RU2638448C1 - Method for treating malignant new growths in experiment - Google Patents

Method for treating malignant new growths in experiment Download PDF

Info

Publication number
RU2638448C1
RU2638448C1 RU2016129859A RU2016129859A RU2638448C1 RU 2638448 C1 RU2638448 C1 RU 2638448C1 RU 2016129859 A RU2016129859 A RU 2016129859A RU 2016129859 A RU2016129859 A RU 2016129859A RU 2638448 C1 RU2638448 C1 RU 2638448C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
exposure
low
frequency
effect
during
Prior art date
Application number
RU2016129859A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Иванович Кит
Алла Ивановна Шихлярова
Галина Витальевна Жукова
Татьяна Альбертовна Бартенева
Марина Игоревна Брагина
Елена Алексеевна Ширнина
Татьяна Анатольевна Куркина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Ростовский научно-исследовательский онкологический институт" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Ростовский научно-исследовательский онкологический институт" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Ростовский научно-исследовательский онкологический институт" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority to RU2016129859A priority Critical patent/RU2638448C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2638448C1 publication Critical patent/RU2638448C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K33/00Medicinal preparations containing inorganic active ingredients
    • A61K33/24Heavy metals; Compounds thereof
    • A61K33/26Iron; Compounds thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N2/00Magnetotherapy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82BNANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B1/00Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine

Landscapes

  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention can be used in an experiment on animals with transplanted tumours to achieve a pronounced antitumour effect. The method includes the combined effect of magnetite nanoparticles (MN) and a low-intensity infra-low-frequency electromagnetic field. During the course of treatment, animals with tumours are administered with MN in the form of a magnetic fluid diluted with physiological saline to the MN concentration equal to 6.2 mg/ml and in a dose of 17.7 mg/kg, based on the weight of MN, subcutaneously to the zone spaced 1.5 cm from the tumour boundaries for 3 weeks, once every 3 days. In addition, a daily exposure to the animal's head is carried out for 4 weeks with infra-low frequency electromagnetic radiation in a repeated five-day cyclic regime. Every day, signals of three different frequencies are used - 0.03, 0.3 and 9 Hz, so that the exposure of the signals with a frequency 0.3 and 9 Hz is 1 minute, and the exposure of the signal with a frequency of 0.03 Hz during the cycle is 3, 4, 5, 3 and 4 minutes successively, with magnetic induction during a cycle varying from 3.2 to 0.7 mT.
EFFECT: allows to achieve a pronounced antitumour and antistress effect.
2 tbl

Description

Изобретение относится к медицине, точнее к онкологии, и может быть использовано в эксперименте на животных с перевивными опухолями для достижения выраженного противоопухолевого эффекта с помощью наночастиц (НЧ) магнетита при отсутствии лекарственной и лучевой терапии, а также гипертермического воздействия.The invention relates to medicine, more specifically to oncology, and can be used in an experiment on animals with transplantable tumors to achieve a pronounced antitumor effect using nanoparticles (NPs) of magnetite in the absence of drug and radiation therapy, as well as hyperthermic effects.

Изобретение основано на открытии СССР, диплом №158 от 23.05.75 г., и включает разработку способа комбинирования центрального воздействия с помощью низкоинтенсивного инфранизкочастотного магнитного поля, применяемого в режимах активационной терапии, и наночастиц магнетита в форме магнитной жидкости, вводимых в перитуморальную зону.The invention is based on the discovery of the USSR, diploma No. 158 of May 23, 755, and includes the development of a method for combining central exposure using a low-intensity infra-low-frequency magnetic field used in activation therapy modes and magnetite nanoparticles in the form of magnetic fluid introduced into the peritumoral zone.

Ранее было показано, что сочетание воздействия на центральные регуляторные структуры и периферические зоны позволяет усилить активизацию многоуровневых механизмов неспецифической резистентности организма по сравнению со случаями использования воздействия только одной локализации (см. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Кузьменко Т.С., Шихлярова А.И. Антистрессорные реакции и активационная терапия. Екатеринбург, 2002. Ч. I). При этом осуществление принципов активационной терапии, направленных на оптимизацию биотропных параметров действующих факторов, способствует повышению эффективности такого воздействия (см. Гаркави Л.Х. Активационная терапия. Ростов н/Д: Изд-во Рост, ун-та, 2006; см. Жукова Г.В., Шихлярова А.И., Солдатов А.В. и др. «Некоторые подходы к активизации механизмов противоопухолевой резистентности и функциональные аналоги категорий синергетики» // Биофизика, 2016, 61(2), С. 259-373).It was previously shown that a combination of effects on central regulatory structures and peripheral zones can enhance the activation of multilevel mechanisms of nonspecific resistance of an organism compared with cases of using exposure to only one localization (see Garkavi L.Kh., Kvakina EB, Kuzmenko T.S. ., Shikhlyarova AI Antistress reactions and activation therapy. Yekaterinburg, 2002. Part I). At the same time, the implementation of the principles of activation therapy aimed at optimizing the biotropic parameters of acting factors helps to increase the effectiveness of such an effect (see Garkavi L.Kh. Activation therapy. Rostov n / D: Publishing house Rost, un-that, 2006; see Zhukova G.V., Shikhlyarova A.I., Soldatov A.V. et al. “Some approaches to activating the mechanisms of antitumor resistance and functional analogues of the categories of synergetics” // Biophysics, 2016, 61 (2), P. 259-373) .

