Scientific journal
Научное обозрение. Медицинские науки
ISSN 2500-0780
ПИ №ФС77-57452

FORMATION OF TREND FOR CARDIOONCOLOGY MEANS ELICITATION ACCORDING TO DATE OF GLYCOSAMINOGLYCAN METABOLISM

Maksimenko A.V. 1
1 V.N. Smirnov Institute of experimental cardiology of the E.I. Chazov National Medical Research Center of Cardiology
1393 KB
Annotation. The contemporary risk factors of non-communicable diseases have the grooving influence on human health and advance the cardiovascular and oncological pathologies on the leading positions (according to morbidity index and death rate). The investigation of medicative effect on glycosaminoglycan metabolism aid the decrease and blockade of such injuries. The partakers of hyaluronan family are active for progress of endothelial dysfunction, growth of tumors, metastasis and angiogenesis. The object of present review is finding and notion of elicit and appear now trends of search of new drugs for cardiooncological destination on base of the research data of glycosaminoglycan metabolism. The more sixty publications were analyzed with subsequent inclusion its majority in list of literature. Targeting pharmacological correction of hyaluronan metabolism and others partakers of its family may become efficacious for treatment of cardiovascular pathologies. For this aim the preparations of substitutive therapy (as sulodexide or albumin) are used and the controlled destruction of hyaluronan with enzyme activity of hyaluronidase also. The derivative of this biocatalyst become effective for correction of solid organs cancer, heart failure, edema of head brain, cancer of pancreas, glioblastoma. Medical prospects of using hyaluronidase of different origin and by means of its modification with diverse methods have confirmed in biomedical and medicative effects of its use. It is noticeable the trend of human hyaluronidase application due to high technology manner of its obtaining with help of gene engineering.
glycosaminoglycan family of hyaluronan
cardiooncology
vascular patency
hyaluronan enriched solid tumors
hyaluronidase
effects of medicative using of hyaluronidase

Снижение сердечно-сосудистых рисков при умеренном потреблении алкоголя, вероятно, преобладает над увеличением риска новообразований [1]. Алкоголь классифицируется Международным агентством по изучению рака как канцероген для человека [2]. Во всяком случае, никто не должен употреблять алкогольные напитки по состоянию здоровья. Новая область, изучающая пожизненные эффекты всех воздействий окружающей среды на здоровье, направлена на изучение «экспозома» [3], концепция которого включает перспективу мультиэкспозиции (многократного воздействия). Стрессоры окружающей среды, нездоровое поведение (курение, малоподвижный образ жизни) и классические факторы риска (гипертония, диабет, ожирение) вызывают сходные патомеханизмы, способствующие появлению аддитивных синергических эффектов, ведущих к более выраженному развитию и более быстрому прогрессированию неинфекционных заболеваний. Связь только 1 % генов человека с канцерогенезом (при распространенном мнении, что рак – это болезнь генома, хотя, видимо, не единственная его причина) усиливает внимание к сопутствующим факторам риска окружающей среды. Значимая распространенность по всему миру рака желудка связана с заметной вероятностью его возникновения. Чаще всего рак желудка развивается не из-за какой-то мутации, а вследствие взаимодействия бактерии Helicobacter pylori с хроническим гастритом, язвой желудка и двенадцатиперстной кишки с формированием атрофии слизистой оболочки желудка (атрофический гастрит), на фоне которой, с последующей заменой метаплазии желудочного типа на кишечный, проявляется дисплазия с дальнейшим развитием рака. Более 90 % рака желудка проявляется таким образом.

Отмеченное выше положение подчеркивает актуальность обзорного рассмотрения перспективных мишеней для коррекции выявленных сочетанных нарушений метаболизма кардиоонкологического профиля как среди членов гликозаминогликанового (ГАГ) семейства гиалуронана, так и данных разработок и исследований потенциальных средств лечебного назначения. Для решения поставленных задач составления настоящего обзора автором были проанализированы 64 статьи за последние 10 лет с использованием баз данных PubMed, Scopus, MedLine, Web of Science, Elibrary.

Целью настоящего обзора стало выявление и демонстрация появляющихся сейчас тенденций в поиске новых лечебных средств кардиоонкологического назначения с опорой на исследовательские данные по метаболизму гликозаминогликанов.

