vestimИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series1814-60232524-2350The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1814-6023-2024-21-2-116-124vestim-964Research ArticleКЛИНИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНАCLINICAL AND EXPERIMENTAL MEDICINEЭффективность новой системы адресной доставки тенектеплазы при остром инфаркте миокарда в эксперименте in vivoEfficacy of a new system of targeted delivery of tenecteplase in acute myocardial infarction in an in vivo experimenthttps://orcid.org/0000-0001-6572-8842АдзерихоИ. Э.AdzerikhoI. Е.

Адзерихо Игорь Эдуардович – д-р мед. наук, профессор

ул. П. Бровки, 3/3, 220013, г. Минск

Ihar E. Adzerikho – D. Sc. (Med.), Professor

3/3, P. Browka Str., 220013, Minsk

adzerikhoigor@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7218-3649АгабековВ. Е.AgabekovV. E.

Агабеков Владимир Енокович – академик, д-р хим. наук, профессор, заведующий отделом

ул. Ф. Скорины, 36, 220141, г. Минск

Vladimir E. Agabekov – Academician, D. Sc. (Chem.), Professor, Head of the Department

36, F. Skoryna Str., 220141, Minsk

agabekov@ichnm.basnet.byhttps://orcid.org/0000-0002-0777-192XВладимирскаяТ. Э.VladimirskayaТ. Е.

Владимирская Татьяна Эрнстовна – канд. биол. наук, доцент, вед. науч. сотрудник

ул. П. Бровки, 3/3, 220013, г. Минск

Tat’yana E. Vladimirskaya ‒ Ph. D. (Biol.), Associate Professor, Leading Researcher

3/3, P. Browka Str., 220013, Minsk

tan_2304@inbox.ruДубатовкаЕ. И.DubatoukaК. I.

Дубатовка Екатерина Ивановна – мл. науч. сотрудник

ул. Ф. Скорины, 36, 220141, г. Минск

Katsiaryna I. Dubatouka – Junior Researcher

36, F. Skoryna Str., 220141, Minsk

d_katerina@tut.byЖилкевичА. В.ZhilkevichА. V.

Жилкевич Алена Вячеславовна – мл. науч. сотрудник

ул. П. Бровки, 3/3, 220013, г. Минск

Aliona V. Zhilkevich – Junior Researcher

3/3, P. Browka Str., 220013, Minsk

Белорусский государственный медицинский университетBelarusian State Medical UniversityИнститут химии новых материалов НАН БеларусиInstitute of General and Inorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus202427052024212116124Copyright © Адзерихо И.Э., Агабеков В.Е., Владимирская Т.Э., Дубатовка Е.И., Жилкевич А.В., 20242024Адзерихо И.Э., Агабеков В.Е., Владимирская Т.Э., Дубатовка Е.И., Жилкевич А.В.Adzerikho I.Е., Agabekov V.E., Vladimirskaya Т.Е., Dubatouka К.I., Zhilkevich А.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestimed.belnauka.by/jour/article/view/964

Разработана новая система адресной доставки тканевого активатора плазминогена тенектеплазы для восстановления коронарного кровотока при остром инфаркте миокарда в эксперименте на животных.

Новая система адресной доставки фибринолитика состоит из нативной («свободной») и инкапсулированной в липосомы («связанной») форм тенектеплазы (60 и 40 % соответственно), которые конъюгированы через карбоксилированный декстран с фибрин-специфичными моноклональными антителами Fnl-3С.

Установлены физико-химические характеристики полученных липосом, конъюгированных с фибрин-специфичными моноклональными антителами (иммунолипосомы) с тенектеплазой: гидродинамический диаметр ~76‒77 нм, дзета-потенциал ~(‒33) мВ, индекс полидисперсности ~0,55. Модификация липосом фибрин-специфичными моноклональными антителами не приводит к изменению активности тромболитика.

Выживаемость животных с острым инфарктом миокарда при использовании иммунолипосом составляет ~90 %, при применении липосомальной и нативной форм препарата – 80 %.