Известен способ лечения злокачественных опухолей легких в эксперименте с помощью разномодальных электромагнитных воздействий, локализованных на структуры ЦНС и периферические зоны, без применения химио- или лучевой терапии (см. Сидоренко Ю.С., Шихлярова А.И., Марьяновская Г.Я. и др. Способ лечения злокачественных опухолей легких в эксперименте. Патент RU №2484539, опубл. 10.06.2013 г., Бюл. №16).A known method of treating malignant lung tumors in an experiment using multimodal electromagnetic effects localized on the structures of the central nervous system and peripheral zones, without the use of chemo- or radiation therapy (see Sidorenko Yu.S., Shikhlyarova A.I., Maryanovskaya G.Ya. and other Method for the treatment of malignant lung tumors in the experiment. Patent RU No. 2484539, publ. 06/10/2013, Bull. No. 16).

В известном способе в качестве факторов используют инфранизкочастотное магнитное поле и воздействие импульсным электрическим полем с адаптивно изменяющимися параметрами, генерируемым аппаратом "СКЭНАР" (СКЭНАР-терапия). Первым этапом комбинированной электромагнитной терапии животных с саркомой 45, растущей в легких, в 9-10 часов утра проводят слабое поличастотное магнитное воздействие на голову животного-опухоленосителя с экспозицией не более 7 мин и магнитной индукцией, изменяющейся в течение курса в диапазоне 0.3-5 мТл. Через 15-20 мин после магнитного воздействия следует второе воздействие - сеанс СКЭНАР-терапии - заключающееся в обработке импульсным электрическим током поверхности кожи животных вдоль позвоночника (амплитуда 135 у.е.), области проекций легких, печени и грудины (амплитуда - от 30 до 60 у.е. в зависимости от чувствительности, режим модуляции 2:1) при ежедневном изменении частоты следования импульсов в последовательности 15,3 Гц - 18,6 Гц - 24,4 Гц - 30,5 Гц - 33,6 Гц. Проведение комбинированного электромагнитного воздействия с локализацией на голову и периферические зоны в течение 3 недель позволило получить выраженный эффект. Он заключался в отсутствии опухоли в контрольные сроки у 48% животных, а также в торможении роста опухоли в 28% случаев.In the known method, the infra-low-frequency magnetic field and the influence of a pulsed electric field with adaptively varying parameters generated by the SCENAR device (SCENAR-therapy) are used as factors. The first stage of combined electromagnetic therapy of animals with sarcoma 45 growing in the lungs, at 9-10 in the morning, conduct a weak polyfrequency magnetic effect on the head of the animal tumor carrier with an exposure of not more than 7 minutes and magnetic induction, varying over the course in the range of 0.3-5 mT . 15-20 minutes after magnetic exposure, the second effect follows - a SCENAR-therapy session - consisting in processing by pulsed electric current the surface of the skin of animals along the spine (amplitude 135 cu), the area of projections of the lungs, liver and sternum (amplitude - from 30 to 60 cu depending on sensitivity, the modulation mode is 2: 1) with a daily change in the pulse repetition rate in the sequence 15.3 Hz - 18.6 Hz - 24.4 Hz - 30.5 Hz - 33.6 Hz. Conducting a combined electromagnetic effect with localization on the head and peripheral zones for 3 weeks made it possible to obtain a pronounced effect. It consisted in the absence of a tumor in the control period in 48% of animals, as well as inhibition of tumor growth in 28% of cases.

