Достижения в области применения наномицелл для повышения эффективности противоопухолевых субстанций (обзор)

Введение. О влиянии лекарственной формы на фармакологический эффект известно с древних времен. Стратегия получения мицеллярных лекарственных форм для активных противоопухолевых субстанций была сформулирована в прошлом веке. Однако широкое практическое распространение она получила в последние десятилетия. Это во многом связано с успехами в области синтеза новых структурных компонентов для формирования мицеллярного носителя, а также с получением более глубоких знаний о биохимических процессах, происходящих в опухолевой клетке.

Текст. Данный обзор посвящен достижениям в области применения наномицеллярных форм противоопухолевых препаратов с целью повышения эффективности терапии рака, которые охватывают период с 2019 по 2024 гг. С этой целью рассмотрены и проанализированы вспомогательные вещества, используемые для получения наномицеллярных форм противоопухолевых субстанций, на примере доцетаксела, паклитаксела, доксорубицина, фотосенсибилизаторов. Создание мицеллярных форм позволило по-новому взглянуть на эти известные в онкологической практике вещества.

Заключение. Имеющиеся достижения в области применения наномицелл для повышения эффективности противоопухолевых субстанций, несомненно, показывают перспективность развития этого технологического направления. Однако остается еще много нерешенных вопросов, связанных как со стабильностью наномицелл при введении в организм, так и с правовым регулированием в области создания и внедрения этой новой фармацевтической формы. Эти вопросы предстоит еще решить фармацевтической науке.

1. Dechbumroong P., Hu R., Keaswejjareansuk W., Namdee K., Liang X.-J. Recent advanced lipid-based nanomedicines for overcoming cancer resistance. Cancer Drug Resistance. 2024;7:24. DOI: 10.20517/cdr.2024.19.

2. Mahato R. Multifunctional Micro- and Nanoparticles. In: Mitra A. K., Cholkar K., Mandal A., editors. Emerging Nanotechnologies for Diagnostics, Drug Delivery and Medical Devices. Amsterdam: Elsevier Inc.; 2017. P. 21–43. DOI: 10.1016/b978-0-323-42978-8.00002-4.

3. Trinh H. M., Joseph M., Cholkar K., Mitra R., Mitra A. K. Nanomicelles in Diagnosis and Drug Delivery. In: Mitra A. K., Cholkar K., Mandal A., editors. Emerging Nanotechnologies for Diagnostics, Drug Delivery and Medical Devices. Amsterdam: Elsevier Inc.; 2017. P. 45–58. DOI: 10.1016/B978-0-323-42978-8.00003-6.

4. Санарова Е. В., Ланцова А. В., Николаева Л. Л., Дмитриева М. В., Орлова О. Л., Косоруков В. С. Создание липосомальных систем доставки для противоопухолевых субстанций. М.: Издательство «Перо»; 2023. 152 с.

5. Sanarova E., Lantsova A., Oborotova N., Polozkova A., Dmitrieva M., Orlova O., Nikolaeva L., Borisova L., Shprakh Z. Development of a Liposomal Dosage Form for a New Somatostatin Analogue. Indian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2019;81(1):146–149. DOI: 10.4172/pharmaceutical-sciences.1000490.

6. Sanarova E., Lantsova A., Oborotova N., Orlova O., Polozkova A., Dmitrieva M., Nikolaeva N. Liposome drug delivery. Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. 2019;11(3):1148–1155.

7. Khan Z., Haider M. F., Naseem N., Siddiqui M. A., Ahmad U., Khan M. M. Nanocarrier for the treatment of liver cancer. Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. 2022;14(11):944–957.

8. Alshweiat A., Jaber M., Abuawad A., Athamneh T., Oqal M. Recent insights into nanoformulation delivery systems of flavonoids against glioblastoma. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2024;91:105271. DOI: 10.1016/j.jddst.2023.105271.

9. Санарова Е. В., Ланцова А. В., Николаева Л. Л., Оборотова Н. А. Применение полисорбатов для создания парентеральных лекарственных форм гидрофобных веществ (обзор). Химико-фармацевтический журнал. 2022;56(7):35–39. DOI: 10.30906/0023-1134-2022-56-7-35-39.

10. Tang C., Zhao Y., Liu J., Zheng X., Guo X., Liu H., Chen L., Shi Y. Polysorbate 80 as a possible allergenic component in cross-allergy to docetaxel and fosaprepitant: A literature review. Journal of Oncology Pharmacy Practice. 2023;29(8):1998–2006. DOI: 10.1177/10781552231203186.