Лечебное воздействие ферментов на нарушения сосудистой системы

Множественные изменения углеводных составляющих исследуемых биологических систем обусловили их высокую структурную изменчивость, связанную, в частности, с воздействием ферментов, способствующих многообразным превращениям и регулирующих метаболические изменения. Строение сосудистой системы не только включает ее трехслойную структуру (интима-медиа-адвентиция) по направлению от люминальной поверхности вглубь сосудистой стенки, но и протеогликановый слой на поверхности просвета сосуда. Он формирует (в нерастворимом и в растворимом виде) эндотелиальный гликокаликс (ЭГЛК) [3], состояние которого, в частности, контролируется функционированием фермента гиалуронидазы. ЭГЛК вместе с эндотелиальными клетками предстает защитным покровом поверхности сосудистой стенки для поддержания необходимого уровня кровообращения при обеспечении жизнедеятельности организма [4]. Значимой частью ЭГЛК становятся ГАГ, составляющие заметную долю микроокружения гиалуронидазы [4, 5]. Пониманию механизма регуляции активности этого фермента служат приемы компьютерного изучения (вычислительной биохимии) [6–8] взаимодействия белков, накопленных в предрасположенных к нарушениям участках сосудистой системы (как точки ветвления) с ГАГ, которые участвуют и влияют на различные заболевания человека (сердечно-сосудистые, инфекционные, нейродегенеративные патологии и опухоли) [9]. Следует отметить, что в развитии эндотелиальной дисфункции, росте опухолей, метастазировании и ангиогенезе заметно проявляют себя члены семейства гиалуронана. Адресная фармакологическая коррекция метаболизма гиалуронана и других участников его семейства может оказаться реально эффективной для терапии кардиоонкологических патологий. Понимание значимости продуктивного использования накопленных исследовательских данных гликозаминогликанового оборота для разработки новых лекарственных средств укрепляется и растет с обоснованным осознанием и рассмотрением внеклеточного матрикса как ключевого участника регуляции динамических процессов (миграция, пролиферация, дифференцировка резидентных клеток), а не только как каркаса и микроокружения клеток, влияющих на объем, форму и прочность тканей [10]. Протеазы экстрацеллюлярного матрикса вместе с объектами их воздействия становятся перспективными кандидатами биомедицинского изучения. Представление внеклеточного матрикса компонентом/областью с динамическими функциями превращает его в значимый объект, потенциально пригодный для снижения сердечно-сосудистых воспалений и заболеваний.

Нестабильность атеросклеротических бляшек в коронарных сосудах способствует их разрыву (с разрывом фиброзной капсулы, РФК) или эрозии (с сохранением фиброзной капсулы, СФК), ведущих к развитию острого коронарного синдрома (ОКС) – наиболее яркого проявления ишемической болезни сердца. У пациентов с поражением с СФК активация нейтрофилов, опосредованная толл-подобным рецептором 2 (тпр2), предположительно вызывается повышенным уровнем гиалуронана [11]. Нейтрофилы выступают основным элементом прогрессирования и дестабилизации бляшек. Развитие повреждения с СФК отличает не только появление заметных количеств гиалуронана (в частности, и гиалуронана малой молекулярной массы), но и, наряду с нарушениями кровотока, высвобождение нейтрофилами активной матриксной металлопротеиназы 9 (ММП9), усугубляющей отслойку эндотелиальных клеток и способствующей тромбозу. В результате местного/локального воздействия гиалуронан может запускать врожденный иммунный ответ при эрозии бляшек посредством тпр2. Повышенная экспрессия гиалуронидазы (HYAL2) в коронарных тромбах и повышенная локальная концентрация расщепленного гиалуронана становится одним из основных усилителей тпр2-опосредованной активации нейтрофилов при повреждении с СФК и определяет специфичность воздействия нейтрофилов именно в месте поражения (а не где-либо еще в артериальной системе). Совместная локализация гиалуронидазы и нейтрофилов в тромбах предполагает, что сами нейтрофилы могут быть источниками гиалуронидазы. Повышение ее активности у пациентов с поражением с СФК снижает количество гиалуронана, что может уменьшать активацию тпр2 нейтрофилов. Отмеченные изменения благоприятны для развития подходов антиракового лечения.