В известном способе противоопухолевый эффект достигался с помощью электромагнитных излучений различной модальности. Известный способ не предусматривает использование в качестве действующего фактора наночастиц (НЧ) оксидов железа, которые в настоящее время рассматриваются как точки роста современных медицинских нанотехнологий. Перспективность этих нанофакторов обусловлена целым рядом физико-химических свойств, определяющих их ценность для лечения и диагностики (см. Першина А.Г., Сазонова А.Э., Филимонов В.Д. Взаимодействие магнитных наночастиц и ДНК: создание нанобиогибридных структур и их использование. Успехи химии, 2014 - Т. 83 (4) - 299-322; см. Laurent S, Mahmoudi М (2011) Superparamagnetic iron oxide nanoparticles: promises for diagnosis and treatment of cancer. Int J Mol Epidemiol Genet 2: 367-390; Namhey L., Schuck P.J., Nico P.S., Benjamin G. (2015). Surface Enhanced Raman Spectroscopy of Organic Molecules on Magnetite (Fe3O4) Nanoparticles. Journal of Physical Chemistry Letters 2015 6 (6), 970-974. DOI:10.1021/acs.jpclett.5b00036).In the known method, the antitumor effect was achieved using electromagnetic radiation of various modality. The known method does not provide for the use as an active factor of nanoparticles (NPs) of iron oxides, which are currently considered as the growth points of modern medical nanotechnology. The prospects of these nanofactors are due to a number of physicochemical properties that determine their value for treatment and diagnosis (see Pershina A.G., Sazonova A.E., Filimonov V.D. Interaction of magnetic nanoparticles and DNA: the creation of nanobiohybrid structures and their use Advances in Chemistry, 2014 - T. 83 (4) - 299-322; see Laurent S, Mahmoudi M (2011) Superparamagnetic iron oxide nanoparticles: promises for diagnosis and treatment of cancer. Int J Mol Epidemiol Genet 2: 367-390 ; Namhey L., Schuck PJ, Nico PS, Benjamin G. (2015). Surface Enhanced Raman Spectroscopy of Organic Molecules on Magnetite (Fe3O4) Nanoparticles. Journal of Physical Chemistry Letters 2015 6 (6), 970-974. DOI: 10.1021 /acs.jpclett.5b00036).

В настоящее время лечебное применениие НЧ оксидов железа связывают, прежде всего, с магнитожидкостной гипертермией (см. Jordan А. and Maier-Hauff K.J. Magnetic nanoparticles for intracranial thermotherapy. Nanosci. Nanotechnol. 7(12), 4604 (2007); см. Kobayashi T. Cancer hyperthermia using magnetic nanoparticles. Biotechnol. J. 6 (11), 1342 (2011) doi:10.1002/biot.201100045) и направленной доставкой различных противоопухолевых агентов в зону опухоли (см. Ren X., Chen Н., Yang V. et al. Iron oxide nanoparticle-based theranostics for cancer imaging and therapy. Front. Chem. Sci. Eng. 8 (3), 253 (2014); Tietze R., Zaloga J., Unterweger H. et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. pii: S0006-291X(15)30412-5 (2015) DOI:10.1016/j.bbrc.2015.08.022.), в меньшей степени - с использованием этих НЧ как фото- (см. Wang D., Fei В., Halig L.V. et al. Targeted Iron-Oxide Nanoparticle for Photodynamic Therapy and Imaging of Head and Neck Cancer. ACS Nano. 8 (7), 6620 2014) и радиосенсибилизирующих факторов (см. Khoei S., Mahdavi S.R., Fakhimikabir H. The role of iron oxide nanoparticles in the radiosensitization of human prostate carcinoma cell line DU145 at megavoltage radiation energies. Int. J. Radiat. Biol. 90 (5), 351 (2014)).Currently, the therapeutic use of NPs of iron oxides is primarily associated with magneto-liquid hyperthermia (see Jordan A. and Maier-Hauff KJ Magnetic nanoparticles for intracranial thermotherapy. Nanosci. Nanotechnol. 7 (12), 4604 (2007); see Kobayashi T. Cancer hyperthermia using magnetic nanoparticles. Biotechnol. J. 6 (11), 1342 (2011) doi: 10.1002 / biot.201100045) and targeted delivery of various antitumor agents to the tumor area (see Ren X., Chen N., Yang V. et al. Iron oxide nanoparticle-based theranostics for cancer imaging and therapy. Front. Chem. Sci. Eng. 8 (3), 253 (2014); Tietze R., Zaloga J., Unterweger H. et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. Pii: S0006-291X (15) 30412-5 (2015) DOI: 10.1016 / j.bbrc.2015.08.08.022.), To a lesser extent, using these LF as photo- (see Wang D., Fei B., Halig LV et al. Targeted Iron-Oxide Nanoparticle for Photodynamic Therapy and Imaging of Head and Neck Cancer. ACS Nano. 8 (7), 6620 2014) and radiosensitizing factors (cm. Khoei S., Mahdavi S.R., Fakhimikabir H. The role of iron oxide nanoparticles in the radiosensitization of human prostate carcinoma cell line DU145 at megavoltage radiation energies. Int. J. Radiat. Biol. 90 (5), 351 (2014)).

При этом имеет место недооценка собственного противоопухолевого потенциала НЧ оксидов железа. Остается малоизученным вопрос о самостоятельном прямом или опосредованном противоопухолевом влиянии этих нанофакторов. Выяснение этого вопроса может способствовать разработке новых эффективных противоопухолевых нанотехнологий.In this case, there is an underestimation of the intrinsic antitumor potential of NP iron oxides. The question of independent direct or indirect antitumor effects of these nanofactors remains poorly understood. Clarification of this issue may contribute to the development of new effective antitumor nanotechnologies.