11. Санарова Е. В., Ланцова А. В., Николаева Л. Л., Осипов В. Н., Гусев Д. В., Борисова Л. М. Солюбилизация производного 3-гидроксихиназолина, обладающего противоопухолевой активностью. Российский биотерапевтический журнал. 2023;22(4):60–67. DOI: 10.17650/1726-9784-2023-22-4-60-67.

12. Gallego-Jara J., Lozano-Terol G., Sola-Martínez R. A., Cánovas-Díaz M., de Diego Puente T. A Compressive Review about Taxol®: History and Future Challenges. Molecules. 2020;25(24):5986. DOI: 10.3390/molecules25245986.

13. Zarrintaj P., Ramsey J. D., Samadi A., Atoufi Z., Yazdi M. K., Ganjali M. R., Amirabad L. M., Zangene E., Farokhi M., Formela K., Saeb M. R., Mozafari M., Thomas S. Poloxamer: A versatile tri-block copolymer for biomedical applications. Acta Biomaterialia. 2020;110:37–67. DOI: 10.1016/j.actbio.2020.04.028.

14. Cappuccio de Castro K., Cedran Coco J., Mendes dos Santos É., Artem Ataide J., Miliani Martinez R., Monteiro do Nascimento M. H., Prata J., Martins Lopes da Fonte P. R., Severino P., Gava Mazzola P., Rolim Baby A., Barbosa Souto E., Ribeiro de Araujo D., Moreni Lopes A. Pluronic® triblock copolymer-based nanoformulations for cancer therapy: A 10-year overview. Journal of Controlled Release. 2023;353:802–822. DOI: 10.1016/j.jconrel.2022.12.017.

15. Бахрушина Е. О., Пыжов В. С., Сахарова П. С., Демина Н. Б., Чижова Д. А., Табанская Т. В., Лутфуллин М. Ф. Блок-сополимеры этиленоксида и пропиленоксида: перспективы применения в отечественной медицине и фармации. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. Регуляторные исследования и экспертиза лекарственных средств. 2023;13(2–1):333–344. DOI: 10.30895/1991-2919-2023-530.

16. Bakhrushina E. O., Khodenok A. I., Pyzhov V. S., Solomatina P. G., Demina N. B., Korochkina T. V., Krasnyuk I. I. Study of the effect of active pharmaceutical ingredients of various classes of BCS on the parameters of thermosensitive systems based on poloxamers. Saudi Pharmaceutical Journal. 2023;31(10):101780. DOI: 10.1016/j.jsps.2023.101780.

17. Mirzaei S., Gholami M. H., Hashemi F., Zabolian A., Farahani M. V., Hushmandi K., Zarrabi A., Goldman A., Ashrafizadeh M., Orive G. Advances in understanding the role of P-gp in doxorubicin resistance: Molecular pathways, therapeutic strategies, and prospects. Drug Discovery Today. 2022;27(2):436–455. DOI: 10.1016/j.drudis.2021.09.020.

18. Mehata A. K., Setia A., Vikas V., Malik A. K., Hassani R., Dailah H. G., Alhazmi H. A., Albarraq A. A., Mohan S., Muthu M. S. Vitamin E TPGS-Based Nanomedicine, Nanotheranostics, and Targeted Drug Delivery: Past, Present, and Future. Pharmaceutics. 2023;15(3):722. DOI: 10.3390/pharmaceutics15030722.

19. Yan H., Du X., Wang R., Zhai G. Progress in the study of D-α-tocopherol polyethylene glycol 1000 succinate (TPGS) reversing multidrug resistance. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2021;205:111914. DOI: 10.1016/j.colsurfb.2021.111914.

20. Chen Y., Mo L., Wang X., Chen B., Hua Y., Gong L., Yang F., Li Y., Chen F., Zhu G., Ni W., Zhang C., Cheng Y., Luo Y., Shi J., Qiu M., Wu S., Tan Z., Wang K. TPGS-1000 exhibits potent anticancer activity for hepatocellular carcinoma in vitro and in vivo. Aging. 2020;12(2):1624–1642. DOI: 10.18632/aging.102704.

21. Kumar Panthi V., Bashyal S., Raj Paudel K., Docetaxel-loaded nanoformulations delivery for breast cancer management: Challenges, recent advances, and future perspectives. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2024;92:105314. DOI: 10.1016/j.jddst.2023.105314.

