Rak trzustki – nadzieja w fullerenach
Redaktor: Dorota Mirska
Data: 01.02.2024
Źródło: Uniwersytet Śląski w Katowicach
Działy:
Doniesienia naukowe
Aktualności
| Tagi: | fullereny, rak trzustki, nanotechnologia, nanomedycyna, dr inż. Maciej Serda, Uniwersytet Śląski, badania na zwierzętach, leki na raka trzustki |
Polski naukowiec dr inż. Maciej Serda opracowuje nanoterapeutyki fullerenowe do leczenia i diagnozowania nowotworów trzustki. Ale do stworzenia leków skuteczniejszych niż chemioterapia jeszcze daleka droga – mówi badacz.
Naukowcy nieustannie poszukują skutecznego sposobu leczenia i diagnozowania wyjątkowo trudnych do leczenia nowotworów trzustki z udziałem nowych typów terapii (immunoterapie, terapie genowe oraz nanoterapeutyki).
– Nasze podstawowe działanie badawcze to próba walki z nowotworem trzustki – mówi dr inż. Maciej Serda z Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, kierownik projektu realizowanego w ramach projektu finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki. Celem przedsięwzięcia jest opracowanie nowych środków teranostycznych, które zarówno ułatwiają terapię, jak i służą do diagnozy. Jedną z nadziei na walkę z rakiem trzustki jest zastosowanie fullerenów.
Fullereny "dziurawią" nowotwór?
Fullereny to odmiana alotropowa węgla, która została odkryta dosyć niedawno – pierwsze badania były prowadzone w latach 80. XX w. W 1996 r. za odkrycie fullerenów Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii otrzymali Harold Kroto z Uniwersytetu Sussex w Brighton oraz zespół Richarda Smalley’a i Roberta Curla z Uniwersytetu Rice’a w Stanach Zjednoczonych.
Jak mówi dr inż. Maciej Serda, fullereny to wyjątkowe nanomateriały węglowe. Jeśli odpowiednio je zmodyfikujemy chemicznie, będą idealnie rozpuszczalne w wodzie.
Zespół badawczy, którym kieruje naukowiec z Uniwersytetu Śląskiego, odkrył, że mogą one oddziaływać z wieloma celami molekularnymi.
– W momencie, kiedy rozpuszczalny w wodzie fulleren oznaczymy fluoroforem (czyli takim „molekularnym światełkiem”, które sprawia, że możemy oglądać pod mikroskopem, jak fulleren krąży w danym układzie biologicznym), to zauważymy, że wycieka on z naczyń krwionośnych nowotworów znacznie bardziej, w przeciwieństwie do prawidłowych tkanek – wyjaśnia badacz.
– Możemy zaobserwować, że podczas szybkiego namnażania się tkanki nowotworowe robią się „dziurawe”. Mówiąc inaczej: tak szybko tworzą swoje naczynia, że znajdują się w nich dziury. Jeśli związki fullerenowe mają odpowiednią wielkość, to mogą wyciekać z naczyń krwionośnych nowotworu i tam się lokować. To rzecz unikatowa, w porównaniu do np. związków małocząsteczkowych.
Od badań komórkowych do zwierzęcych
Zespół kierowany przez dr. inż. Macieja Serdę aktualnie kończy badania komórkowe. Naukowcom udało się odkryć, że niektóre fullereny wykazują dużą aktywność biologiczną i są nietoksyczne na modelu muszki owocówki.
– Przed nami poważne wyzwanie, którym dla każdego chemika jest przejście na model zwierzęcy – mówi badacz.
– Chcemy sprawdzić efektywność działania poszczególnych fullerenów na mysim modelu nowotworu trzustki. Przejście z modelu komórkowego, który stanowi pewne uproszczenie całej biologii nowotworów, do modelu zwierzęcego pozwoli nam uzyskać odpowiedzi na wiele pytań, np. czy związek jest toksyczny dla myszy. Teraz naszym kolejnym działaniem będzie przygotowanie i opracowanie formulacji, ustalenie dawki i sposobu podawania naszych nanomateriałów fullerenowych myszom – mówi chemik z Uniwersytetu Śląskiego.
Kiedy leki dla ludzi?
Głównym celem badań jest możliwość stworzenia leków dla ludzi. Przed naukowcami jednak jeszcze bardzo długa droga. Badania na zwierzętach to krok milowy, który pozwoli lepiej poznać biodystrybucję związków fullerenowych, będzie można dowiedzieć się m.in., gdzie dokładnie lokują się w organizmach myszy oraz jak szybko są z nich usuwane.
Choć wstępne badania na poziomie komórkowym dały wiele pozytywnych wyników, różnica pomiędzy badaniami komórkowymi a zwierzęcymi jest ogromna.