Известен способ лечения злокачественных новообразований в эксперименте, предусматривающий реализацию самостоятельного противоопухолевого действия НЧ магнетита (см. Гаркави Л.Х., Жукова Г.В., Бартенева Т.А., Зернов В.А., Руденко М.Ю. Способ лечения злокачественных опухолей в эксперименте. Патент RU №2474884, коррекция опубликована 10.08.2013, Бюл. №22). В известном способе в качестве основного действующего фактора использовали НЧ магнетита, которые вводили перитуморально в течение 2-2,5 недель раз в 3 дня подкожно в зону, на 1,5-2 см отстоящую от границ опухоли. Параллельно применяли воздействие инфранизкочастотным (ИНЧ) магнитным полем (МП) (7.8 Гц, 50 мТл) на опухоль в течение 8-10 дней по 15 минут с перерывом в 1-2 дня после каждых 2 дней воздействия. Магнитное воздействие было использовано в качестве фактора, способствующего удержанию НЧ в перитуморальной зоне. Его характеристики принципиально отличались от характеристик электромагнитного излучения при магнитожидкостной гипертермии, и противоопухолевый эффект достигался при отсутствии заметного теплового воздействия на зону опухоли.There is a method of treating malignant neoplasms in an experiment, providing for the implementation of an independent antitumor effect of low-frequency magnetite (see Garkavi L.Kh., Zhukova G.V., Barteneva T.A., Zernov V.A., Rudenko M.Yu. Method for the treatment of malignant tumors in the experiment Patent RU No. 2474884, correction published on 08/10/2013, Bull. No. 22). In the known method, NP magnetite was used as the main active factor, which was administered peritumorally for 2-2.5 weeks every 3 days subcutaneously into the zone 1.5-2 cm spaced from the borders of the tumor. In parallel, the influence of the infra-low-frequency (LF) magnetic field (MP) (7.8 Hz, 50 mT) on the tumor was applied for 8-10 days for 15 minutes with a break of 1-2 days after every 2 days of exposure. Magnetic exposure was used as a factor contributing to the retention of NP in the peritumoral zone. Its characteristics were fundamentally different from the characteristics of electromagnetic radiation during magneto-liquid hyperthermia, and the antitumor effect was achieved in the absence of a noticeable thermal effect on the tumor area.

В ходе проведенного исследования была показана длительная аккумуляция НЧ магнетита и их агрегаций в зоне введения также и в отсутствии ИНЧ МП. И в дальнейших экспериментах была продемонстрирована возможность достижения сходного по выраженности противоопухолевого эффекта вообще без использования ИНЧ МП, но при двукратном увеличении дозы вводившейся магнитной жидкости, в пересчете на НЧ магнетита составившей 17,7 мг/кг (см. Т.Н. Гудцкова, Г.В. Жукова, М.И. Брагина, Л.Х. Гаркави, А.И. Михолап, Т.А. Бартенева «Признаки межклеточных взаимодействий в ткани саркомы 45 при противоопухолевом эффекте, вызванном введением наночастиц магнетита» // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2013, том 155, №. 6, С. 758-762). В известном способе полная и частичная и регрессия саркомы 45 более чем у 2/3 животных были получены только с помощью НЧ магнетита. In the course of the study, a long-term accumulation of LF magnetite and their aggregations in the injection zone was also shown in the absence of LFM MP. And in further experiments, the possibility of achieving a similar in severity of the antitumor effect was generally demonstrated without the use of IFN MP, but with a twofold increase in the dose of injected magnetic fluid, calculated on the basis of magnetite NPs of 17.7 mg / kg (see T.N. Gudtskova, G. .V. Zhukova, M.I. Bragin, L.Kh. Garkavi, A.I. Mikholap, T.A. Barteneva "Signs of intercellular interactions in sarcoma tissue 45 with the antitumor effect caused by the introduction of magnetite nanoparticles" // Bulletin of experimental biology and medicine 2013, Volume 155, No. 6, pp. 758-762). In the known method, complete and partial and regression of sarcoma 45 in more than 2/3 of the animals were obtained only using NP magnetite.

При этом были описаны структурные и ультраструктурные изменения в зоне опухоли, свидетельствовавшие об усилении инфильтрации ткани опухоли клетками иммунной системы и активизации межклеточных взаимодействий в периферических областях опухоли с участием клеток иммунной системы и опухолевых клеток.At the same time, structural and ultrastructural changes in the tumor zone were described, indicating an increase in the infiltration of tumor tissue by cells of the immune system and activation of intercellular interactions in the peripheral regions of the tumor with the participation of immune system cells and tumor cells.

