://doi.org/10.1038/s41578-021-00396-8

  52. Duatti A. // Nucl. Med. Biol. 2021. № 92. P. 202. https://doi.org/10.1016/j.nucmedbio.2020.05.005

  53. Beijst C., Elschot M., Viergever Max A., Hugo W.A.M de Jong // J. Nucl. Med. 2015. V. 56 (3). P. 476. https://doi.org/10.2967/jnumed.114.149658

  54. World Nuclear Association. Radioisotopes in Medicine. https://world-nuclear.org/information-library/non-power-nuclear-applications/radioisotopes-research/radioisotopes-in-medicine.aspx

  55. Moses WW. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2011. V. 21. P. 648. https://doi.org/10.1016/j.nima.2010.11.092

  56. Carter L.M., Kesner A.L., Pratt E.C. et al. // Mol. Imaging Biol. 2020 № 22 (1). P. 73. https://doi.org/10.1007/s11307-019-01337-2

  57. Sgouros G., Bodei L., McDevitt M.R., Nedrow J.R. // Nat. Rev. Drug. Discov. 2020. V. 19 (9). P. 589. https://doi.org/10.1038/s41573-020-0073-9

  58. Наркевич Б.Я., Долгушин М.Б., Крылов В.В. и др. // Онкологический журнал: лучевая диагностика, лучевая терапия. 2020. № 3 (1). С. 38. https://doi.org/10.37174/2587-7593-2020-3-1-38-56

  59. Stokke C., Kvassheim M., Blakkisrud J. // Molecules. 2022. № 27. P. 5429. https://doi.org/10.3390/ molecules27175429

  60. Reshetov I., Deev S., Chuvilin D. et al. // European Journal of Cancer, Supplement. 2008. V. 6. № 11. P. 9.

  61. Merola E., Grana C.M. // Cancers. 2023. V. 15. P. 2975. https://doi.org/10.3390/cancers15112975

  62. Morschhauser F., Radford J., Van Hoof A. et al. // J. Clin. Oncol. 2013. V. 31 (16). P. 1977. https://doi.org/10.1200/JCO.2012.45.6400

  63. Чувилин Д.Ю, Загрядский В. А., Дубинкин Д.О., Бочагин Ф.С., Панченко В.Я., Деев С.М., Головаченко В.А., Решетов И.В. Способ получения радиоиммунного препарата для диагностики и терапии онкологических заболеваний. Патент РФ № 2537175, 31.10.2014.

  64. Larson S.M., Carrasquillo J.A., Cheung N.K., Press O.W. // Nat. Rev. Cancer. 2015. V. 15 (6). P. 347. https://doi.org/10.1038/nrc3925

  65. Debnath S., Zhou N., McLaughlin M. et al. // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. P. 1158. https://doi.org/10.3390/ ijms23031158

  66. Artyukhov A.A., Golovachenko V.A., Deev S.M., Egorova B.V., Kokov K.V. // Nanobiotechnology Reports. 2022. V. 17. No. 3. P. 429.

  67. Панкратов А.А., Немцова Е.Р., Плютинская А.Д. и др. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2021. Т. 171. № 5. С. 601.

  68. Болдырев П.П., Деев С.М., Головаченко В.А. и др. // Медицинская физика. 2013. № 3. С. 66.

  69. Болдырев П.П., Бочагин Ф.С., Деев С.М. и др. // Онкохирургия. 2013. № 1. С. 83.

  70. Chuvilin D., Boldirev P., Bochagin F. et al. // European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 2012. V. 39. P. 345.

