способ лечения злокачественных новообразований в эксперименте

Формула изобретения

Способ лечения злокачественных новообразований в эксперименте, включающий местное комбинированное магнитное воздействие на опухоль, отличающийся тем, что белым половозрелым беспородным крысам с перевивной саркомой 45 по достижении опухолью размеров 0,7-1,0 см³ в течение 2-2,5 недель 4-5 раз подкожно в зону, окружающую опухоль, на 2 см отстоящую от границ опухоли, вводят магнитную жидкость АМ-01, представляющую собой коллоидную взвесь наночастиц магнетита (Fе₂O₄) размерами 10±2 нм в воде, разведенную физиологическим раствором до концентрации 20 мг/мл, в дозе 55 мг/кг с распределением общего объема на 3 инъекции в разные локусы зоны введения с интервалами в 3 дня между введениями и, начиная с первого дня введения магнитной жидкости, воздействуют на опухоль и прилегающую зону электромагнитным излучением частотой 7,8 Гц и индукцией 20 мТл при экспозиции 15 мин с интервалами между каждыми двумя днями воздействия в 1-2 дня, при этом в дни введения магнитной жидкости интервал между введением и последующим электромагнитным воздействием составляет 10-30 мин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, точнее, к онкологии, и может быть использовано в эксперименте на перевивных опухолях для достижения выраженного противоопухолевого эффекта при отсутствии лекарственной и лучевой терапии.

Изобретение основано на способности магнитных полей оказывать выраженные биологические эффекты и включает разработку способа местного противоопухолевого воздействия с помощью магнитной жидкости и низкоинтенсивного инфранизкочастотного магнитного поля.

Известен способ лечения злокачественных опухолей в эксперименте, связанный с местным противоопухолевым действием постоянного магнитного поля (Уколова М.А., Химич Г.Г. Влияние постоянных магнитов на рост саркомы у белых крыс // Материалы XIII конференции физиологов Юга РСФСР. 1960. С.143). В известном способе на время воздействия кольцевой магнит размещали так, что опухоль оказывалась окруженной магнитным кольцом, и получали у части животных противоопухолевый эффект в виде торможения и регрессии опухоли. Однако механизм этого действия не был изучен.

Возникла гипотеза (Гаркави Л.Х.) о том, что рост опухоли связан с действием магнитного поля самой опухоли на окружающие ткани. В связи с этим сделано предположение о возможности получения лечебного эффекта путем ограничения магнитного влияния опухоли на соседние ткани с помощью магнитного «экрана». В качестве более эффективной альтернативы внешним источникам магнитного поля рассматривается магнитная жидкость - коллоидная взвесь нанодисперсных частиц-парамагнетиков в различных жидкостях.

Известен способ лечения злокачественных опухолей (Manfred Johannsen, Burghard Thiesen, Andreas Jordan et al. Magnetic fluid hyper-thermia (MFH) reduces prostate cancer growth in the orthotopic Dunning R3327 rat model // The Prostate. 2005. V.64. Is.3. P.283-292).

В известном способе используется метод магнитожидкостной гипертермии - противоопухолевый эффект в виде торможения роста опухоли на 41-52% достигается введением магнитной жидкости непосредственно в опухоль (перевиваемую аденокарциному предстательной железы крыс R3327-H Dunning) с последующим электромагнитным воздействием на опухоль от внешнего источника со следующими параметрами электромагнитного излучения (ЭМИ): частота - 0,1 МГц, напряженность, изменявшаяся в диапазоне 0-18 кА/м (0-23 мТл). При таком воздействии клетки опухоли повреждаются за счет перегрева, вызванного переходом энергии колебания железосодержащих парамагнитных наночастиц под влиянием ЭМИ в тепловую энергию.

Таким образом, в известном способе повреждение опухолевой ткани происходит за счет интенсивного энергетического воздействия на злокачественные клетки, связанного с повышением температуры внутри клетки до 41,2-70°С. Для этого используется электромагнитное излучение радиоволнового диапазона, генерируемое аппаратом сложной конструкции (AC magnetic field applicator), имеющее выраженную электрическую составляющую, характеристики которой авторами не указываются и биологическое действие на организм не рассматривается.