Поддержание посредством лечебного воздействия надлежащего функционирования сосудистой стенки [12, 13], опирающееся на результаты клинических исследований, подтверждается эффективным использованием ГАГ для восстановления нормальной эндотелиальной функции [9], обусловливая перспективность разработки препаратов гиалуронидазы (пригодных для регуляции размеров ГАГ сосудистого покрытия) потенциального кардиологического назначения. В качестве средств заместительной терапии активно применяется сулодексид [12, 13], который представляет собой смесь высокоочищенных ГАГ из высокоподвижного гепарина (80 %) и дерматансульфата (20 %) [14].

Первым и важным этапом эндотелиальной дисфункции выступает поражение ЭГЛК. Дефицит гиалуронидазы дает/обеспечивает наличие его более толстого/высокого слоя. Деградация протеогликанов обработкой гиалуронидазой сравнительно демонстрирует (с состоянием нормы) вовлечение гиалуронана в большинство функций ЭГЛК [15, 16]. Уменьшение или устранение нарушений метаболизма ГАГ, патологического состояния ЭГЛК происходит как в результате заместительного (сокращение потерь компонентов) или стабилизирующего (экранирование и поддержание сосудистого слоя) действия используемых средств, так и путем регулируемой терапевтами деградации гиалуронана [17–19].

Лечение с помощью пэгилированной гиалуронидазы человека (PEGPH20) увеличивало время выживаемости мышей при использовании производного биокатализатора в сочетании с лучевой терапией значительно больше, чем только с лучевой терапией или только с PEGPH20 [20]. Заметим, что участники сигнального пути гиалуронана (гиалуронансинтазы, его рецепторы, гиалуронидаза HYAL-1) способствуют росту опухоли, метастазированию и ангиогенезу, превращая/выделяя каждый из них в потенциальную мишень для антиракового лечения [21]. Разработано множество целевых подходов [8] для воздействия на различные члены семейства гиалуронана (низкомолекулярные ингибиторы, антитела, вакцины). Гиалуронан использовали в препаратах наночастиц [21] для адресной доставки химиотерапевтических лекарств и других противоопухолевых соединений к опухолевым клеткам благодаря взаимодействию с рецепторами гиалуронана на клеточной поверхности. Расщепляя гиалуронан, гиалуронидаза (HYAL-1) образует его небольшие фрагменты, некоторые из которых (состоящие из 10–25 дисахаридных звеньев/единиц) являются ангиогенными. Каждая гиалуронансинтаза или HYAL-1, по отдельности или совместно, способствуют пролиферации, подвижности и инвазии опухолевых клеток, а также усилению роста опухоли, метастазированию, ангиогенезу в ксенотрансплантатах. Ограниченная деградация гиалуронана перицеллюлярного матрикса приводит к образованию ангиогенных фрагментов гиалуронана. Полная же деградация матричного гиалуронана (в результате сверхэкспрессии HYAL-1) будет (по мнению авторов) ингибировать рост и прогрессирование опухоли. Было обнаружено, что, в отличие от ангиогенных фрагментов гиалуронана его олигосахариды, состоящие из 2–3 дисахаридных единиц/звеньев, обладают противоопухолевой активностью [9, 20, 21]. Нацеливание фармакологического воздействия на гиалуронан и другие члены его семейства, используя разные способы введения препаратов, может оказаться весьма полезным при разработке средств для лечения рака с контролированием степени деградации гиалуронана.

Сочетанное применение производных гиалуронидазы

Более половины смертей онкологических пациентов во всем мире обусловлены кардиальной патологией. Причины оказания неотложной помощи онкологическим больным (с активным раком) в отношении сердечно-сосудистых заболеваний нечасты. Однако состояние таких пациентов может быть усугублено диагностированием у них кардиологического заболевания из-за его предполагаемой опасности для жизни. Отмеченные обстоятельства указывают на возможность и важность одновременного комбинированного/сочетанного применения терапевтических средств одного вида (с одним и тем же активным началом) на кардиологические и онкологические нарушения. Гиалуронидаза может оказаться активным агентом такого воздействия.