При использовании иммунолипосомальной системы доставки фибринолитика у животных с острым инфарктом миокарда свободный просвет инфаркт-связанной артерии увеличивается (p < 0,05) на 26 % по сравнению с применением липосомальной системы и на 46 % по сравнению с использованием нативной тенектеплазы. При этом масса ишемизированного миокарда на фоне тромболитической терапии с применением иммунолипосом уменьшается (p >< 0,05) на 16 % по сравнению с таковой при использовании липосомальной системы и на 26 % при применении нативной тенектеплазы. Новая система адресной доставки тенектеплазы обеспечивает эффективный и безопасный тромболизис в эксперименте на животных>< 0,05) на 26 % по сравнению с применением липосомальной системы и на 46 % по сравнению с использованием нативной тенектеплазы. При этом масса ишемизированного миокарда на фоне тромболитической терапии с применением иммунолипосом уменьшается (p < 0,05) на 16 % по сравнению с таковой при использовании липосомальной системы и на 26 % при применении нативной тенектеплазы. Новая система адресной доставки тенектеплазы обеспечивает эффективный и безопасный тромболизис в эксперименте на животных.> < 0,05) на 16 % по сравнению с таковой при использовании липосомальной системы и на 26 % при применении нативной тенектеплазы.

 Новая система адресной доставки тенектеплазы обеспечивает эффективный и безопасный тромболизис в эксперименте на животных.

A new system of targeted delivery of tissue plasminogen activator tenecteplase for restoration of coronary blood flow in acute myocardial infarction in animal experiments was developed.

The new system of targeted delivery of fibrinolytic consists of native (“free”) and encapsulated (“bound”) tenecteplase in liposomes, in the percentage ratio (60 and 40 %, respectively), which are conjugated through carboxylated dextran with fibrin-specific monoclonal antibodies Fnl-3C.

The physicochemical characteristics of the obtained liposomes conjugated with fibrin-specific monoclonal antibodies (immunoliposomes) with tenecteplase were determined: immunoliposomes have a hydrodynamic diameter of ~76‒77 nm, a zeta potential of ~(‒33) mV, a polydispersity index of ~0.55. Modification of liposomes with fibrin-specific monoclonal antibodies does not alter thrombolytic activity.

When using immunoliposomes the survival rate of animals with acute myocardial infarction is ~90 %, liposomal and native form of the drug ‒ 80 %.

The use of immunoliposomal delivery system in animals with acute myocardial infarction leads to an increase in the free lumen of the infarct-related artery (p < 0.05) by 26 % compared to the liposomal delivery system and by 46 % compared to native tenecteplase. At the same time, the mass of ischemic myocardium on the background of thrombolytic therapy with>< 0.05) by 26 % compared to the liposomal delivery system and by 46 % compared to native tenecteplase. At the same time, the mass of ischemic myocardium on the background of thrombolytic therapy with immunoliposomes decreases (p < 0.05) by 16 % in rats in comparison with the liposomal system and by 26 % in comparison with native tenecteplase. The new system of targeted delivery of tenecteplase provides effective and safe thrombolysis in animal experiment> < 0.05) by 16 % in rats in comparison with the liposomal system and by 26 % in comparison with native tenecteplase.

The new system of targeted delivery of tenecteplase provides effective and safe thrombolysis in animal experiment.