В связи с уже упоминавшейся выше гипотезой о том, что рост опухоли связан с действием магнитного поля самой опухоли на окружающие ткани, возникло предположение о возможности ограничения такого влияния и, тем самым, создания препятствия для инфильтративного роста опухоли. Поэтому была предпринята попытка в эксперименте «окружить» опухоль магнитной жидкостью. При этом внешнее низкоинтенсивное инфранизкочастотное ЭМИ призвано было бы удерживать парамагнитные наночастицы в зоне опухоли.

Целью изобретения является получение противоопухолевого эффекта в виде торможения роста и регрессии экспериментальных опухолей без использования цитостатиков и ионизирующего излучения.

Поставленная цель достигается тем, что белым половозрелым беспородным крысам с перевивной саркомой 45 по достижении опухолью размеров 0,7-1,0 см³ на протяжении курса лечения в течение 2-2,5 недель 4-5 раз подкожно в зону, окружающую опухоль, на 2 см отстоящую от границ опухоли, вводят магнитную жидкость с интервалами в 3 дня между введениями и, начиная с первого дня введения магнитной жидкости, воздействуют на опухоль и прилегающую зону электромагнитным излучением частотой 7,8 Гц и индукцией 20 мТл при экспозиции 15 минут с интервалами между каждыми двумя днями воздействия в 1-2 дня.

«Способ лечения злокачественных новообразований в эксперименте» является новым, так как он неизвестен при лечении злокачественных опухолей.

Новизна изобретения заключается, в использовании магнитной жидкости и внешнего низкоинтенсивного инфранизкочастотного ЭМИ для изменения параметров ЭМИ на периферии опухоли и в окружающих ее тканях, а также в характеристиках внешнего ЭМИ, резко отличных от параметров ЭМИ, используемых при магнитожидкостной гипертермии и исключающих не только возможность разогрева ткани опухоли за счет движения парамагнитных наночастиц, но и иное энергетическое воздействие на опухоль.

Изобретение «Способ лечения злокачественных новообразований в эксперименте» является промышленно применимым, так как может быть использован в здравоохранении, в научно-исследовательских онкологических институтах, при экспериментальных и клинических исследованиях возможностей применения магнитных жидкостей в комплексном противоопухолевом лечении.

«Способ лечения злокачественных новообразований в эксперименте» осуществляется следующим образом.

Крысам-опухоленосителям при достижении перевивной саркомой 45 размеров 0,7-1 см³ в зону, на 2 см отстоящую от границ опухоли, вводится магнитная жидкость. При этом используется магнитная жидкость АМ-01, представляющая собой коллоидную взвесь частиц магнетита (Fe₃O ₄) размерами 10±2 нм в воде со стеариновой кислотой в качестве поверхностно активного вещества Плотность данной магнитной жидкости (далее - МЖ) - 1,16 г/см³. МЖ вводится в дозе 55 мг/кг в виде раствора с концентрацией 20 мг/мл. Общий разовый объем МЖ (0,4-0,6 мл в зависимости от веса животного) распределяется на 3 инъекции в разные локусы зоны введения. Такие инъекции МЖ производят 4-5 раз с интервалом 3 дня. На опухоль и зону введения одновременно осуществляется воздействие низкоинтенсивным инфранизкочастотным электромагнитным излучением (ИНЧ ЭМИ) с параметрами - 20 мТл, 7,8 Гц (аппарат для магнитотерапии «Градиент-1»). При этом придерживаются следующего графика проведения воздействий ИНЧ ЭМИ в течение каждой недели: 2 дня воздействий - день перерыв - 2 дня воздействий - 2 дня перерыва. В дни введения МЖ воздействие ИНЧ ЭМИ осуществляется в течение 10-30 минут после введения МЖ.

