Использование нагруженных лекарственными веществами наночастиц — один из подходов таргетной терапии онкологических заболеваний. Преваскуляризированные сфероиды на основе мезенхимных стромальных клеток и эндотелиоцитов рассматриваются в качестве модели для оценки тропности терапевтических наночастиц к определённой ткани. Модельные наночастицы на основе сополимера молочной и гликолевой кислот (poly(lactic-co-glycolic acid), PLGA), меченные цианиновым красителем (Cу5), инкубировали с преваскуляризированными сфероидами и оценивали скорость их проникновения и распределение в образующей сферои­ды клеточной массе. Выявлено более выраженное накопление наночастиц в эндотелиоцитах по сравнению со стромальными клетками, в результате чего в мультиклеточных сфероидах обнаруживалось в 5 (±1.2) раз больше наночастиц, чем в сфероидах из мезенхимных стромальных клеток. Предлагаемая трёхмерная клеточная in vitro модель является доступным способом оценки тканевой тропности терапевтических наночастиц в условиях, более прибли­женных к естественным по сравнению с двухмерными культурами.

The use of drug-loaded nanoparticles is one of the actively developed approaches in targeted cancer therapy. In this study, we investigated vascularized spheroids generated from mesenchymal stem cells (MSCs) and endotheliocytes as a model to evaluate the tropism of therapeutic nanoparticles to a specific tissue. The nanoparticles based on poly (lactic-co-glycolic acid) (PLGA) labeled with the Cy5 cyanine dye were incubated with the spheroids, and their penetration rate and distribution in the spheroid-forming cells were evaluated. The accumulation of the nanoparticles by endotheliocytes was more pronounced than by MSCs. As a result, 5 (±1.2) times more nanoparticles were detected in mixed-cell spheroids of MSCs and endotheliocytes than in mono-cell spheroids built solely of MSCs. The developed 3D in vitro cell model provides a low-cost way to assess tissue tropism of therapeutic nanoparticles under conditions closer to natural compared to 2D culture.