Вовлечение иммунных процессов в реализацию противоопухолевого действия НЧ магнетита позволили сделать предположение о возможности усиления эффекта с помощью слабого системного магнитного воздействия с локализацией на структуры ЦНС. Такое предположение было сделано в связи с установленной ранее способностью ИНЧ МП, применявшимся в соответствии с режимами активационной терапии, активизировать многоуровневые механизмы неспецифической противоопухолевой резистентности и вызывать регрессию опухолей, расположенных вне зоны локализации магнитного воздействия (см. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Кузьменко Т.С., Шихлярова А.И. Антистрессорные реакции и активационная терапия. Екатеринбург, 2002. Ч. I). Принципы активационной терапии предусматривают низкую интенсивность воздействия, локализацию воздействия на структуры ЦНС (на голову животного), изменение экспозиции воздействия по определенному алгоритму, использование последовательности низких биоэффективных частот. Принципы активационной терапии направлены на развитие стойких антистрессорных адаптационных реакций и активизацию нейроэндокринных и иммунных механизмов неспецифической противоопухолевой резистентности.The involvement of immune processes in the implementation of the antitumor effect of magnetite NPs made it possible to suggest the possibility of enhancing the effect using a weak systemic magnetic effect with localization on the central nervous system structures. Such an assumption was made in connection with the previously established ability of LFM, which was used in accordance with the regimes of activation therapy, to activate multilevel mechanisms of nonspecific antitumor resistance and cause regression of tumors located outside the zone of localization of magnetic exposure (see Garkavi L.Kh., Kvakina E. B., Kuzmenko TS, Shikhlyarova AI Antistress reactions and activation therapy. Ekaterinburg, 2002. Part I). The principles of activation therapy include a low intensity of exposure, localization of the impact on the central nervous system structures (on the animal’s head), a change in exposure exposure according to a certain algorithm, and the use of a sequence of low bioeffective frequencies. The principles of activation therapy are aimed at the development of persistent antistress adaptation reactions and activation of the neuroendocrine and immune mechanisms of non-specific antitumor resistance.

Целью изобретения явилось усиление самостоятельного противоопухолевого эффекта НЧ магнетита, вводимых в перитуморальную зону, с помощью системного магнитного воздействия, проводимого в соответствии с принципами активационной терапии.The aim of the invention was to enhance the independent antitumor effect of LF magnetite injected into the peritumoral zone using systemic magnetic exposure, carried out in accordance with the principles of activation therapy.

Поставленная цель достигается тем, что на протяжении курса лечения животным-опухоленосителям в течение 3-х недель один раз в 3 дня подкожно в зону, отстоящую на 1,5 см от границ опухоли, вводят НМ в форме магнитной жидкости, разведенной физиологическим раствором до концентрации НМ, равной 6,2 мг/мл, и в дозе 17,7 мг/кг в пересчете на вес НМ, при этом проводят ежедневное воздействие на голову животного в течение 4-х недель инфранизкочастотным электромагнитным излучением в повторяющемся пятидневном цикличном режиме при ежедневном использовании сигналов трех разных частот - 0,03, 0,3 и 9 Гц - так, что экспозиция сигналов частотой 0,3 и 9 Гц была равна 1 минуте, а экспозиция сигнала частотой 0,03 Гц в течение цикла составляет последовательно 3, 4, 5, 3 и 4 минуты, при магнитной индукции в течение цикла, изменяющейся от 3,2 до 0,7 мТл.This goal is achieved by the fact that during the course of treatment, the tumor-bearing animals for 3 weeks, once every 3 days, subcutaneously in the area 1.5 cm from the borders of the tumor, injected NM in the form of magnetic fluid, diluted with saline to concentration NM, equal to 6.2 mg / ml, and at a dose of 17.7 mg / kg, calculated on the weight of NM, with daily exposure to the animal's head for 4 weeks using infra-low-frequency electromagnetic radiation in a repeated five-day cyclic regimen with daily use whitefish the signals of three different frequencies - 0.03, 0.3 and 9 Hz - so that the exposure of the signals with a frequency of 0.3 and 9 Hz was equal to 1 minute, and the exposure of the signal with a frequency of 0.03 Hz during a cycle is 3, 4, 5, 3 and 4 minutes, with magnetic induction during the cycle, varying from 3.2 to 0.7 MT.

Способ лечения злокачественных новообразований в эксперименте является новым, так как он неизвестен при лечении злокачественных опухолей.The method of treating malignant neoplasms in the experiment is new, since it is unknown in the treatment of malignant tumors.

Новизна изобретения заключается в использовании дополнительно к локально вводимым в перитуморальную зону НЧ магнетита низкоинтенсивного системного магнитного воздействия, активизирующего нейроэндокринные и иммунные процессы неспецифической резистентности организма.The novelty of the invention lies in the use of in addition to locally introduced into the peritumoral zone of the low-frequency magnetite low-intensity systemic magnetic effects that activate neuroendocrine and immune processes of nonspecific resistance of the body.

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 и низкоинтенсивных электромагнитных излучений (ЭМИ) в комплексном противоопухолевом лечении.The invention "A method for the treatment of malignant neoplasms in an experiment" is industrially applicable, as it can be used in healthcare, in cancer research institutes, in experimental and clinical studies of the possibilities of using magnetic fluids and low-intensity electromagnetic radiation (EMR) in complex antitumor treatment.