острый инфаркт миокардатенектеплазалипосомысистема адресной доставкифибринспецифичные моноклональные антителаacute myocardial infarctiontenecteplaseliposomestargeted delivery systemfibrin-specific monoclonal antibodiesРабота выполнена в рамках проекта «Разработать метод адресной доставки лекарственных средств для тромболитической терапии острого инфаркта миокарда» ГПНИ «Фундаментальные и прикладные науки – медицине» (2019/2021 гг.). Авторы выражают особую благодарность Министру здравоохранения Республики Беларусь Пиневичу Дмитрию Леонидовичу за поддержку и постоянное внимание к выполнению данного проекта.The work was carried out within the framework of the project “Develop a method for targeted delivery of drugs for thrombolytic therapy of acute myocardial infarction” of the State Public Research Institute “Basic and Applied Sciences – Medicine” (2019/2021). The authors are very grateful to the Minister of Heathcare of the Republic of Belarus Pinevich Dmitry Leonidovich for support and constant attention to the implementation of this project.ReferencesGlobal Regional, and National Burden of Cardiovascular Diseases for 10 Causes, 1990 to 2015 / G. A. Roth [et al.] // J. Am. Coll. Cardiol. ‒ 2017. ‒ Vol. 70, N 1. ‒ P. 1‒25. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2017.04.052Roth G. A., Johnson C., Abajobir A., Abd-Allah F., Abera S. F., Abyu G. [et al.]. Global Regional, and National Burden of Cardiovascular Diseases for 10 Causes, 1990 to 2015. Journal of the American College of Cardiology, 2017, vol. 70, no. 1, pp. 1‒25. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2017.04.052Sustained benefit 20 years after reperfusion therapy in acute myocardial infarction / R. T. van Domburg [et al.] // J. Am. Coll. Cardiol. ‒ 2005. ‒ Vol. 46, N 1. ‒ P. 15–20. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2005.03.047van Domburg R. T., Sonnenschein K., Nieuwlaat R., Kamp O., Storm C. J., Bax J. J., Simoons M. L. Sustained benefit 20 years after reperfusion therapy in acute myocardial infarction. Journal of the American College of Cardiology, 2005, vol. 46, no. 1, pp. 15–20. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2005.03.047Zhang, H. Thin-film hydration followed by extrusion method for liposome preparation / H. Zhang // Methods Mol. Biol. ‒ 2017. ‒ Vol. 1522. ‒ P. 17–22. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-6591-5_2Zhang H. Thin-film hydration followed by extrusion method for liposome preparation. Methods in Molecular Biology, 2017, vol. 1522, pp. 17–22. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-6591-5_2Liposomal nanocarriers for plasminogen activators / S. Koudelka [et al.] // J. Controll. Release. ‒ 2016. ‒ Vol. 227. ‒ P. 45–57. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2016.02.019Koudelka S., Mikulik R., Mašek J., Raška M., Turánek Knotigová P., Miller A. D., Turánek J. Liposomal nanocarriers for plasminogen activators. Journal of Controlled Release, 2016, vol. 227, pp. 45–57. https://doi.org/10.1016/j.jconrel. 2016.02.019Получение комплексных препаратов на основе липосомальной формы стрептокиназы и их фармакокинетические характеристики / Е. И. Дубатовка [и др.] // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. ‒ 2017. ‒ Т. 61, № 6. ‒ С. 50‒57.Dubatovka E. I., Lutik I. L., Chernyavskii E. A., Bondarenko E. S., Adzerikho I. E., Agabekov V. E. Preparation of complex formulations based on liposomal streptokinase and their pharmacokinetic characteristics. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2017, vol. 61, no. 6, pp. 50–57 (in Russian).Fibrinspecific liposomes as a potential method of delivery of the thrombolytic preparation streptokinase / I. E. Adzerikho [et al.] // J. Thrombosis Thrombolysis. ‒ 2022. ‒ Vol. 53, N 2. ‒ P. 313‒320. https://doi.org/10.1007/s11239-021-02614-0Adzerikho I. E., Vladimirskaya T. E., Lutsik I. L., Dubatouka K. I., Agabekov V. E., Branovitskaya E. S., Chernyavsky E. A., Lugovska N. Fibrinspecific liposomes as a potential method of delivery of the thrombolytic preparation streptokinase. Journal of Thrombosis and Thrombolysis, 2022, vol. 53, no. 2, pp. 313‒320. https://doi.org/10.1007/s11239-021-02614-0Efficiency of targeted delivery of streptokinase based on fibrin-specific liposomes in the vivo experiment / I. Adzerikho [et al.] // Drug Deliv. Transl. Res. ‒ 2023. ‒ Vol. 13, N 3. ‒ P. 811‒821. https://doi.org/10/1007/S13346-022-01242-2Adzerikho I., Vladimirskaya T., Lutsik I., Dubatovka K., Agabekov V. Efficiency of targeted delivery of streptokinase based on fibrin-specific liposomes in the vivo experiment. Drug Delivery and Translational Research, 2023, vol. 13, no. 3, pp. 811‒821. https://doi.org/10/1007/S13346-022-01242-2Targeted Delivery of Plasminogen Activators for Thrombolytic Therapy: An Integrative Evaluation / Y.