Polska metoda dostarczania leków do komórek rakowych
Dr inż. Agnieszka Piegat z zespołem badaczek z Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego i Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego opracowały polimerowe nanocząstki, które z zamkniętym w nich lekiem celują w komórki nowotworowe. Ma to umożliwić skuteczniejsze leczenie np. raka jajnika.
Terapia celowana z wykorzystaniem nanocząsteczek polimerowych
Badaczki ZUT i PUM odkryły nowy sposób enkapsulacji leków i „uderzania” nimi w komórki nowotworowe. Do terapii celowanej wykorzystywane są polimerowe nanocząsteczki.
– Użyliśmy polimerów, które zmodyfikowaliśmy, żeby w procesie emulsyfikacji formowały się właśnie takie nanocząstki, i później opracowałyśmy metodę enkapsulacji różnego rodzaju leków w polimerowych otoczkach – wyjaśnia dr inż. Agnieszka Piegat.
Naukowczyni pracuje w Katedrze Inżynierii Polimerów i Biomateriałów na Wydziale Technologii i Inżynierii Chemicznej ZUT w Szczecinie. Badania nad nanocząsteczkami jako nośnikami leków prowadzone są we współpracy z Pomorskim Uniwersytetem Medycznym w Szczecinie, pod kierunkiem prof. Anety Cymbaluk-Płoskiej. Zaczęły się w 2016 r. od projektu w ramach programu „Lider”, na który badaczki otrzymały dofinansowanie (ponad 1 mln zł) z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.
Pierwsze nanocząstki opracowane zostały z myślą o leczeniu choroby wrzodowej żołądka i walce z bakterią Helicobacter pylori.
– W nanocząstkach zamykałyśmy antybiotyk i leki z tzw. grupy inhibitorów pompy protonowej, czyli obniżające pH żołądka, które jest niezbędne przy leczeniu wrzodów – tłumaczy badaczka.
Kolejny krok
Wyniki badań były tak ciekawe, że naukowczynie z ZUT i PUM postanowiły dostosować nanocząsteczki do innego rodzaju leków, np. karboplatyny stosowanej w terapii m.in. raka jajnika. W przypadku tego nowotworu komórki rakowe mają tendencję do rozprzestrzenia się w jamie brzusznej.
– Komórki nowotworowe wydzielają substancje, które nazywamy mucynami. To białka, które tworzą osłonę śluzową wokół komórek rakowych, ich specyficzna wydzielina. Natomiast komórki zdrowe w jamie otrzewnej nie wydzielają mucyn. Znając ten mechanizm i rodzaj mucyn, co rozpoznali naukowcy PUM, byliśmy w stanie zaprojektować taką otoczkę dla leków, żeby selektywnie łączyły się z mucynami – zaznacza Agnieszka Piegat.
Dostępne teraz leki przeciwnowotworowe są wprowadzane do krwioobiegu lub bezpośrednio do jamy otrzewnej. Działają one również na zdrowe komórki, co wywołuje skutki uboczne. Terapie celowane – precyzyjnie skoncentrowane na komórkach rakowych – są w fazie badań przedklinicznych.
Efekt prac prowadzonych od kilku lat przez medyków i chemików w Szczecinie dr inż. Piegat określa jako „bardzo obiecujący”. Zwraca uwagę na „wszechstronność” polimerowych nanocząstek jako nośników leków. I ich wysoką skuteczność, co potwierdziły badania na małych zwierzętach, nadzorowane przez prof. Danutę Bogacką.
– Obserwujemy zahamowanie wzrostu guzów oraz lepszą ogólną kondycję zwierząt poddanych terapii w porównaniu z tradycyjnym podawaniem leku. Aktualnie analizuje się, jak leki rozprzestrzeniają się w organizmie oraz jak leczenie wpływa m.in. na organy wewnętrzne czy florę jelitową – podkreśla naukowczyni.
Wyjaśnia, że kolejnym etapem mogłyby być np. badania na świniach. Przyznaje, że wdrożenie nowej technologii do powszechnego zastosowania w medycynie to proces, który „potrwa jeszcze wiele lat”.
W projekcie „Synteza i charakterystyka wielofunkcyjnych polimerowych systemów kontrolowanego uwalniania leków” (NanoEnCap), którym kierowała dr inż. Agnieszka Piegat, uczestniczyły: dr inż. Agata Goszczyńska, dr inż. Agata Niemczyk, dr inż. Anna Żywicka z Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego oraz dr inż. Klaudia Brodaczewska z Wojskowego Instytutu Medycznego w Warszawie.