Способ лечения злокачественных новообразований в эксперименте осуществляется следующим образом.A method of treating malignant neoplasms in an experiment is as follows.

Крысам-опухоленосителям при достижении перевивной лимфосаркомой Плисса размеров 0,2-0,3 см3 в зону, на 1,5 см отстоящую от границ опухоли, в течение 3 недель раз в 3 дня вводится магнитная жидкость (МЖ), разведенная физиологическим раствором до концентрации 40 мг/мл (в пересчете только на НЧ магнетита - 6,2 мг/мл). При этом используется магнитная жидкость (МЖ) АМ-01, представляющая собой коллоидную взвесь частиц магнетита (Fe3O4) размерами 10±2 нм в воде со стеариновой кислотой в качестве сурфактанта при намагниченности насыщения 20 кА/м. МЖ вводится в дозе 110 мг/кг, что в пересчете на вес только НЧ магнетита составляет 17,7 мг/кг. Общий разовый объем МЖ (0,4-0,6 мл в зависимости от веса животного) распределяется на 3 инъекции в разные локусы зоны введения. На курс воздействий приходится 7 инъекций.Tumor-bearing rats, when the Plissa transplantable lymphosarcoma reaches 0.2-0.3 cm 3 , are introduced into the zone 1.5 cm from the tumor borders and injected with magnetic fluid (MF) diluted with saline until 3 weeks every 3 days. concentration of 40 mg / ml (in terms of low-frequency magnetite only - 6.2 mg / ml). In this case, AM-01 magnetic fluid (MF) is used, which is a colloidal suspension of magnetite particles (Fe 3 O 4 ) with dimensions of 10 ± 2 nm in water with stearic acid as a surfactant with a saturation magnetization of 20 kA / m. MF is administered at a dose of 110 mg / kg, which, calculated on the basis of the weight of only low-frequency magnetite, is 17.7 mg / kg. The total single volume of the breast (0.4-0.6 ml, depending on the weight of the animal) is distributed over 3 injections at different loci of the injection zone. The course of exposure accounts for 7 injections.

Действие НЧ магнетита сопровождается воздействием ИНЧ МП. Магнитное воздействие осуществляется на голову животного, находящегося в плексигласовой камере, с помощью аппарата «Градиент-2» в соответствии с цикличным пятидневным алгоритмом, представленным в таблице 1, с перерывом в 2 дня между циклами. Курс воздействия ИНЧ МП заканчивается через неделю после окончания введения НЧ магнетита.The action of LF magnetite is accompanied by the effect of LFM MP. Magnetic action is carried out on the head of an animal located in a plexiglass chamber using the Gradient-2 apparatus in accordance with the five-day cyclic algorithm presented in Table 1, with a break of 2 days between cycles. The course of exposure to LFM ends one week after the introduction of LF magnetite.

Figure 00000001
Figure 00000001

Использование комбинированного воздействия НЧ магнетита и ИНЧ МП позволило получить более выраженный эффект, чем в случае использования только НЧ магнетита (табл. 2).Using the combined effects of LF magnetite and LFM allowed us to obtain a more pronounced effect than in the case of using only LF magnetite (Table 2).

Figure 00000002
Figure 00000002

Усиление эффекта НЧ магнетита с помощью системного действия низкоинтенсивным ИНЧ МП проявилось в двукратном увеличении случаев выраженной регрессии крупных опухолей при увеличении на 20% (с 50 до 60%) общего числа животных, у которых был отмечен противоопухолевый эффект (р<0.05; табл. 2). При этом под выраженной регрессией понималось уменьшение объема опухоли в 2 и более раз. Регрессию опухоли на 20-30% оценивали как слабую. Следует отметить, что у крыс с лимфосаркомой Плисса нередко наблюдалась выраженная и даже полная регрессия весьма крупных опухолей - более 10 см3 и, в ряде случаев, даже более 20 см3. Полная регрессия крупных опухолей, как правило, завершалась в течение 2-3 недель. При дальнейшем наблюдении за такими животными в течение 6-8 месяцев не было отмечено возобновления опухолевого роста.The enhancement of the effect of LF magnetite through the systemic action of low-intensity LFM was manifested in a twofold increase in cases of pronounced regression of large tumors with an increase of 20% (from 50 to 60%) in the total number of animals in which an antitumor effect was observed (p <0.05; Table 2 ) Moreover, expressed regression was understood to mean a decrease in tumor volume by 2 or more times. Tumor regression of 20-30% was assessed as weak. It should be noted that in rats with Pliss lymphosarcoma, often expressed and even complete regression of very large tumors was observed - more than 10 cm 3 and, in some cases, even more than 20 cm 3 . Complete regression of large tumors, as a rule, was completed within 2-3 weeks. With further observation of such animals for 6-8 months, the resumption of tumor growth was not observed.