Отличие взаимодействия гиалуронидазы с полимерными и сополимерными ГАГ обусловлено влиянием на глобулу фермента С-5 эпимеров, остатков L-IdoA и D-GlcA; гликозидных связей α(1-4) и α(1-3), в отношении к β(1-4) и β(1-3), в составе ГАГ (гепарин, дерматансульфат в сравнении с хондроитинсульфатом, гиалуронаном) и дисахаридов (Mal против Cel); С-4 эпимеров, Glc по отношению к Gal. Значимо достижение многообразного микроокружения биокатализатора (как при его взаимодействии со смесью дисахаридов) [22, 23]. Лактозу (Lac, состава Gal[β1-4]Glc) можно представить (с учетом уменьшения размеров ГАГ лигандов) структурным аналогом хондроитинсульфата (как и кератансульфата со сходным полимерным блоком цепи). Целлобиоза (Сel, состава Glc[β1-4]Glc) выступает структурным аналогом гиалуронана, мальтоза (Mal, состава Glc[α1-4]Glc) [24, 25] – гепарансульфата. Длительная инкубация (в течение восьми суток) гиалуронидазы с вышеназванными моно- и дисахаридами ведет к инактивации фермента с монотонным снижением титруемых аминогрупп и заметным ингибированием гепарином [22, 23]. Следует отметить большой инактивирующий эффект Gal и смеси моносахаридов при взаимодействии нативной гиалуронидазы с моносахаридами (Glc и Gal). Обоснованно росла актуальность исследования изменений биокатализатора при его взаимодействии с ГАГ или их фрагментами/лигандами.

Компьютерное изучение взаимодействия гиалуронидазы с ГАГ и их лигандами обнаружило стабилизацию структуры нативного фермента благодаря влиянию лигандов димеров и тримеров хондроитинсульфата при термоинактивации биокатализатора [26]. Регуляция ингибирования гиалуронидазы гепарином проявилась в конкурентном взаимодействии лигандов тримеров хондроитинсульфата и тетрамеров гепарина. Вычислительные изучения способствовали выявлению последовательности предпочтительного связывания ГАГ лигандов с ферментом, уточняя рекомендации для экспериментальной модификации этого белка с указанием значимости ковалентного взаимодействия биокатализатора (по его центрам cs7 или cs7, cs1, cs5) с тримерами хондроитинсульфата для получения стабилизированных форм фермента. Более полная картина молекулярного докинга и динамики гиалуронидазы с ГАГ лигандами может продемонстрировать преимущества используемого метода исследования. Вероятность конъюгирования гиалуронидазы по ее определенному, возможно, даже единственному, центру присоединения модификатора [27] оптимального вида наиболее эффективным или тому имеется альтернатива, последовательно установленная методами компьютерного моделирования 3D-структуры исследуемого фермента.

Стоит отметить достижимость экспериментальной реализации присоединения тримеров хондроитина по ограниченному набору центров (а именно cn7, cn1, cn5; cn2, cn8, cn4 /а вовсе не теоретически указанные cn6, cn3, cn1/) [28]. Такое обстоятельство порождает заметные сомнения в этом направлении экспериментальной ковалентной модификации гиалуронидазы.

Исследовательские подходы к кардиоонкологии

Повышение внутричерепного давления после отека головного мозга (как вазогенного, так и цитотоксического) определяет летальность и плохие исходы после черепно-мозговой травмы. Повышение содержания воды в головном мозге человека даже на 1 % способствует увеличению внутричерепного давления выше 20 мм рт. ст. [29]. Связывая и удерживая 10–15 молекул воды, отрицательно заряженный гиалуронан становится ключевым компонентом гидратации тканей. Под действием гиалуронидазы возможна деградация гиалуронана, способствующая [30, 31] предотвращению и снижению отека. Уменьшение отека через 24 ч (в ипсилатеральном гиппокампе мышей с черепно-мозговой травмой) действительно происходило после интрацеребровентрикулярной инъекции гиалуронидазы. При этом введение фермента не нарушало по данным магнитно-резонансной томографии (МРТ) целостности гематоэнцефалического барьера и отрицательно не влияло на функциональное восстановление. Воздействие гиалуронидазы на посттравматический отек головного мозга способствует снижению внутричерепного давления и может оказаться, по авторскому мнению, перспективной терапевтической стратегией лечения таких тяжелых травм. Поддержанию наиболее опасной первичной опухоли головного мозга у взрослых – глиобластомы [32] способствует экстрацеллюлярный матрикс. Гиалуронан из его состава может служить развитию злокачественных фенотипов глиобластомы [33, 34]. Агрессивность опухоли и плохие исходы при различных новообразованиях тесно связаны с накоплением гиалуронана. Источником, экспрессирующим гиалуронидазу, может стать онколитический иммуномоделирующий аденовирус ICOVIR17, вызывающий деградацию гиалуронана экстрацеллюлярного матрикса (с уничтожением раковых клеток) с увеличением распространения вируса в опухоли с осуществлением модификации тканевого микроокружения опухоли при ортотопической глиобластоме [32]. С помощью ICOVIR17 проходила деградация гиалуронана, индуцировалась иммунная активация с развитием значимого терапевтического эффекта, когда опосредованная репликацией онколитического вируса гибель опухолевых клеток высвобождала опухолевые антигены и запускала иммунные и воспалительные реакции с ремоделированием у клеток врожденного и адаптивного иммунитета. Достигнутая модификация тканевого микроокружения опухоли важна для стабильных лечебных ответов при агрессивной глиобластоме с применением сочетания INCOVIR17 с блокадой иммунных контрольных точек.

