PhD (Biology), Researcher at the Laboratory of Cellular Immunology and Nanobiotechnology
к.б.н., научный сотрудник лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии
PhD (Biology), Researcher at the Laboratory of Cellular Immunology and Nanobiotechnology; Аssociate Professor at the Department of Microbiology and Immunology of the Faculty of Biology
к.б.н., научный сотрудник лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии; доцент кафедры микробиологии и иммунологии биологического факультета
Junior Researcher at the Laboratory of Molecular Immunology; Postgraduate Student at the Department of Microbiology and Immunology of the Faculty of Biology
младший научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии; аспирант кафедры микробиологии и иммунологии биологического факультета
Technician at the Laboratory of Cellular Immunology and Nanobiotechnology; Master's Student at the Department of Microbiology and Immunology of the Faculty of Biology
инженер лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии; магистрант кафедры микробиологии и иммунологии биологического факультета
Technician at the Laboratory of Cellular Immunology and Nanobiotechnology
инженер лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии
PhD, MD (Biology), Head of the Laboratory of Cellular Immunology and Nanobiotechnology; Professor at the Department of Microbiology and Immunology of the Faculty of Biology
д.б.н., заведующий лабораторией клеточной иммунологии и нанобиотехнологии; профессор кафедры микробиологии и иммунологии биологического факультета
PhD, MD (Biology), Leading Researcher at the Laboratory of Cellular Immunology and Nanobiotechnology; Professor at the Department of Microbiology and Immunology of the Faculty of Biology
д.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии; профессор кафедры микробиологии и иммунологии биологического факультета
Polyhydroxylated fullerenes, commonly referred to as fullerenols, are among the most promising carbon allotropes due to their hydrophilic nature, stability, and low toxicity. Natural Killer (NK) cells are key players of the antiviral and antitumor immune response. However, they have been largely understudied as targets for fullerenol nanoparticles. The aim of this work was to assess the immunocompatibility of hydroxylated fullerenol C60(OH)22-24 with СD3-CD56+NK cells from human peripheral blood, as well as to study internalization of these nanoparticles into the cells. The studies were conducted with mononuclear cells from peripheral blood of healthy donors (n = 4). Fullerenol (MST-WS60-Bio, fullerenol C60(OH)24 99.99%, MST-Nano, Russia; cluster size approximately 130 nm) was used at concentrations of 200, 100, 50, 25, 12.5, 5, 2.5, 0.5, and 0.25 μg/mL. Wells without added nanoparticles served as controls. Cells were incubated in the presence of fullerenol for 24, 48, and 72 hours under conditions of 5% CO2 and 37 °C. The viability of NK cells (CD3-CD56+) and the adhesion/internalization of fullerenol into the cells were assessed using flow cytometry. We have found that fullerenol nanoparticles at concentrations ranging from 0.25 to 200 μg/mL did not exhibit cytotoxicity towards NK cells during the observation periods of 24, 48, and 72 hours. Thus, no statistically significant decrease in the percentage and absolute number of live NK cells was detected in cultures with fullerenol over these time period. The study also showed that NK cells did not demonstrate adhesion/internalization of fullerenol nanoparticles at low concentrations (0.25-50 μg/mL) during all observation periods. However, high concentrations of fullerenol were detected inside NK cells at 48 and 72 hours of observation. After 72 hours, approximately 10% of NK cells did adhere/internalize fullerenol particles at a concentration of 100 μg/mL, with about 50% of cells consumed the particles at 200 μg/mL. Thus, for the first time, it was demonstrated that NK cells adhere/internalize fullerenol at high concentrations (100 and 200 μg/mL), and the percentage of fullerenol-positive cells increases at both longer cultivation period and higher nanoparticle concentration. Fullerenol didn’t exhibit cytotoxic effects on the studied cell population.
Полигидроксилированные фуллерены (фуллеренолы) С60(ОН)n являются наиболее перспективными аллотропами углерода благодаря гидрофильности, стабильности и низкой токсичности. В то же время NK-клетки, ключевые клетки противовирусного и противоопухолевого иммунного ответа, практически не изучены как мишень для наночастиц фуллеренола. Целью исследования являлась оценка иммуносовместимости гидроксилированного фуллеренола C60(ОН)22-24 с СD3-CD56+NK-клетками периферической крови человека, а также исследование интернализации наночастиц в клетки. Исследования были проведены на мононуклеарных клетках периферической крови здоровых доноров (n = 4). В экспериментах использовали фуллеренол (MST-WS60-Bio (fullerenol C60(OH)24 99,99%, МСТ-Нано, Россия; размер кластеров ~130 нм) в концентрациях 200, 100, 50, 25, 12,5, 5, 2,5, 0,5 и 0,25 мкг/мл. Контролем служили лунки без добавления наночастиц. Клетки инкубировали в присутствии фуллеренола в течение 24, 48 и 72 часов в условиях 5% СO2 и 37 °C. Оценивали жизнеспособность NK-клеток (СD3-CD56+), а также адгезию/интернализацию фуллеренола в клетки с применением проточной цитометрии. Установлено, что наночастицы фуллеренола в концентрациях 0,2-200 мкг/мл не обладают цитотоксичностью в отношении NK-клеток в изучаемые сроки наблюдения (24, 48, 72 ч). Так, не выявлено статистически значимого уменьшения процента и абсолютного количества живых NK-клеток в 24-, 48-, 72-часовых культурах с фуллеренолом. Показано, что NK-клетки не демонстрируют адгезию/интернализацию наночастиц фуллеренола в низких концентрациях – 0,25-50 мкг/мл во все периоды наблюдения (24, 48, 72 ч), однако высокие концентрации фуллеренола были зафиксированы внутри NK-клеток на 48 и 72 ч наблюдения. Установлено, что на 72 ч наблюдения ~10% NK-клеток адгезировали/интернализировали фуллеренол в концентрации 100 мкг/мл и 50% NK-клеток адгезировали/интернализировали фуллеренол в концентрации 200 мкг/мл. Таким образом, впервые показано, что NK-клетки адгезируют/интернализуют фуллеренол в больших концентрациях (100 и 200 мкг/мл), причем процент фуллеренол (PC7)-позитивных клеток возрастает с увеличением продолжительности культивирования и увеличением концентрации наночастиц. Фуллеренол также не оказывал цитотоксического действия на изучаемую субпопуляцию клеток.