Офіційний веб сайт

Цикл наукових праць "Фундаментальні основи створення нових поліфункціональних наноматеріалів з інтерфероногенною та противірусною активністю"

М32

Автор: Панчук Р.Р., к.б.н., Малюкіна М.Ю., Іванова О.С., к.х.н., Богорад-Кобельська О.С., к.б.н.

Представлена Інститутом біології клітини НАН України.

Цикл наукових праць складається з 32  статей.

Створено основи розробки нових поліфункціональних наноматеріалів з інтерфероногенною та антивірусною активністю. Опрацьовано методи вивчення їх біобезпечності (токсичності, мутагенності, здатності до індукції інтерферону та продукції про- і протизапальних цитокінів). Отримано низку фундаментальних результатів щодо впливу застосованих у дослідженні сполук на інтенсивність та характер цитокінової відповіді організму, перебіг окисного стресу, індукованого УФ-опроміненням, пероксидом водню чи вірусною інфекцію із застосуванням методу експрес-оцінки флуоресцентними зондами функціонального стану клітин. В умовах окисного стресу досліджена комбінаторна дія антиоксидантів та протипухлинних препаратів та показано, що зниження продукції активних форм кисню за допомогою новітніх антиоксидантів супроводжується зниженням токсичної дії ліків на нормальні клітини організму.

Цикл наукових праць містить пріоритетні результати дослідження змін плазматичного та мітохондріального потенціалів клітин, які дозволили пояснити механізми дії досліджених сполук, як мембрано-опосередковані. Запропоновано новітні підходи до синтезу високоактивних наноматеріалів, а також доведено перспективність їх застосування в умовах індукованого окисного стресу.

Авторами здійснено постановку нових нетрадиційних задач розробки нанобіокомпозитних противірусних препаратів, зокрема, на основі наночастинок діоксиду церію та інтерферону, та показано значно вищу ефективність розробленого нанобіокомпозиту у порівнянні з вихідними сполуками.

Результати циклу мають значення для наступних масштабних доклінічних досліджень з метою розробки нових стратегій терапії злоякісних новоутворень людини та впровадження у клінічну практику нових вітчизняних перспективних та ефективних поліфункціональних наноматеріалів з інтерфероногенною та противірусною активністю.

Кількість публікацій: 77, в т.ч. 32 статті (21 у зарубіжних журналах), 54 тези доповідей, отримано патент, загальна кількість посилань на публікації авторів - 182 (згідно баз даних Scopus), h-індекс = 7.

Надіслати коментар

Коментарі

Божок Г.А., доктор біологічних наук

Актуальність і перспективність роботи молодих вчених Панчука Р.Р., Малюкіної М.Ю., Іванової О.С. та Богорад-Кобельської О.С. є надзвичайно високою і випливає з тієї ролі, яку відіграють наноматеріали у сучасній медицині. Зокрема, треба зазначити, що розробка матеріалів, які водночас характеризуються інтерфероногенною та антивірусною властивостями та є безпечними з біологічної точки зору одним з світових пріоритетів в галузі біомедичного матеріалознавства. Надзвичайну цікавість викликає також створення авторами композитних противірусних препаратів на основі наночасток церію та інтерферону, що дозволить комбінувати антивірусну дію інтерферону з антиоксидантними властивостями діоксиду церію. Наразі можна очікувати, що комерційна перспективність розроблених авторами препаратів буде надзвичайно високою. Враховуючи унікальність розробок, високий науковий рівень, та практичну спрямованість вважаю, що поданий цикл робіт заслуговує на присудження Державної премії України.