  71. Altai M., Membreno R., Cook B. et al. // J. Nucl. Med. 2017. V. 58 (10). P. 1553. https://doi.org/10.2967/jnumed.117.189944

  72. Gebauer M., Skerra A. // Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2020. V. 60 (1). P. 391. https://doi.org/10.1146/annurev-pharmtox-010818-021118

  73. Nord K., Gunneriusson E., Ringdahl J. et al. // Nat. Biotechnol. 1997. V. 15 (8). P. 772. https://doi.org/10.1038/nbt0897-772

  74. Altai M., Perols A., Karlstrom A.E. et al. // Nucl. Med. Biol. 2012. V. 39 (4). P. 518. https://doi.org/10.1016/j.nucmedbio.2011.10.013

  75. Orlova A., Tolmachev V., Pehrson R. et al. // Cancer Res. 2007. V. 67 (5). P. 2178. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-06-2887

  76. Altunay B., Morgenroth A., Beheshti M. et al. // Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2021. V. 48 (5). P. 1371. https://doi.org/10.1007/s00259-020-05094-1

  77. Шилова О.Н., Деев С.М. // Acta Naturae. 2019. V. 11. № 4. P. 42. https://doi.org/10.32607/20758251-2019-11-4-42-53

  78. Deyev S., Vorobyeva A., Schulga A. et al. // Mol Pharm. 2019. V. 16 (3). P. 995. https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.8b00922

  79. Deyev S.M., Vorobyeva A., Schulga A. et al. // Int. J. Biol. Macromol. 2020. V. 145. P. 216. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.12.147

  80. Vorobyeva A., Konovalova E., Xu T. // Int. J. Mol. Sci. 2020. V. 21. P. 3310.

  81. Vorobyeva A., Bezverkhniaia E., Konovalova E. et al. // Molecules. 2020. V. 25. P. 4719.

  82. Болдырев П.П., Деев С.М., Головаченко В.А. и др. // Радиохимия. 2014. Т. 56. № 2. С. 165.

  83. Болдырев П.П., Деев С.М., Головаченко В.А. и др. // Тезисы доклада на Первой Российской конференции по медицинской химии (MedChem Russia-2013). Москва. 2013.

  84. Roy I., Krishnan S., Kabashin A. et al. // ACS Nano. 2022. V. 16 (4). P. 5036. https://doi.org/ff10.1021/acsnano.1c10550f

  85. Panoraia I. Siafaka, Neslihan Üstündağ Okur, Ioannis D. Karantas et al. // Asian J. Pharm. Sci. 2021. V. 16. № 1. P. 24. https://doi.org/10.1016/j.ajps.2020.03.003

  86. Pijeira M.S.O., Viltres H., Kozempel J. et al. // EJNMMI Radiopharm. 2022. V. 7. P. 8. https://doi.org/10.1186/s41181-022-00161-4

  87. Shipunova V.O., Komedchikova E.N., Kotelnikova P.A. et al. // ACS Nano. 2020. V. 14 (10). P. 12781. https://doi.org/10.1021/acsnano.0c03421

  88. Nikitin M.P., Zelepukin I.V., Shipunova V.O. et al. // Nat. Biomed. Eng. 2020. V. 4 (7). P. 717. https://doi.org/10.1038/s41551-020-0581-2

  89. Zelepukin I.V., Yaremenko A.V., Yuryev M.V. et al. // J. Control. Release. 2020. V. 326. P. 181. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2020.07.014

  90. Mirkasymov Aziz B., Zelepukin Ivan V., Nikitin Petr I. et al. // J. Control. Release. 2021. V. 330. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2020.12.004

  91. Zelepukin I.V., Yaremenko A.V., Ivanov I.N. et al. // ACS Nano. 2021. V. 15 (7). P. 11341. https://doi.org/10.1021/acsnano.1c00687

  92. Shilova O., Shramova E., Proshkina G., Deyev S. // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22 (9). P. 4975. https://doi.org/10.3390/ijms22094975

  93. Shilova O., Shilov E., Lieber A., Deyev S. // J. Control. Release. 2018. V. 286. P. 125. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2018.07.030

  94. Rosenkranz A.A., Slastnikova T.A., Georgiev G.P. et al. // Nucl. Med. Biol. 2020. V. 80–81. P. 45. https://doi.org/10.1016/j.nucmedbio.2019.11.005

Дополнительные материалы отсутствуют.