Целью работы являлось выявление взаимосвязей между характеристиками тетрапиррольных фотосенсибилизаторов (ФС), процессами их накопления и сенсибилизации фотоповреждений в нормальных и лейкемических клетках костного мозга пациентов с онкогематологическими заболеваниями.

Объектом исследования являлись лейкемические клеточные линии (IM9, IM9Vinc, IM9 Tax, и др.), а также мононуклеарные клетки (МНК) костного мозга пациентов с острым миелоидным лейкозом (ОМЛ) и острым лимфоидным лейкозом (ОЛЛ). В исследование была включена группа ФС, различающихся по своим физико-химическим свойствам - производные хлорина е6: хлорин е6 (Хле6), монометиловый (ММЭ), диметиловый (ДМЭ), триметиловый (ТМЭ) эфиры и др.

Исследованы спектрально-флуоресцентные характеристики фотосенсибилизаторов. Разработаны методы количественного сравнения процессов накопления порфиринов в нормальных и лейкемических клетках костного мозга, основанные на использовании техники проточной цитофлуориметрии. Изучены кинетические и равновесные характеристики процессов распределения порфириновых сенсибилизаторов между белками сыворотки и клеточными элементами.

Установлено, что лейкозные клетки накапливали значительно больше пигментов, контрастность окрашивания клеток ДМЭ была достоверно выше в сравнении с Хле6 и ТМЭ. Показано, что степень различий в содержании ФС между нормальными и опухолевыми клетками значительно выше для лейкозных клеток миелоидного происхождения в сравнении с опухолевыми клетками других типов. Установлены различия в скоростях выведения фотосенсибилизаторов из нормальных и опухолевых клеток.

Сенсибилизированное хлоринами фотооблучение приводит к эффективному повреждению клеток в культуре, которое реализуется как по некротическому, так и по апоптотическому механизму. Получены экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что эффективность фотосенсибилизированного повреждения лейкемических и нормальных клеток коррелирует с уровнем внутриклеточного накопления ФС. Установлено, что все изученные производные Хле6 обладают достоверно более высокой фототоксичностью в отношении лейкемических клеток в сравнении с нормальными аналогами.

Повышенная экспрессия и функциональная активность мембранного гликопротеина Pgp-170 не приводит к значительному снижению уровня накопления ФС, что позволяет достичь относительно высоких концентраций ФС в опухолевых клетках с выраженным фенотипом множественной лекарственной устойчивости. Следствием этого является тот факт, что повышенная экспрессия и функциональная активность белка Pgp 170 не снижает эффективности фотосенсибилизированного хлоринами повреждения исследуемых лейкемических клеток.

Изучено влияние параметров темного окрашивания клеток ФС на эффективность фотосенсибилизированной инактивации нормальных и лейкемических клеток пациентов с острым лейкозом. Установлено, что максимальные различия в изменении числа жизнеспособных клеток в препаратах характерны для ДМЭ, обеспечивающего максимальную среди исследованных сенсибилизаторов контрастность окрашивания лейкемических и нормальных клеток.

Показано, что при использовании идентичных режимов фотооблучения клеток дополнительная отмывка средой, содержащей эмбриональную телячью сыворотку, позволяет повысить селективность фототоксического эффекта в отношении лейкемических клеток. Дополнительная отмывка сывороткой нагруженных хлоринами лейкемических клеток перед фотооблучением приводит к уменьшению доли некротических клеток (Annexin V+PI+) и увеличению относительного веса фракции апоптотических (Annexin V+PI-) клеток.

Результаты, полученные при выполнении НИР, являются обоснованием для практического использования порфириновых ФС для очистки культур клеток крови и костного мозга от трансформированных клеток и могут быть использованы в научно-исследовательских и медицинских учреждениях, связанных с применением и развитием методов фотодинамической терапии. Методы исследования, разработанные при выполнении НИР, используются в РНПЦДОГ и в БГУ.