Применение гиалуронидазы демонстрирует возможность улучшения [35, 36] действенности противоопухолевой терапии. Отмечено, что высокое накопление гиалуронана в микроокружении опухоли увеличивает подъем внутритканевого давления и снижает перфузию лекарств. Опухолевое накопление гиалуронана предстает одним из маркеров более агрессивного злокачественного новообразования [36]. Увеличение содержания гиалуронана в опухоли сопровождается повышением в ней коллагена, сосудистым коллапсом, гипоксией и ростом метастатического потенциала (обуславливая повышение актина гладких мышц /α-SMA/). Лечение опухолей с высоким содержанием гиалуронана препаратами гиалуронидазы человека (ее пэгилированной формой PEGPH20) частично обращает этот фенотип и истощает связанный с опухолью VEGF-A165 (предполагая, что препарат PEGPH20 снижает ангиогенный потенциал тканевого микроокружения опухоли). Микроокружение опухоли служит поддержанию ее развития, а избыток гиалуронана вызывает внутриопухолевую иммуносупрессию и снижает эффективность иммунотерапии. Попытки уменьшения [37] количества гиалуронана в опухолях сопровождались ускорением метастазирования, что является основной причиной смертности онкологических больных. В этом случае индукция гликолиза гиалуронидазой проявляется как раз в сопутствующем ускорении миграции клеток. Следует учитывать такой двойной эффект активности гиалуронидазы при терапии рака: деградация гиалуронана и усиление метастазирования. С предусмотрением этого была сконструирована самосборная и генно-инженерная система доставки лекарств на основе экзосом, названная Exos-PH20-FA [38]. Она экспрессировала гиалуронидазу человека (РН20) и освобождала фолиевую кислоту (FA). Деградация гиалуронана гиалуронидазой приводит к образованию его дисахаридов и тетрасахаридов. Низкомолекулярные фрагменты гиалуронана вызывают перепрограммирование макрофагов М2 в тип М1, подтверждаемое высокой экспрессией генов, связанных с М1 (IL-6, TNF-α), свидетельствуя о локальной активации воспалительного процесса. Полученная система не только повышала эффективность лечения с химиотерапией, но и напрямую снизила риск метастазирования опухолевых клеток, вызванный гиалуронаном. Фолиевая кислота улучшала нацеливание на опухоль используемой системы экзосом и ингибировала миграцию клеток. Модулирование тканевого микроокружения опухоли модифицированием гиалуронидазы и сорбированием фолиевой кислоты увеличивало эффективность химиотерапии рака. Предлагаемые комбинированные стратегии химиотерапии и иммунотерапии способствуют преодолению [38] ограничений монотерапии, которая порой не позволяет достичь полной ремиссии опухоли.