Бойко А.Л., д.б.н., професор, академік НААН України

Представлений цикл праць присвячений розробці новітніх біосумісних нанокомпозитів з інтерфероногенною та противірусною активністю. Авторами також проведено дослідження антиоксидантної активності наноматеріалів, оскільки при запальних процесах, вірусних захворюваннях, бактеріальних інфекціях та при перебігу злоякісних захворювань спостерігається зростання продукції активних форм кисню, тобто оксидативний стрес. Також значна увага приділена авторами розробці сучасних методів моніторингу рівня активних форм кисню в організмі.
Для інтегральної оцінки функціонального стану клітин авторами запропоновано метод визначення локальних змін флуоресценції зондів з використанням тест-системи поодиноких гепатоцитів щура, що дозволяє встановити величини клітинного та мітохондріального трансмембранних потенціалів, які пов’язані із загальним рівнем метаболічної активності клітини та відображають динаміку клітинної активації при дії агоністів.
Авторами вивчено вплив кріопротекторів та кріоконсервування на динаміку агоніст-індукованих змін потенціалів поодиноких гепатоцитів та виявлено зниження значення клітинного трансмембранного потенціалу, а також погіршення функціонування мітохондрій під впливом кріопротекторів. Тому було запропоновано та апробовано методику інкубування клітин з антиоксидантами для відновлення мітохондріальної чутливості.
Проведені авторами дослідження зміни мітохондріального мембранного потенціалу клітин під впливом похідних дифенілу виявили його зростання впродовж перших 30 хв. впливу сполук. Оскільки мітохондрії приймають участь у каскадній реакції продукції інтерферону І типу через зростання функціональної активності мітохондріального противірусного сигнального білка MAVS саме на ранніх етапах впливу на клітини, можна стверджувати, що похідні дифенілу опосередковують свої функції через цей сигнальний шлях і це в результаті призводить до індукції інтерферону І типу. Таким чином встановлено, що похідні дифенілу крім противірусних та інтерфероніндукуючих активностей, володіють також мембранотропними властивостями.
Авторами запропоновано оригінальні методики синтезу наночастинок діоксиду церію, що базуються на використанні підходів «м'якої хімії», а також нанобіокомпозитів на основі діоксиду церію та інтерферону. Вказаний нанобіокомпозит володіє значною противірусною дією за умов профілактичного і лікувального застосування та його ефективність значно вища порівняно із використанням його складових компонентів. Показані значні фотопротекторні властивості наночастинок діоксиду церію, що співпадають з характеристиками діоксиду титану та оксиду цинку. Отже, наночастинки можна використовувати для лікування сонячних опіків. Нанобіокомпозит на основі діоксиду церію продемонстрував селективність відносно злоякісних та нормальних клітин: показана цитопротекторна активність щодо чутливих до дії ліків клітинних ліній та посилення дії протипухлинних препаратів під впливом наночастинок на моделях злоякісних клітин, резистентних до лікарських засобів.
Таким чином, авторами окреслено значні подальші перспективи у використанні наночастинок як ефективних медичних засобів.
Вважаю, що поданий до розгляду цикл праць виконаний на високому науковому рівні, а колектив авторів заслуговує присудження премії Президента України для молодих учених за 2014 рік.

Фалалєєва Т.М., доктор біологічних наук, с.н.с.

Проведені авторами циклу праць дослідження продемонстрували значний потенціал для майбутнього використання наночастинок діоксиду церію у медицині, зокрема:
– нанобіокомпозит на основі наночастинок діоксиду церію з інтерфероном володіє значною противірусною дією як за умови профілактичного, так і лікувального застосування. Ефективність нанобіокомпозиту значно вища порівняно із використанням його складових компонентів у тих самих концентраціях;
– фотопротекторні властивості діоксиду церію в нанокристалічному стані співпадають з характеристиками діоксиду титану та оксиду цинку. Тому наночастинки можуть входити до складу препаратів для лікування сонячних опіків;
– нанобіокомпозит на основі діоксиду церію продемонстрував цитопротекторну активність щодо чутливих до дії ліків клітинних ліній, а також посилення дії протипухлинних препаратів під впливом наночастинок на моделях злоякісних клітин, резистентних до лікарських засобів. Така селективність дії наночастинок дозволить знизити ефект протипухлинних препаратів на нормальні клітини організму та посилити його на злоякісні клітини.
Тому вважаю, що проведене авторами дослідження є надзвичайно важливим та актуальним для розробки сучасних медичних препаратів.

Велика кількість публікацій у вітчизняних та міжнародних наукових виданнях також свідчить на користь інтенсивної та ефективної роботи колективу авторів.

Вважаю, що колектив авторів заслуговує присудження премії Президента України для молодих учених за 2014 рік.

Бубнов Р.В., кандидат медичних наук

Значним досягненням авторів, на мою думку, є створення оригінального нанобіокомпозиту на основі інтерферону та наночастинок діоксиду церію, синтезованих за допомогою новітніх авторських методик. Також були розроблені спеціальні прийоми хімічного синтезу для отримання наночастинок діоксиду церію певного розміру. Колективом авторів для синтезу наночастинок застосовано гомогенний гідроліз солей церію в умовах гідротермально-мікрохвильової обробки, який дозволяє також депонувати наночастинки іонами інших рідкоземельних елементів. Встановлено, що ріст часток діоксиду церію переважно реалізується за механізмом орієнтованого приєднання і зрощування кристалітів.

У циклі праць продемонстровано можливість використання гадоліній-вмісних твердих розчинів діоксиду церію як контрастучих агентів в магнітно-резонансній томографії. А також виявлені антиоксидантні активності колоїдних розчинів зазначеного складу.

