Naukowcy z PK opracowują nietoksyczne nośniki leków przeciwnowotworowych

W wielu stosowanych dziś terapiach onkologicznych skutki uboczne podawania środków farmakologicznych są jednym z najpoważniejszych wyzwań dla lekarzy i chorych.

"W terapiach celowanych raka stosuje się od dawna nośniki leków, bo mają wiele zalet, takich jak m.in. obniżenie toksyczności czystego leku, zwiększenie jego stabilności, rozpuszczalności i biodostępności. Obecnie w medycynie najczęściej używa się jednak nośników na bazie polimerów syntetycznych, polimerów naturalnych, miceli fosfolipidowych czy nanocząstek metalicznych i tlenkowych, które mają szereg ograniczeń. Są toksyczne, nieodporne mechanicznie, mogą magazynować się w zdrowych tkankach lub są zbyt szybko usuwane z organizmu przez układ odpornościowy człowieka. Na Politechnice Krakowskiej pracujemy nad nowymi materiałami, które pozwolą na pokonanie tych ograniczeń" – powiedziała dr inż. Jolanta Pulit-Prociak z Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej. Pod jej kierunkiem zespół naukowców z Politechniki, wspierany przez badaczy z uniwersytetów Jagiellońskiego i Rolniczego, opracowuje technologię otrzymywania nietoksycznych nośników substancji aktywnych na bazie tlenków cynku i tytanu.

Zalety tlenków metalicznych jako nośników substancji leczniczych 

"W nowych nośnikach leków toksyczność zostanie wyeliminowana lub w znaczącym stopniu ograniczona, będą one mogły dotrzeć do konkretnej tkanki nowotworowej, charakteryzować je też będzie zwiększona biodostępność i korzystny profil uwalniania leku, dzięki któremu będzie on lepiej przez pacjenta tolerowany" – opisała uczona. Jak wyjaśnia, stosowanie tlenków metalicznych w medycynie onkologicznej ma niebagatelne znaczenie, gdyż w porównaniu ze związkami polimerowymi są one bardziej odporne na warunki, które spotykają w organizmie człowieka – ciepło, zmiany pH, stres mechaniczny i rozpad w wyniku reakcji z wodą. Dzięki temu nanometryczne tlenki metaliczne można wykorzystać jako bardziej efektywne i precyzyjne nośniki substancji farmakologicznych niż dotąd stosowane w medycynie.

"Naszym celem jest wytworzenie innowacyjnych nośników substancji leczniczych na bazie nanostrukturalnych tlenków metalicznych, których właściwości pozwalałyby na bezpieczne stosowanie w organizmach żywych" – zaznaczyła kierownik projektu.

Nanonośniki ograniczą wnikanie leków przeciwnowotworowych do zdrowych tkanek

Jednym z istotnych zagadnień w badaniach jest też analiza stabilności połączeń wytworzonych pomiędzy nośnikiem a lekiem. Według dr Pulit-Prociak potwierdzenie ograniczenia lub zahamowania niepożądanych właściwości nośnika będzie stanowić podstawę do wykorzystania wynalazku do produkcji specyficznej postaci leków do pasywnych terapii nowotworowych.

"W takich terapiach wykorzystuje się anatomiczne i fizjologiczne właściwości guza nowotworowego, który charakteryzuje się zwiększoną przepuszczalnością naczyniową" – powiedziała uczona.

Według ustaleń naukowców średnica szczelin w tkance nowotworowej wynosi od 100 do 800 nm, podczas gdy w zdrowych tkankach jedynie 2-6 nm. Średni rozmiar większości leków przeciwnowotworowych nie przekracza 10 nm. Stosowanie ich w samodzielnej postaci powodowałoby ich przenikanie do tkanek zdrowych i chorych w równym stopniu. Połączenie ich z nanonośnikami, których średni rozmiar mieści się w zakresie 50-800 nm, znacząco ograniczy lub wręcz wyeliminuje wnikanie substancji leczniczych w strukturę zdrowych tkanek.

Projekt "Opracowanie sposobu wytwarzania nietoksycznych nośników substancji czynnych na bazie nanomateriałów" został nagrodzony w IX edycji programu dla młodych naukowców LIDER, organizowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju i otrzymał dofinansowanie w wysokości 1 191 250 zł. Zakończenie prac nad projektem planowane jest na grudzień 2021 r. Nową technologię będą mogły wykorzystać firmy farmaceutyczne produkujące leki lub substancje pomocnicze. (PAP)

PRZECZYTAJ TAKŻE:

• Nanotechnologia użyta do niszczenia komórek raka
• Nanocząstki – przełom w diagnostyce i leczeniu nowotworów
• Dynamiczne dozowanie leków z wykorzystaniem sztucznej inteligencji pomogło wyleczyć raka