22. Dashputre N. L., Kadam J. D., Laddha U. D., Patil S. B., Udavant P. B., Kakad S. P. Targeting breast cancer using phytoconstituents: Nanomedicine-based drug deliver. European Journal of Medicinal Chemistry Reports. 2023;9:100116. DOI: 10.1016/j.ejmcr.2023.100116.

23. Zhang P., Xiao Y., Sun X., Lin X., Koo S., Yaremenko A. V., Qin D., Kong N., Farokhzad O. C., Tao W. Cancer nanomedicine toward clinical translation: Obstacles, opportunities, and future prospects. Med. 2023;4(3):147–167. DOI: 10.1016/j.medj.2022.12.001.

24. Чеберда А. Е., Белоусов Д. Ю. Сравнительный фармакоэкономический анализ препаратов Пакликал® и Таксол® в условиях Российской Федерации. Качественная клиническая практика. 2016;(1):14–24.

25. Lim W. T., Tan E. H., Toh C. K., Hee S. W., Leong S. S., Ang P. C. S., Wong N. S., Chowbay B. Phase I pharmacokinetic study of a weekly liposomal paclitaxel formulation (Genexol®-PM) in patients with solid tumors. Annals of Oncology. 2010;21(2):382–388. DOI: 10.1093/annonc/mdp315.

26. Nam S. H., Lee S.-W., Lee Y.-J., Kim Y. M. Safety and Tolerability of Weekly Genexol-PM, a Cremophor-Free Polymeric Micelle Formulation of Paclitaxel, with Carboplatin in Gynecologic Cancer: A Phase I Study. Cancer Research and Treatment. 2023;55(4):1346–1354. DOI: 10.4143/crt.2022.1436.

27. Wileński S., Koper A., Śledzińska P., Bebyn M., Koper K. Innovative strategies for effective paclitaxel delivery: Recent developments and prospects. Journal of Oncology Pharmacy Practice. 2024;30(2):367–384. DOI: 10.1177/10781552231208978.

28. Pei Q., Jiang B., Hao D., Xie Z. Self-assembled nanoformulations of paclitaxel for enhanced cancer theranostics. Acta Pharmaceutica Sinica B. 2023;13(8):3252–3276. DOI: 10.1016/j.apsb.2023.02.021.

29. Tu Y., Zhang W., Fan G., Zou C., Zhang J., Wu N., Ding J., Zou W. Q., Xiao H., Tan S. Paclitaxel-loaded ROS-responsive nanoparticles for head and neck cancer therapy. Drug Delivery. 2023;30(1):2189106. DOI: 10.1080/10717544.2023.2189106.

30. Kim T.-Y., Kim D.-W., Chung J.-Y., Shin S. G., Kim S.-C., Heo D. S., Kim N. K., Bang Y.-J. Phase I and pharmacokinetic study of Genexol-PM, a cremophor-free, polymeric micelle-formulated paclitaxel, in patients with advanced malignancies. Clinical Cancer Research. 2004;10(11):3708–3716. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-03-0655.

31. Kim S. C., Kim D. W., Shim Y. H., Bang J. S., Oh H. S., Kim S. W., Seo M. H. In vivo evaluation of polymeric micellar paclitaxel formulation: toxicity and efficacy. Journal of Controlled Release. 2001;72(1–3):191–202. DOI: 10.1016/s0168-3659(01)00275-9.

32. Lee S.-W., Kim Y.-M., Cho C.-H., Kim Y. T., Kim S. M., Hur S. Y., Kim J.-H., Kim B.-G., Kim S.-C., Ryu H.-S., Kang S. B. An Open-Label, Randomized, Parallel, Phase II Trial to Evaluate the Efficacy and Safety of a Cremophor-Free Polymeric Micelle Formulation of Paclitaxel as First-Line Treatment for Ovarian Cancer: A Korean Gynecologic Oncology Group Study (KGOG-3021). Cancer Research and Treatment. 2018;50(1):195–203. DOI: 10.4143/crt.2016.376.

33. Lee S.-W., Kim Y.-M., Kim Y. T., Kang S. B. An open-label, multicenter, phase I trial of a cremophor-free, polymeric micelle formulation of paclitaxel combined with carboplatin as a first-line treatment for advanced ovarian cancer: a Korean Gynecologic Oncology Group study (KGOG-3016). Journal of Gynecologic Oncology. 2017;28(3):e26. DOI: 10.3802/jgo.2017.28.e26.