Стабільні золі діоксиду церію функціоналізували аденозинтрифосфатом та інтерфероном для отримання нанобіокомпозитів з вищою ефективністю. Нанобіокомпозит на основі інтерферону продемонстрував противірусний захисний ефект в модельній системі вірус – клітина у стократ нижчих концентраціях порівняно із власне інтерфероном.

Також авторами показані істотні фотопротекторні властивості діоксиду церію, що відкриває перспективи використання наночастинок як препаратів для лікування сонячних опіків.

Вважаю, що молоді вітчизняні науковці: Р.Р. Панчук, М.Ю. Малюкіна, О.С. Іванова та О.С. Богорад-Кобельська – заслуговують присудження премії Президента України за 2014 рік.

Кривохатська Л.Д., канд.біол.наук.

Представлена до розгляду робота стосується створення новітніх нанобіоматеріалів на основі інтерферону та наночастинок діоксиду церію, які володіють інтерфероногенною та противірусною активністю, а також розглянуті сучасні підходи «м'якої хімії» для їх синтезу. Авторами розроблені оригінальні протоколи синтезу, що дозволяють отримувати наноматеріал зі встановленим розміром частинок. Створено новий метод гомогенного гідролізу солей церію для синтезу наночастинок діоксиду церію. Цей метод також дозволяє депонувати нанопорошок діоксиду церію іонами інших рідкоземельних елементів.
Авторами вперше виявлено противірусну дію наночастинок діоксиду церію та нанобіокомпозиту на їх основі з інтерфероном за умови їх профілактичного та лікувального застосування. Показано значно вищу ефективність нанобіокомпозиту порівняно із використанням інтерферону у тих самих дозах.
Авторами циклу праць показані фотопротекторні властивості діоксиду церію в нанокристалічному стані, що може бути основою для використання наноматеріалу у складі препаратів для лікування сонячних опіків.
Таким чином, отримані авторами нанобіокомпозити можуть в подальшому мати широке медичне застосування.
Вважаю, що колектив авторів поданого до розгляду циклу праць заслуговує присудження премії Президента України за 2014 рік.

Юзвенко Л.В., кандидат біологічних наук

Зважаючи на стрімке поширення в нашій країні онкологічних захворювань різноманітної етіології, необхідно сприяти проведенню розробок та пошуку препаратів, здатних протидіяти розвитку пухлин. Авторами даного циклу праць проведено синтез та попередні дослідження новітніх нанобіоматеріалів на основі діоксиду церію, які володіють антиоксидантною активністю. Виявлено цитопротекторну активність новітніх нанокомпозитів щодо чутливих до дії ліків клітинних ліній, а також посилення дії протипухлинних препаратів під впливом цих сполук на моделях злоякісних клітин, резистентних до лікарських засобів. Таким чином, застосування новітніх нанокомпозитів для лікування онкохворих є прикладом створення селективних препаратів та в майбутньому дозволить знизити ефект протипухлинних препаратів на нормальні клітини організму та посилити його на злоякісні клітини, резистентні до дії ліків. На користь перспективності застосування нових нанобіокомпозитів з антиоксидантними властивостями також говорять і такі факти: нормалізація рівнів протизапального цитокіну інтерферону-гамма та прозапального інтерлейкіну-6, а також зростання тривалості життя експериментальних тварин при їх комплексному лікуванні протипухлинним препаратом та нанобіокомпозитом.
Тому, можна стверджувати, що проведене авторами дослідження є надзвичайно важливим та актуальним для розробки сучасних вітчизняних протипухлинних препаратів.
Автори виконали цикл наукових праць на високому рівні і тому заслуговують на присудження премії Президента України для молодих учених за 2014 рік.

Ганова Л.О., к.б.н.

