Badacze z Uniwersytetu Jagiellońskiego opracowali innowacyjną metodę podawania temozolomidu (TMZ) – podstawowego leku stosowanego w terapii złośliwego glejaka mózgu. Rozwiązanie może zwiększyć skuteczność leczenia i jednocześnie poprawić komfort życia pacjentów. Nowa technologia pozwala na aplikację leku na dwa sposoby: bezpośrednio do mózgu podczas operacji usunięcia guza oraz donosowo – w postaci aerozolu podawanego przez jamę nosową.
Opracowana metoda polega na miejscowym podawaniu TMZ z wykorzystaniem innowacyjnych platform biopolimerowych, które pełnią funkcję nośników leku. Dzięki swoim właściwościom spełniają one kluczowe wymagania terapii onkologicznej.
Nośniki uwalniają lek stopniowo i przez dłuższy czas, wyłącznie w miejscu podania, co zwiększa skuteczność terapii i ogranicza działania niepożądane. Pozwalają ominąć barierę krew–mózg, która stanowi jedno z największych wyzwań w leczeniu nowotworów ośrodkowego układu nerwowego oraz są w pełni biokompatybilne, a ich składniki mogą dodatkowo wspierać proces leczenia. Nie wykazują także szkodliwego działania na zdrowe komórki.
Technologia powstała w wyniku kilkuletniej współpracy interdyscyplinarnego zespołu naukowców UJ pod medycznym kierunkiem dr n. med. Eweliny Grzywny z Kliniki Neurochirurgii i Neurotraumatologii Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie.
Jednym z głównych problemów w leczeniu glejaka jest sposób podawania TMZ. Standardowo lek przyjmowany jest doustnie, rzadziej dożylnie, i działa ogólnoustrojowo, co powoduje poważne skutki uboczne.
– „Zależało nam na opracowaniu sposobu podawania TMZ bezpośrednio do mózgu zajętego przez nowotwór, tak by pominąć krążenie ogólnoustrojowe pacjentów. Jeśli uda się spełnić ten warunek, działanie TMZ będzie maksymalnie efektywne, a skutki uboczne jego użycia minimalne. Przez kilka lat pracowaliśmy nad uniwersalnymi systemami biopolimerowymi, które w przyszłości mogą być powszechnie wykorzystane przez środowisko medyczne jako nośnik leków. Na obecnym etapie badań mogę powiedzieć, że mamy obiecujące wyniki” – mówi dr Ewelina Grzywna.
Reklama
Opracowane na UJ formulacje umożliwiają podawanie TMZ nie tylko śródoperacyjnie – bezpośrednio do loży po usuniętym guzie – ale również drogą donosową.
– Donosowa metoda podania TMZ jest małoinwazyjna. W tym przypadku lek, który powoli jest uwalniany z preparatu żelowego, przedostaje się do mózgu poprzez znajdujące się w jamie nosowej zakończenia nerwowe nerwów węchowego i trójdzielnego, nie przenikając w znacznych ilościach do krwiobiegu chorej osoby. Opracowany przez nas nośnik ma właściwości mukoadhezyjne, co oznacza, iż ulega on wolniejszej migracji z nosa do gardła wraz ze śluzem i przylega do śluzówki, przez co może dłużej działać – wyjaśnia dr hab. Joanna Lewandowska-Łańcucka, prof. UJ z Wydziału Chemii UJ.
Reklama
Jak podkreślają badacze, nowa metoda nie ma zastępować klasycznej chemioterapii, lecz może stanowić jej uzupełnienie.
– Aplikowanie TMZ bezpośrednio do loży po usuniętym guzie, jak i drogą donosową może zmienić dotychczasowe metody leczenia nowotworów mózgu. Na świecie nie ma jeszcze ani jednej dopuszczonej do stosowania medycznego formulacji tego leku. Jednocześnie podkreślamy, że ta nowatorska metoda nie oznacza próby eliminowania tradycyjnego, systemowego leczenia chemioterapeutycznego. Może być natomiast elementem uzupełniającym terapię, propozycją dla tych osób, które nie kwalifikują się do standardowego leczenia systemowego – dodaje mgr Aleksandra Krajcer ze Szkoły Doktorskiej Nauk Ścisłych i Przyrodniczych UJ.
Reklama
Zespół przeprowadził już szereg badań przedklinicznych. W testach in vitro wykazano, że nośnik uwalnia lek w sposób stopniowy i kontrolowany, co wydłuża jego działanie i zwiększa skuteczność terapeutyczną.
Istotne było również ograniczenie tzw. efektu masy. Preparat przeznaczony do podania śródoperacyjnego ma niskie parametry pęcznienia, dzięki czemu nie wywiera ucisku na tkanki i nie powoduje miejscowego wzrostu ciśnienia.
– Nasze badania wykazały, że TMZ, który jest stopniowo uwalniany z nośnika, w warunkach laboratoryjnych działa na komórki nowotworowe glejaka hamując ich podział na poziomie 90%. Poza tym, opracowana przez nas kompozycja pomyślnie przeszła badania biokompatybilności w warunkach in vitro/ex vivo. Wiemy, że nośnik leku nie jest szkodliwy dla zdrowych komórek organizmu – mówi dr Alicja Hinz z Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ.
Reklama
Technologia opiera się na hydrożelu powstającym z metakrylowanych biopolimerów: żelatyny, chitozanu i kwasu hialuronowego. Materiał jest sieciowany światłem UV w obecności fotoinicjatora i może zawierać TMZ wbudowany w swoją strukturę.
Po podaniu do organizmu preparat ulega powolnej biodegradacji, a lek jest stopniowo uwalniany w miejscu aplikacji. Ogranicza to ogólnoustrojową toksyczność terapii i wydłuża czas działania leku.
Dodatkową zaletą jest biologiczna aktywność składników nośnika. Chitozan wykazuje działanie przeciwzapalne, przeciwbakteryjne i przeciwkrwotoczne, a kwas hialuronowy wspiera gojenie ran i również działa przeciwzapalnie.
Opracowane rozwiązania są przedmiotem kilku zgłoszeń patentowych. Za ich komercjalizację odpowiada Centrum Transferu Technologii UJ (CITTRU), które poszukuje partnerów z branży biomedycznej i farmaceutycznej.
–„Dotarliśmy do tego momentu rozwoju technologii, w którym konieczne jest nawiązanie współpracy z wyspecjalizowanymi podmiotami w celu przeprowadzenia badań klinicznych. Dzięki tym badaniom będzie można ostatecznie uznać, że opracowane metody podawania TMZ są skuteczne i bezpieczne dla pacjentów. Fazy badań klinicznych wymagają zaangażowania znacznych środków finansowych i są długotrwałe, niemniej ufam, że opracowane przez nas zespół naukowy technologie w przyszłości trafią na rynek”– podkreśla dr inż. Gabriela Konopka-Cupiał, dyrektorka CITTRU UJ.
Reklama
W projekt zaangażowani są również naukowcy z Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ oraz Wydziału Chemii UJ. Badania sfinansowało Narodowe Centrum Nauki w ramach projektu OPUS 21 poświęconego ograniczeniom stosowania temozolomidu w terapii glejaka mózgu.
Chcesz być na bieżąco z wieściami z naszego portalu? Obserwuj nas na Google News!
Twoje zdanie jest ważne jednak nie może ranić innych osób lub grup.
Komentarze