Использование сочетанного воздействия на опухоль МЖ и ИНЧ ЭМИ позволило получить выраженный противоопухолевый эффект у всех животных, заключавшийся не только в торможении роста саркомы 45, но и в регрессии опухоли. При этом также было отмечено антистрессорное влияние использованного воздействия на организм крыс-опухоленосителей - преобладавшей в течение эксперимента общей неспецифической адаптационной реакцией организма экспериментальных животных была реакция спокойной активация. Как известно, такая адаптационная реакция способствует активизации нейроэндокринной и иммунной системы и повышению неспецифической резистентности организма (Гаркави Л.Х., 1966; Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б.. Уколова М.А., 1975, 1990).

Таблица
Размеры саркомы 45 и характер преобладавшей адаптационной реакции (АР) при воздействии магнитной жидкости АМ-01 (МЖ) и низкоинтенсивного инфранизкочастотного магнитного поля (ИНЧ ЭМИ)
Воздействие/Показатели	Контроль n=7	МЖ n=9	МЖ+ИНЧ ЭМИ n=9
Размер опухоли (см3)	7,0±2,25	5,32±1,45	0,7±0,44
Характер АР	Напряженные антистрессорные реакции. Стресс	Реакция спокойной активации, реакция тренировки. Напряженные антистрессорные реакции. Стресс	В большинстве случаев - реакция спокойной активации
Примечание: - отличие от значений в контроле, p<0,05

В таблице приведены результаты экспериментов с использованием МЖ и низкоинтенсивного инфранизкочастотного ЭМИ в качестве противоопухолевых факторов. Эксперименты проводили на половозрелых самцах белых беспородных крыс с перевивной саркомой 45. Объем групп сравнения - 7-9 животных. Воздействие начинали при достижении опухолями размеров не менее 0,7-1,0 см³ . В ходе каждого эксперимента систематически измеряли объем опухолей, определяли характер адаптационных реакций по лейкоцитарной формуле крови (Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А., 1990) и количество лейкоцитов в периферической крови.

В рассматриваемом эксперименте влияние магнитной жидкости выражалось в торможении роста саркомы 45 на 40% более чем в половине случаев (в 5-и из 9-и, р<0,05, критерий Вилкоксона-Манна-Уитни). У остальных крыс данной группы рост опухоли не отличался от наблюдавшегося в контрольной группе.

В случае сочетания МЖ и ЭМИ у всех животных был отмечен противоопухолевый эффект: в 2/3 случаев наблюдалась регрессия опухоли, и в 1/3 случаев - выраженное торможение ее роста (максимальный объем опухолей менее 2 см ³).

Животных исследованных групп отличались по показателям лейкоцитарной формулы крови, которые, как известно, отражают характер общей неспецифической адаптационной реакции организма (Selye H., 1936; Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А., 1979, 1990) и корреллируют с состоянием регуляторных систем и уровнем неспецифической резистентности организма. У крыс контрольной группы преобладали напряженные антистрессорные реакции (табл.). К концу эксперимента у части животных отмечено развитие реакции стресс. В группе с использованием МЖ без воздействия ИНЧ ЭМИ у крыс с торможением роста опухоли преобладали антистрессорные реакции спокойной активации и тренировки (табл.). У животных с таким же темпом роста саркомы 45, как в контрольной группе, отмечены адаптационные реакции, сходные по характеру и напряженности с наблюдавшимися в контрольной группе (табл.).

Местное действие на опухоль МЖ и ИНЧ ЭМИ способствовало улучшению состояния организма экспериментальных животных в целом. Параметры лейкоцитарной формулы (относительное содержание лимфоцитов в периферической крови - 62-70%) свидетельствовали о развитии у крыс рассматриваемой группы общей неспецифической адаптационной реакции спокойной активации без признаков напряженности. В ходе многолетних исследований показана сильная корреляционная связь лейкоцитарной формулы с такими параметрами с активизацией лимфопролиферативных процессов в органах иммунной системы и повышением активности эндокринных желез без гиперплазии надпочечников и повышения уровня глюкокортикоидных гормонов в крови (Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.A., 1979, 1990).

Технико-экономическая эффективность «Способа лечения злокачественных новообразований в эксперименте» заключается в торможении роста и регрессии экспериментальных опухолей животных при комбинированном воздействии на опухоль и соседнюю с ней зону магнитной жидкости и низкоинтенсивного инфранизкочастотного электромагнитного излучения.