Представлена до розгляду конкурсна робота є дуже актуальною через те, що на даний час постає питання пошуку новітніх вітчизняних фармацевтичних препаратів, здатних індукувати продукцію ендогенного інтерферону організмом хворого та забезпечувати антивірусний захист від чужорідних агентів. Результатом циклу наукових праць є розробка нанобіокомпозитних антивірусних препаратів на основі інтерферону та наночастинок діоксиду церію, а також новосинтезованих низькомолекулярних сполук – похідних дифенілу. Показано чіткий вплив сполук на продукцію інтерферону клітинами-продуцентами, а також їх значну антивірусну активність за умов застосування різних експериментальних схем на моделях вірусу везикулярного стоматиту та вірусу простого герпесу І типу, які представляють РНК- та ДНК-вмісні віруси відповідно, що є свідченням широкого спектру застосування даних сполук. Для встановлення внутрішньоклітинних механізмів реалізації антивірусної та інтерфероніндукуючої активності похідних дифенілу проведено дослідження їх мембраноопосередкованих властивостей та виявлено їх здатність впливати на зміну мітохондріального мембранного потенціалу чутливих клітин та спричинювати передачу сигналу для індукції інтерферону через мітохондріальний антивірусний сигнальний білок. Встановлення механізму дії похідних дифенілу сприятиме їх цілеспрямованому застосуванню в медичній практиці.
Вважаю, що даний цикл наукових праць відповідає всім вимогам, а молоді вчені Панчук Р.Р., Малюкіна М.Ю., Іванова О.С., Богорад-Кобельська О.С. заслуговують присудження премії Президента України для молодих вчених за 2014 рік.

Кавок Н.С., к.б.н.

В представленій роботі авторами висвітлено основні результати надзвичайно актуального дослідження інтерфероногенної та противірусної активності новітніх нанобіоматеріалів, а також показано сучасні стратегії їх синтезу. Авторами виявлено вищу противірусну ефективність розроблених нанобіокомпозитів на різних модельних системах порівняно з їх складовими компонентами. Отримані нанобіокомпозити на основі наночастинок та біологічно активних сполук, зокрема інтерферону та аденозинтрифосфату, можуть в подальшому мати широке застосуванням у різних галузях медицини.
Про плідну роботу авторів у зазначеному циклі робіт свідчить значна кількість публікацій у вітчизняних та міжнародних наукових виданнях.
Вважаю, що поданий до розгляду цикл праць виконаний на високому науковому рівні, а колектив авторів заслуговує присудження премії Президента України.

Лазаренко Л.М., д.б.н., провідний науковий співробітник

Висунутий на конкурс цикл наукових праць Панчука Р.Р., Малюкіної М.Ю., Іванової О.С. та Богорад-Кобельської О.С., присвячений фундаментальним основам створення поліфункціональних наноматеріалів з інтерфероногенною та противірусною активністю, є узагальненням широкого спектру досліджень молодих учених щодо синтезу наночастинок, удосконалення методів моніторингу стану клітин при модуляції параметрів іонної провідності, які дозволяють оцінювати зміни каскаду внутрішньоклітинної сигналізації. Автори використали розроблені методи для оцінки функціонального стану клітин після дії різних зовнішніх факторів та виявлення сублетальних (на рівні сприйняття і передачі сигналу) пошкоджень клітин. Ними вивчено вплив низькомолекулярних сполук на стан системи інтерферону, цитокіновий профіль, на продукцію активних форм кисню в умовах вірусної інфекції, росту злоякісних клітин, опромінення, кріоконсервування. Добір ефективного поєднання антиоксидантів, наночастинок, сполук з інтерфероногенною та противірусною дією, а також інтерферону дозволило розробити високоефективні поєднання препаратів, комбіновані схеми застосування сполук. Загалом, отримані результати мають як теоретичне значення - дозволяють певним чином інтерпретувати механізми дії вивчених сполук та наноматеріалів, так і практичне - є основою для створення нових "нанопрепаратів" для лікування широкого спектру захворювань.
Вважаю, що творчий колектив науковців заслуговує присудження премії Президента України для молодих учених.

Тимошок Н.О. к. б.н., науковий співроб

Сучасна медицина нагально потребує нових противірусних препаратів з широким спектром дії, оскільки в умовах, коли відбувається стрімке розповсюдження нових вірусів, швидка селекція резистентних штамів, нераціонально розробляти та використовувати препарати з вузьким спектром дії. Саме тому представлені на здобуття премії Президента для молодих вчених результати грунтовних досліджень групи науковців: Панчука Р.Р., Малюкіної М.Ю., Іванової О.С. та Богорад-Кобельської О.С., присвячені фундаментальним основам створення поліфункціональних наноматеріалів з інтерфероногенною та противірусною активністю, є надзвичайно актуальними. Авторським колективом розроблені ефективні та прості методи синтезу наночастинок, із застосуванням удосконалених люмінесцентних методів проведено моніторинг стану клітин після дії різних зовнішніх факторів та вплив на них досліджуваних наночастинок та низькомолекулярних сполук. Результатом проведених робіт є розроблені високоефективні нанобіокомпозити на основі наночастинок та інтерферону, комбіновані схеми застосування антиоксидантів, наночастинок, сполук з інтерфероногенною та противірусною дією, що здатні регулювати продукцію активних форм кисню в умовах окисного стресу, гальмувати ріст злоякісних клітин. Отримані результати є надзвичайно цінними, оскільки відкривають перспективу широкого застосування новітніх нанотехнологій у медицині для лікування широкого спектру вірусних захворювань, протипухлинної терапії. Переконана, що молоді вітчизняні науковці: Р.Р. Панчук, М.Ю. Малюкіна, О.С. Іванова та О.С. Богорад-Кобельська - заслуговують присудження премії Президента України для молодих учених.