Также, как и при использовании только НЧ магнетита, была отмечена связь противоопухолевого и антистрессорного эффектов комбинированного воздействия. Дополнительное магнитное воздействие приводило к увеличению на 23% случаев развития АР повышенной активации. Как известно именно эта антистрессорная АР в наибольшей степени способствует активизации нейроэндокринных и иммунных механизмов неспецифической, в том числе, противоопухолевой, резистентности организма (см. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Кузьменко Т.С., Шихлярова А.И. Антистрессорные реакции и активационная терапия. Екатеринбург, 2002. Ч. I).Also, as with the use of low-frequency magnetite alone, a connection was observed between the antitumor and antistress effects of combined exposure. An additional magnetic effect led to a 23% increase in the development of AR with increased activation. As you know, it is this antistress AR that contributes most to the activation of the neuroendocrine and immune mechanisms of nonspecific, including antitumor, body resistance (see Garkavi L.Kh., Kvakina EB, Kuzmenko TS, Shikhlyarova A.I. Antistress Reactions and Activation Therapy, Yekaterinburg, 2002. Part I).

Технико-экономическая эффективность «Способа лечения злокачественных новообразований в эксперименте» заключается в достижении выраженного противоопухолевого и антистрессорного эффекта комбинированного действия перитуморально вводимых наночастиц магнетита и слабого инфранизкочастотного магнитного поля воздействия на структуры центральной нервной системы.The technical and economic efficiency of the “Method of treating malignant neoplasms in the experiment” is to achieve a pronounced antitumor and antistress effect of the combined action of peritumorally introduced magnetite nanoparticles and a weak infra-low-frequency magnetic field affecting the structures of the central nervous system.

Claims (1)

Способ лечения злокачественных новообразований в эксперименте, включающий сочетанное воздействие наночастиц магнетита (НМ) и низкоинтенсивного инфранизкочастотного электромагнитного поля, отличающийся тем, что на протяжении курса лечения животным-опухоленосителям в течение 3-х недель один раз в 3 дня подкожно в зону, отстоящую на 1,5 см от границ опухоли, вводят НМ в форме магнитной жидкости, разведенной физиологическим раствором до концентрации НМ, равной 6,2 мг/мл, и в дозе 17,7 мг/кг в пересчете на вес НМ, при этом проводят ежедневное воздействие на голову животного в течение 4-х недель инфранизкочастотным электромагнитным излучением в повторяющемся пятидневном цикличном режиме при ежедневном использовании сигналов трех разных частот - 0,03, 0,3 и 9 Гц - так, что экспозиция сигналов частотой 0,3 и 9 Гц была равна 1 минуте, а экспозиция сигнала частотой 0,03 Гц в течение цикла составляет последовательно 3, 4, 5, 3 и 4 минуты, при магнитной индукции в течение цикла, изменяющейся от 3,2 до 0,7 мТл.A method of treating malignant neoplasms in an experiment, comprising the combined effect of magnetite nanoparticles (NM) and a low-intensity infra-low-frequency electromagnetic field, characterized in that, during the course of treatment, tumor-bearing animals for 3 weeks once every 3 days subcutaneously in the zone 1 , 5 cm from the borders of the tumor, injected NM in the form of a magnetic fluid diluted with physiological saline to a concentration of NM equal to 6.2 mg / ml, and at a dose of 17.7 mg / kg, calculated on the weight of the NM, while daily exposure to the animal’s head for 4 weeks with infra-low-frequency electromagnetic radiation in a repeating five-day cyclic mode with daily use of signals of three different frequencies - 0.03, 0.3 and 9 Hz - so that the exposure of the signals with a frequency of 0.3 and 9 Hz was equal to 1 minute, and the exposure of the signal with a frequency of 0.03 Hz during the cycle is sequentially 3, 4, 5, 3 and 4 minutes, with magnetic induction during the cycle, varying from 3.2 to 0.7 mT.
RU2016129859A 2016-07-20 2016-07-20 Method for treating malignant new growths in experiment RU2638448C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016129859A RU2638448C1 (en) 2016-07-20 2016-07-20 Method for treating malignant new growths in experiment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016129859A RU2638448C1 (en) 2016-07-20 2016-07-20 Method for treating malignant new growths in experiment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2638448C1 true RU2638448C1 (en) 2017-12-13

Family

ID=60718667

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016129859A RU2638448C1 (en) 2016-07-20 2016-07-20 Method for treating malignant new growths in experiment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2638448C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2348435C2 (en) * 2006-07-24 2009-03-10 ООО "Ветеринарная клиника "Неовит" Method of treatment of malignant tumours in dogs
RU2376043C1 (en) * 2008-05-12 2009-12-20 Андрей Петрович Волобуев Method for suppression of functions and damage of malignant tumor cells
RU2382659C1 (en) * 2008-10-28 2010-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" Method of local tumor destruction by means of shf heating of magnetic nanoparticles
KR20110027998A (en) * 2009-09-11 2011-03-17 연세대학교 산학협력단 Nanocomposites, synthesis method thereof and pharmaceutical composition comprising the same
US20140155733A1 (en) * 2002-02-14 2014-06-05 Gholam A. Peyman Method and composition for hyperthermally treating cells