– Może się okazać, że na etapie zwierzęcym związki fullerenowe są toksyczne, wiążą się z białkami w sposób zbyt trwały albo są usuwane z organizmów bardzo szybko i nawet nie są w stanie osiągnąć danego efektu terapeutycznego. Nie jestem w stanie jeszcze powiedzieć, czy uda nam się zdobyć to Kilimandżaro, jakim jest stworzenie leków przeciwnowotworowych skuteczniejszych niż chemioterapia – podkreśla naukowiec z Uniwersytetu Śląskiego.
– Nasze podstawowe działanie badawcze to próba walki z nowotworem trzustki – mówi dr inż. Maciej Serda z Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, kierownik projektu realizowanego w ramach projektu finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki. Celem przedsięwzięcia jest opracowanie nowych środków teranostycznych, które zarówno ułatwiają terapię, jak i służą do diagnozy. Jedną z nadziei na walkę z rakiem trzustki jest zastosowanie fullerenów.
Fullereny "dziurawią" nowotwór?
Fullereny to odmiana alotropowa węgla, która została odkryta dosyć niedawno – pierwsze badania były prowadzone w latach 80. XX w. W 1996 r. za odkrycie fullerenów Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii otrzymali Harold Kroto z Uniwersytetu Sussex w Brighton oraz zespół Richarda Smalley’a i Roberta Curla z Uniwersytetu Rice’a w Stanach Zjednoczonych.
Jak mówi dr inż. Maciej Serda, fullereny to wyjątkowe nanomateriały węglowe. Jeśli odpowiednio je zmodyfikujemy chemicznie, będą idealnie rozpuszczalne w wodzie.
Zespół badawczy, którym kieruje naukowiec z Uniwersytetu Śląskiego, odkrył, że mogą one oddziaływać z wieloma celami molekularnymi.
– W momencie, kiedy rozpuszczalny w wodzie fulleren oznaczymy fluoroforem (czyli takim „molekularnym światełkiem”, które sprawia, że możemy oglądać pod mikroskopem, jak fulleren krąży w danym układzie biologicznym), to zauważymy, że wycieka on z naczyń krwionośnych nowotworów znacznie bardziej, w przeciwieństwie do prawidłowych tkanek – wyjaśnia badacz.
– Możemy zaobserwować, że podczas szybkiego namnażania się tkanki nowotworowe robią się „dziurawe”. Mówiąc inaczej: tak szybko tworzą swoje naczynia, że znajdują się w nich dziury. Jeśli związki fullerenowe mają odpowiednią wielkość, to mogą wyciekać z naczyń krwionośnych nowotworu i tam się lokować. To rzecz unikatowa, w porównaniu do np. związków małocząsteczkowych.
Od badań komórkowych do zwierzęcych
Zespół kierowany przez dr. inż. Macieja Serdę aktualnie kończy badania komórkowe. Naukowcom udało się odkryć, że niektóre fullereny wykazują dużą aktywność biologiczną i są nietoksyczne na modelu muszki owocówki.
– Przed nami poważne wyzwanie, którym dla każdego chemika jest przejście na model zwierzęcy – mówi badacz.
– Chcemy sprawdzić efektywność działania poszczególnych fullerenów na mysim modelu nowotworu trzustki. Przejście z modelu komórkowego, który stanowi pewne uproszczenie całej biologii nowotworów, do modelu zwierzęcego pozwoli nam uzyskać odpowiedzi na wiele pytań, np. czy związek jest toksyczny dla myszy. Teraz naszym kolejnym działaniem będzie przygotowanie i opracowanie formulacji, ustalenie dawki i sposobu podawania naszych nanomateriałów fullerenowych myszom – mówi chemik z Uniwersytetu Śląskiego.
Kiedy leki dla ludzi?
Głównym celem badań jest możliwość stworzenia leków dla ludzi. Przed naukowcami jednak jeszcze bardzo długa droga. Badania na zwierzętach to krok milowy, który pozwoli lepiej poznać biodystrybucję związków fullerenowych, będzie można dowiedzieć się m.in., gdzie dokładnie lokują się w organizmach myszy oraz jak szybko są z nich usuwane.
Choć wstępne badania na poziomie komórkowym dały wiele pozytywnych wyników, różnica pomiędzy badaniami komórkowymi a zwierzęcymi jest ogromna.
– Może się okazać, że na etapie zwierzęcym związki fullerenowe są toksyczne, wiążą się z białkami w sposób zbyt trwały albo są usuwane z organizmów bardzo szybko i nawet nie są w stanie osiągnąć danego efektu terapeutycznego. Nie jestem w stanie jeszcze powiedzieć, czy uda nam się zdobyć to Kilimandżaro, jakim jest stworzenie leków przeciwnowotworowych skuteczniejszych niż chemioterapia – podkreśla naukowiec z Uniwersytetu Śląskiego.