Сердечная недостаточность связана с [39, 40] ускоренным ростом раковой опухоли, обнаруживая двунаправленную связь между сердечной недостаточностью и раком. Рак является ведущей причиной несердечно-сосудистой смертности у пациентов с сердечной недостаточностью. Наоборот, сердечно-сосудистые заболевания являются наиболее частой нераковой причиной летальности пациентов со злокачественными новообразованиями [41]. Объяснить связь между сердечной недостаточностью и раком можно общими факторами риска (с возможным использованием метода менделевской рандомизации с анализом как гены, связанные с одним признаком, могут влиять на другие). Эти патологии характеризуются перекрывающимися изменениями метаболических путей. Центральная роль метаболических расстройств в отмеченных заболеваниях может оказаться реальной мишенью в кардиоонкологии. Исследователи полагают, что хроническое воспаление увеличивает риск возникновения нового рака и сердечно-сосудистых заболеваний.

Поздняя диагностика аденокарциномы протоков поджелудочной железы (называемой и раком поджелудочной железы), раннее метастазирование и отсутствие эффективных методов лечения способствует заметному уровню летальности этого заболевания. В клинических испытаниях (фаза Ib) пэгилированной рекомбинантной гиалуронидазы человека (PEGPH20) в комбинации/сочетании с гемцитабином (GEM) была показана хорошая переносимость этих препаратов пациентами и возможный терапевтический эффект у больных с прогрессирующей аденокарциномой протоков поджелудочной железы, особенно у пациентов с опухолями и высоким уровнем гиалуронана [42]. Применение PEGPH20 формирует новый подход к лечению рака поджелудочной железы путем истощения интерстициального гиалуронана, накапливаемого в десмопластической строме аденокарциномы протоков поджелудочной железы со значительным повышением давления жидкости, приводя к коллапсу сосудов и затруднению перфузии. Пэгилирование рекомбинантной гиалуронидазы человека PH20 (PEGPH20) увеличивает ее период полувыведения из кровотока с нескольких минут до более чем 20 ч, обеспечивая таким образом [42] устойчивый распад/деградацию гиалуронана в тканях. Максимальная (и рекомендуемая) переносимая доза составила для монотерапии 3,0 мкг/кг один или два раза в неделю (при назначении с дексаметазоном 4 или 8 мг). Профиль безопасности и предварительные результаты лечения убедительно подтверждают значимость дальнейшего изучения этой новой стратегии воздействия на гиалуронан в микроокружении опухоли с помощью PEGPH20 в сочетании с другими химиотерапевтическими средствами. Также отмечалось, что пэгилированная рекомбинантная гиалуронидаза человека была успешной в клинических испытаниях по лечению рака поджелудочной железы и перспективна для оценки терапии других плотных раковых опухолей, характеризующихся накоплением гиалуронана (сочетанный рак желудка и пищевода, рак желчного тракта, рак молочной железы) [43].

Современное обновление аспектов лечения ферментами

Окружение глобулы биокатализатора ХС-оболочкой может стать дополнительным ресурсом стабилизации гиалуронидазы [5, 44]. Таким образом, посредством ковалентного связывания бычьей гиалуронидазы с высокомолекулярным носителем (сополимером N-оксида 1,4 – этиленпиперазина и (N-карбоксиметил) – 1,4-этиленпиперазиний бромида) был получен коммерческий препарат Лонгидаза (ООО «НПО Петровакс Фарма», Россия) [45], продемонстрировавший выраженные антифиброзные свойства [46]. Методы конъюгации белков/антител с лекарственными средствами постоянно совершенствуются [27, 42] с ростом перечня возможных для использования средств терапии. Перспективным по этому направлению изучения (апробированным практически) [47] представляется получение медицинских генно-инженерных конструктов гиалуронидазы разного доменного состава. Стабилизация структуры биокатализатора достигается и использованием методов биологического синтеза с получением модифицированных генно-инженерных производных фермента (пригодных и для выпуска гиалуронидазы) [48], в том числе посредством генно-инженерного продуцирования гиалуронидазы [49]. Обращает внимание использование производных фермента, полученных благодаря разной технологии выделения/получения и различным способам его модификации/конъюгации (рисунок).

missing image file

Кардиоонкологические средства и подходы к коррекции метаболических нарушений разрабатываемыми и исследуемыми производными гиалуронидазы