34. Hou X., Guan Y., He S., Wu Z., Bai J., Xu J., Wang J., Xu S., Zhu H., Yin Y., Yang X., Shi Y. A novel self-assembled nanoplatform based on retrofitting poloxamer 188 for triple-negative breast cancer targeting treatment. Chemico-Biological Interactions. 2023;384:110710. DOI: 10.1016/j.cbi.2023.110710.

35. Hu Y., Ran M., Wang B., Lin Y., Cheng Y., Zheng S. Co-Delivery of Docetaxel and Curcumin via Nanomicelles for Enhancing Anti-Ovarian Cancer Treatment. International Journal of Nanomedicine. 2020;15:9703–9715. DOI: 10.2147/IJN.S274083.

36. Viswanadh M. K., Agrawal N., Azad S., Jha A., Poddar S., Mahto S. K., Muthu M. S. Novel redox-sensitive thiolated TPGS based nanoparticles for EGFR targeted lung cancer therapy. International Journal of Pharmaceutics. 2021;602:120652. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2021.120652.

37. Zhang H., Wang K., Zhang P., He W., Song A, Luan Y. Redox-sensitive micelles assembled from amphiphilic mPEG-PCL-SS-DTX conjugates for the delivery of docetaxel. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2016;142:89–97. DOI: 10.1016/j.colsurfb.2016.02.045.

38. Zhang E., Xing R., Liu S., Li P. Current advances in development of new docetaxel formulations. Expert Opinion on Drug Delivery. 2019;16(3):301–312. DOI: 10.1080/17425247.2019.1583644.

39. Zeng W., Luo Y., Gan D., Zhang Y., Deng H., Liu G. Advances in Doxorubicin-based nano-drug delivery system in triple negative breast cancer. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2023;11:1271420. DOI: 10.3389/fbioe.2023.1271420.

40. Wang M., Malfanti A., Bastiancich C., Préat V. Synergistic effect of doxorubicin lauroyl hydrazone derivative delivered by α-tocopherol succinate micelles for the treatment of glioblastoma. International Journal of Pharmaceutics: X. 2023;5:100147. DOI: 10.1016/j.ijpx.2022.100147.

41. Alshamrani S., Kumar A., Aldughaim M. S., Alghamdi K. M., Hussain M. D., Alanazi F. K., Kazi M. Development of Polymeric Micelles for Combined Delivery of Luteolin and Doxorubicin for Cancer Therapy. Journal of Cancer. 2024;15(14):4717–4730. DOI: 10.7150/jca.96402.

42. Paul M., Ghosh B., Biswas S. F127/chlorin e6-nanomicelles to enhance Ce6 solubility and PDT-efficacy mitigating lung metastasis in melanoma. Drug Delivery and Translational Research. 2025;15:621–637. DOI: 10.1007/s13346-024-01619-5.

43. Mesquita B., Singh A., Prats Masdeu C., Lokhorst N., Hebels E. R., van Steenbergen M., Mastrobattista E., Heger M., van Nostrum C. F., Oliveira S. Nanobody-mediated targeting of zinc phthalocyanine with polymer micelles as nanocarriers. International Journal of Pharmaceutics. 2024;655:124004. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2024.124004.

44. Николаева Л. Л., Санарова Е. В., Ланцова А. В. Гефитиниб: комбинированная терапия и комплексные системы доставки (обзор). Разработка и регистрация лекарственных средств. 2024;13(1):26–33. DOI: 10.33380/2305-2066-2024-13-1-1615.

45. Санарова Е. В., Ланцова А. В., Николаева Л. Л., Оборотова Н. А., Литвиненко Я. Е., Соловьева Н. Л. Создание модели комплексной наносистемы доставки, содержащей ингибитор тирозинкиназ и фотосенсибилизатор. Химико-фармацевтический журнал. 2023;57(7):43–46. DOI: 10.30906/0023-1134-2023-57-7-43-46.

46. Nikolaeva L. L., Sanarova E. V., Kolpaksidi A. P., Shcheglov S. D., Rudakova A. A., Baryshnikova M. A., Lantsova A. V. Effect of the composition of combined solid lipid particles with geftinib and a photosensitizer on their size, stability and cytotoxic activity. Biomedical Photonics. 2024;13(2):19–25. DOI: 10.24931/2413–9432–2023–13-1-19–25.