-H. Ma [et al.] // Molecules. ‒ 2019. ‒ Vol. 24, N 18. ‒ Art. 3407. https://doi.org/10.3390/molecules24183407Ma Y.-H., Liu Ch.-H., Liang Y., Chen J.-P., Wu T. Targeted Delivery of Plasminogen Activators for Thrombolytic Therapy: An Integrative Evaluation. Molecules, 2019, vol. 24, no. 18, art. 3407. https://doi.org/10.3390/molecules24183407Platelet microparticle-inspired clot-responsive nanomedicine for targeted fibrinolysis / C. L. Pawlowski [et al.] // Biomaterials. ‒ 2017. ‒ Vol. 128. ‒ P. 94–108. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2017.03.012Pawlowski C. L., Li W., Sun M., Ravichandran K., Hickman D., Kos C., Kaur G., Sen Gupta A., Dreussi E., Toffoli G. Platelet microparticle-inspired clot-responsive nanomedicine for targeted fibrinolysis. Biomaterials, 2017, vol. 128, pp. 94–108. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2017.03.012Nanocarriers in cancer clinical practice: a pharmacokinetic issue / L. Giodini [et al.] // Nanomedicine. ‒ 2017. ‒ Vol. 13, N 2. ‒ P. 583–599. https://doi.org/10.1016/j.nano.2016.07.012Giodini L., Re F. L., Campagnol D., Marangon E., Posocco B. Nanocarriers in cancer clinical practice: a pharmacokinetic issue. Nanomedicine, 2017, vol. 13, no. 2, pp. 583–599. https://doi.org/10.1016/j.nano.2016.07.012Li, W. Ferric chloride-induced murine carotid arterial injury: A model of redox pathology / W. Li, T. M. McIntyre, R. L. Silverstein // Redox Biol. – 2013. – Vol. 1, N 1. – P. 50‒55. https://doi.org/10.1016/j.redox.2012.11.001Li W., McIntyre T. M., Silverstein R. L. Ferric chloride-induced murine carotid arterial injury: A model of redox pathology. Redox Biology, 2013, vol. 1, no. 1, pp. 50‒55. https://doi.org/10.1016/j.redox.2012.11.001The efficacy and the safety of the action of the complex drug of fibrin-specific streptokinase in arterial thrombosis in vivo / I. E. Adzeriho [et al.] // Eur. Heart J. ‒ 2019. ‒ Vol. 40, suppl. 1. ‒ Art. P743. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehz747.0346Adzeriho I. E., Lutsik I. L., Vladimirskaya T. E., Cherniavsky E. A. The efficacy and the safety of the action of the complex drug of fibrin-specific streptokinase in arterial thrombosis in vivo. European Heart Journal, 2019, vol. 40, suppl. 1, art. P743. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehz747.0346Экспериментальное изучение физико-химических, фармакокинетических свойств и степени безопасности комплексного препарата стрептокиназы на основе фибрин-специфичных липосом / И. Л. Лутик [и др.] // Кардиология в Беларуси. ‒ 2019. ‒ Т. 11, № 5. ‒ С. 729‒743.Lutik I. L., Vladimirskaya T. E., Chernyavskii E. A., Dubatovka E. I., Adzerikho I. E. Experimental study of physico-chemical, pharmacokinetic properties, and the degree of safety of complex preparation of streptokinase on the base of fibrin-specific liposomes. Kardiologiya v Belarusi = Cardiology in Belarus, 2019, vol. 11, no. 5, pp. 729‒743 (in Russian).Bradford, M. M. A rapid and sensitive method for the estimation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding / M. M. Bradford // Anal. Biochem. ‒ 1976. ‒ Vol. 72. ‒ P. 248‒254. https://doi.org/10.1006/abio.1976.9999Bradford M. M. A rapid and sensitive method for the estimation of microgram quantities of protein utilizing the principle of proteindye binding. Analytical Biochemistry, 1976, vol. 72, pp. 248‒254. https://doi.org/10.1006/abio.1976.9999Compton, S. J. Mechanism of dye response and interference in the Bradford protein assay / S. J. Compton, G. G. Jones // Anal. Biochem. ‒ 1985. ‒ Vol. 151, N 2. ‒ P. 369‒374. https://doi.org/10.1016/0003-2697(85)90190-3Compton S. J., Jones G. G. Mechanism of dye response and interference in the Bradford protein assay. Analytical Biochemistry, 1985, vol. 151, no. 2, pp. 369‒374. https://doi.org/10.1016/0003-2697(85)90190-3Сапожников, А. Г. Гистологическая и микроскопическая техника: pуководство / А. Г. Сапожников, А. Е. Доросевич. – Смоленск: Смолен. ассоц. ученых, 2000. – 475 с.Sapozhnikov A. G., Dorosevich A. E. Histological and microscopic techniques. Smolensk, Smolensk Association of Scientists, 2000. 475 р. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.