Применяется и дикая/нативная гиалуронидаза из семенников крупного рогатого скота [29], трансгенная гиалуронидаза, экспрессируемая онколитическим аденовирусом ICOVIR17 [32], бычья тестикулярная гиалуронидаза, ковалентно конъюгированная с хондроитинсульфатом [44] или с сополимером N-оксида-1, 4-этиленпиперазина и (N-карбоксиметил)-1, 4-этиленпиперазиний бромида [45, 46], пэгилированная рекомбинантная гиалуронидаза человека [20, 42, 43], самосборная генно-инженерная система на основе экзосом, экспрессирующих (посредством рекомбинантной плазмиды) гиалуронидазу (РН20) и с сорбированной фолиевой кислотой [38] (рисунок). Растет интерес к использованию гиалуронидазы человека [21, 42, 43] (с учетом ее неиммуногенности), переходу к генно-инженерным способам получения этого фермента, обнаруживающему значимость лечебных успехов применения таких производных биокатализатора против разных патологий (при злокачественных новообразованиях [21, 38, 42, 43], отеках головного мозга, нейродегенеративных нарушениях [29, 32]).

Поиск новых лечебных препаратов заметно осложняется наличием у некоторых патологий лекарственной резистентности. Она делает неэффективной стандартную терапию. Для преодоления таких затруднений разрабатываются лекарственные средства, состоящие из нескольких компонентов с разными видами активности [50]. Такое производное было создано для лечения рака молочной железы со сверхэкспрессией фактора роста соединительной ткани (ФРСТ), придающего заболеванию лекарственную устойчивость. Производные наночастиц сомодифицированные гиалуронаном и пептидом, проникающим в клетки опухоли молочной железы, и загруженные доксорубицином и малой интерферирующей РНК (миРНК) показали в экспериментах на мышах наибольший эффект ингибирования роста опухоли. Указанные наночастицы были получены по схеме «послойной сборки» на каркасе из мезопористого диоксида кремния с совместным включением пептида (как вектора для терапии рака молочной железы), способствующего избирательному накоплению производного в сосудистой сети области опухоли, гиалуронана (в качестве нацеливающей среды), обеспечивающего рецептор-опосредованный эндоцитоз (в лизосомы), и двух противораковых терапевтических агентов (миРНК и доксорубицина) [50]. Гиалуронан повышал поглощение клетками со сверхэкспрессией CD44 наночастиц, а гиалуронидаза в кислой субклеточной органелле осуществляла деградацию гиалуронановой оболочки используемого производного с высвобождением из него доксорубицина и миРНК с остатками препарата. ФРСТ обуславливал лекарственную устойчивость рака молочной железы. Высвобождение миРНК инициировало взаимодействия, ведущие к молчанию гена, связанного с ФРСТ-опосредованной лекарственной устойчивостью, способствуя индуцированному доксорубицином апоптозу. По предположениям авторов, наноносители с подобным каскадным нацеливанием лекарственных агентов могут обеспечить универсальную наномедицинскую платформу для высокоточной транспортировки терапевтиков (в рамках синергетического лечения), а преодоление лекарственной устойчивости конкретных видов рака (благодаря подавлению соответствующего гена) потенциально может способствовать широкому клиническому эффекту [50].

Заключение

Воздействие на здоровье многообразных факторов риска способствует образованию и развитию новой области медицины – кардиоонкологии, занимающейся лечением пациентов с сочетанными кардиологическими и онкологическими патологиями. Как цель терапевтического воздействия следует выделить коррекцию отмеченных нарушений метаболизма гликозаминогликанов, в частности членов семейства гиалуронана. Его участники проявляют себя в развитии эндотелиальной дисфункции, росте опухолей, метастазировании и ангиогенезе. Обоснованно направленная фармакологическая коррекция метаболизма гиалуронана и других членов его семейства реально может оказаться эффективной для терапии кардиоонкологических патологий. В настоящее время фармакологическая коррекция метаболизма гиалуронана осуществляется в основном защитой сосудистой стенки средствами заместительной терапии и регуляцией гиалуронанового оборота ферментными производными. Вычислительные (теоретические), биомедицинские и клинические данные демонстрируют широту, разнообразие и глубину разработок и исследований препаратов гиалуронидазы разного происхождения и при разных клинических нарушениях с разными способами их введения. Значимо проявляется использование гиалуронидазы человека и растущий интерес к ее получению высокотехнологичными методами генной инженерии. Представленные в обзоре данные, результаты их клинического применения, осуществление новых подходов складываются в перспективную тенденцию выявления на основе исследований метаболизма гликозаминогликанов новых средств кардиоонкологического назначения.