Карпенко Н.А., канд. биол. наук, зав. лабораторией

Время, когда пациент одно лечит, а другое калечит, совсем скоро должно уйти в прошлое. Препараты направленного действия – это продукт нанотехнологий. Эта может повысить эффективность лечения и снизить токсичность такого разрушительного лечения, как химиотерапия. Будущее – за селективной фармацевтикой.

Свой вклад в развитие узконаправленной фармацевтики вносят, как мы видим, и молодые украинские ученые. Работа является интересной, перспективной, получен ряд конкретных результатов, что не может не радовать. Препарат на основе наночастиц диоксида церия и интерферона, разработанный молодыми исследователями, показал высокую степень эффективности, что может быть одной из ступеней к решению важных медико-фармацевтических задач современности.

Я считаю, что данный коллектив молодых ученых заслуживает присуждения премии Президента Украины.

Огурцов А.Н., д.ф.-м.н., профессор кафедры биотехнологии

Несмотря на интенсивные исследования, которые проводятся по всему миру, количество антивирусных препаратов ограничено, а для отдельных вирусных инфекций их вовсе нет. Это связано как с появлением новых вирусов, так и с мутагенезом уже известных штаммов, которые могут вызывать развитие пандемий, а также с особенностями жизненного цикла вирусов. Разработка новых полифункциональных наноматериалов для применения в медицине и фармации - одна из важнейших задач фармацевтической нанобиотехнологии. Поэтому работа, представленная авторами на присуждение премии Президента, является актуальной и перспективной. Радует, что авторы получили конкретные результаты, подтверждающие высокую эффективность новых полифункциональных наноматериалов. Это дает надежды на возможность более эффективного лечения различных заболеваний, в том числе раковых опухолей, отечественными препаратами. Я считаю, что авторы данного цикла работ заслуживают присуждения премии Президента Украины для молодых исследователей.

Семінько В.В., кандидат фіз.-мат. наук

Представлений цикл наукових праць молодих вчених Панчука Р.Р., Малюкіної М.Ю., Іванової О.С. та Богорад-Кобельської О.С.присвячений створенню та тестуванню медичних препаратів на основі поліфункціональних наноматеріалів з інтерфероногенною та антивірусною активністю. Робота є надзвичайно цікавою, що обумовлено як широким спектром проведених досліджень, так і надзвичайною важливістю даної тематики. Проблема боротьби з оксидативним стресом на сьогоднішній день залишається однією з найбільш важливих в сучасній медицині і подана робота являє собою суттєвий внесок на шляху до її вирішення. В роботі авторами було, зокрема, досліджено дуже важливе питання комбінаторної дії антиоксидантів та протипухлинних препаратів та виявлено низку цікавих ефектів, які можуть мати широке значення для подальшого створення комерційних препаратів. Таким чином, я вважаю, що даний цикл наукових праць повністю задовольняє всім вимогам, а талановиті молоді вчені Панчук Р.Р., Малюкіна М.Ю., Іванова О.С., Богорад-Кобельська О.С. безумовно заслуговують присудження премії Президента України для молодих вчених за 2014 рік.

Ефимова С.Л., д.ф.-м.н, зав. отделом

Представленная на конкурс работа производит очень позитивное впечатление и является, безусловно, актуальной. Использование в современной медицине и фармации наноматериалов является новым и очень перспективным направлением, открывающим уникальные возможности по доставке лекарственных средств к пораженным органам и тканям и по влиянию непосредственно на различные функции организма, как на уровне клеток, так и организма в целом. Разработанный авторами противовирусный препарат на основе наночастиц диоксида церия и интерферона показал свою высокую эффективность в сравнении с исходными материалами, а разработанные подходы к синтезу высокоактивных наноматериалов позволяют надеяться на разработку новых «нанолекарств» для лечения различных заболеваний, включая злокачественные новообразования. Таким образом, можно заключить,что полученные результаты имеют большое значение как с фундаментальной, так и практической точек зрения. Считаю, что авторский коллектив заслуживает присуждения премии Президента Украины для молодых ученых.

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.