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140155733A1 (en) * 2002-02-14 2014-06-05 Gholam A. Peyman Method and composition for hyperthermally treating cells
RU2348435C2 (en) * 2006-07-24 2009-03-10 ООО "Ветеринарная клиника "Неовит" Method of treatment of malignant tumours in dogs
RU2376043C1 (en) * 2008-05-12 2009-12-20 Андрей Петрович Волобуев Method for suppression of functions and damage of malignant tumor cells
RU2382659C1 (en) * 2008-10-28 2010-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" Method of local tumor destruction by means of shf heating of magnetic nanoparticles
KR20110027998A (en) * 2009-09-11 2011-03-17 연세대학교 산학협력단 Nanocomposites, synthesis method thereof and pharmaceutical composition comprising the same

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JU H et al. Effects of combined delivery of extremely low frequency electromagnetic field and magnetic Fe3O4 nanoparticles on hepatic cell lines. Am J Transl Res. 2016 Apr 15;8(4):1838-47. *
ГАРКАВИ Л. Х. Влияние резонансно-полевых инфранизкочастотных и низкочастотных электромагнитных воздействий на процессы формирования противоопухолевой резистентности. Новое в решении проблем онкологии. Под ред. Ю. С. Сидоренко, 1990, C. 155-160. *
ГАРКАВИ Л. Х. Влияние резонансно-полевых инфранизкочастотных и низкочастотных электромагнитных воздействий на процессы формирования противоопухолевой резистентности. Новое в решении проблем онкологии. Под ред. Ю. С. Сидоренко, 1990, C. 155-160. ГУДЦКОВА Т.Н. и др. Признаки межклеточных взаимодействий в ткани саркомы 45 при противоопухолевом эффекте, вызванном введением наночастиц магнетита. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2013, том. 155, N. 6, С. 758-762. *
ГУДЦКОВА Т.Н. и др. Признаки межклеточных взаимодействий в ткани саркомы 45 при противоопухолевом эффекте, вызванном введением наночастиц магнетита. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2013, том. 155, N. 6, С. 758-762. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Garanina et al. Temperature-controlled magnetic nanoparticles hyperthermia inhibits primary tumor growth and metastases dissemination
Orel et al. Magnetic properties and antitumor effect of nanocomplexes of iron oxide and doxorubicin
Joh et al. Selective targeting of brain tumors with gold nanoparticle-induced radiosensitization
Bouras et al. Radiosensitivity enhancement of radioresistant glioblastoma by epidermal growth factor receptor antibody-conjugated iron-oxide nanoparticles
Zhou et al. Copper-cysteamine nanoparticle-mediated microwave dynamic therapy improves cancer treatment with induction of ferroptosis
Zhao et al. Multifunctional magnetic nanoparticles for simultaneous cancer near-infrared imaging and targeting photodynamic therapy
US9427466B2 (en) Nanoparticle-assisted ultrasound for breast cancer therapy
Liu et al. Review of noninvasive or minimally invasive deep brain stimulation
Safari et al. Optimal scheduling of the nanoparticle-mediated cancer photo-thermo-radiotherapy
Orel et al. Nanotherapy based on magneto‐mechanochemical modulation of tumor redox state
Rahban et al. Cancer therapy; prospects for application of nanoparticles for magnetic-based hyperthermia
Chiang et al. Tumor cell-targeting radiotherapy in the treatment of glioblastoma multiforme using linear accelerators
Kang et al. Synergistic theranostics of magnetic resonance imaging and photothermal therapy of breast cancer based on the janus nanostructures Fe3O4-Aushell-peg
RU2638448C1 (en) Method for treating malignant new growths in experiment
Li et al. A novel H2O2 generator for tumor chemotherapy-enhanced CO gas therapy
Yalçın et al. Ionizing radiation induced DNA damage via ROS production in nano ozonized oil treated B-16 melanoma and OV-90 ovarian cells
Sarria et al. Enhancing radiotherapy effect in breast cancer with nanoparticles: A review
Chen On nano-solutions to overcome cancer hypoxia and resistance
US20220288206A1 (en) Nanoparticles for the treatment of cancer by radiofrequency radiation
Hong et al. Enhancing non-invasive brain stimulation with non-invasively delivered nanoparticles for improving stroke recovery
Grippin et al. Versatile mRNA-nanoparticle platform for treatment of glioblastoma
KR102624063B1 (en) Device for cancer therapy and method for contoriling the same
Yu et al. Dual-modulation of immunosuppressive pathways using sono-activatable semiconducting polymer nanofeedbacks for cancer immunotherapy
Senturk CHAPTER V CURRENT ADVANCES IN GLIOBLASTOMA THERAPY
US20130236507A1 (en) Method for treating cancer by using Fe-containing alloy particles

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180721