Autor: Martyna Sergiel
Zespół badaczek z Uniwersytetu Jagiellońskiego opracował nowatorską metodę aplikacji leku stosowanego w terapiach nowotworu mózgu.
Potencjalnie umożliwia ona wzrost efektywności leczenia i jest w stanie podnieść komfort życia pacjentów. Nowy sposób daje opcję podawania leku dwiema drogami – wprost do mózgu podczas operacji resekcji guza, jak również w aerozolu przez nos chorego.
W wynalezionej metodzie chodzi o miejscowe podawaniu temozolomidu (TMZ) – aktualnie najczęściej wykorzystywanego leku w chemioterapii złośliwego glejaka mózgu – za pośrednictwem innowacyjnych platform biopolimerowych. Z uwagi na swoje specjalistyczne właściwości nośniki te mają spełniać istotne wymagania, jeśli chodzi o terapię onkologiczną:
- uwalniają lek stopniowo w wydłużonym okresie i tylko w tym miejscu, gdzie jest on potrzebny, co powoduje, że silnie toksyczny terapeutyk działa z maksymalną efektywnością przy zminimalizowanych skutkach ubocznych;
- pozwalają ominąć barierę krew-mózg (barierę biochemiczną separującą krwiobieg organizmu od tkanki nerwowej), która stanowi jedno z najważniejszych wyzwań w obecnie prowadzonych chemioterapiach ośrodkowego układu nerwowego;
- ich skład chemiczny jest w stu procentach biokompatybilny (biozgodny) z organizmem pacjenta, przy czym komponenty nośnika mają pozytywne właściwości mogące dodatkowo poprawiać leczenie;
- po podaniu do organizmu nośnik leku nie wykazuje negatywnego oddziaływania na zdrowe komórki tkanek.
- Opracowane nośniki TMZ są wynikiem prac interdyscyplinarnego zespołu pod kierunkiem dr n. med. Eweliny Grzywny z Kliniki Neurochirurgii i Neurotraumatologii Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie.
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 bardzo efektywne, a skutki uboczne jego użycia właściwie znikome. Przez parę lat pracowaliśmy nad uniwersalnymi systemami biopolimerowymi, które w przyszłości mogą być powszechnie wykorzystane przez środowisko medyczne jako nośnik medykamentów. Na bieżącym etapie badań mogę powiedzieć, że mamy obiecujące wyniki – relacjonuje na łamach portalu www.forumakademickie.pl dr Ewelina Grzywna.
Standardowa chemioterapia z wykorzystaniem temozolomidu wywołuje poważne skutki uboczne, wpływając negatywnie na standard życia pacjentów. Powód? Silnie toksyczny lek podawany jest doustnie albo rzadziej dożylnie, działa ogólnoustrojowo, czyli na cały organizm, a nie wyłącznie na komórki nowotworowe.
Opracowane na uniwersytecie kompozycje pozwalają podawać TMZ nie wyłącznie w trakcie operacji usuwania guza (bezpośrednio, jako substancja wyścielająca przestrzeń po usuniętym guzie), ale także przez jamę nosową – w postaci aerozolu z wykorzystaniem atomizera.
– Donosowa metoda podania TMZ nie jest znaczącą ingerencją. 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 – tłumaczy na łamach www.forumakademickie.pl współtwórczyni technologii dr hab. Joanna Lewandowska-Łańcucka z Wydziału Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Jak argumentują naukowczynie, aplikowanie TMZ bezpośrednio do loży po usuniętym guzie, jak i drogą donosową, może odmienić i zrewolucjonizować dotychczasowe metody leczenia nowotworów mózgu. Na świecie nie ma jeszcze ani jednej dopuszczonej do stosowania medycznego formulacji tego leku. Na tę chwilę zespół przeprowadził szereg badań niezbędnych do tego, by opracowaną technologię wprowadzić do praktyki medycznej. W badaniach in vitro wykazano, że nowy nośnik uwalnia lek sukcesywnie i w sposób kontrolowany, co sprawia, że terapeutyk działa w dłuższym okresie, a to podnosi jego skuteczność. Poza tym opracowana kompozycja do śródoperacyjnego podawania TMZ ma odpowiednio niskie parametry pęcznienia, co jest kluczowe w zastosowaniu miejscowym – preparat nie powoduje ucisku na tkankę (tzw. efektu masy) i powstawania miejscowego nadciśnienia.
– Nasze badania ilustrują, że TMZ, który jest stopniowo uwalniany z nośnika, w warunkach laboratoryjnych działa na komórki nowotworowe glejaka, hamując ich podział na poziomie 90%. Ponadto, 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 na łamach portalu www.forumakademickie.pl współtwórczyni technologii dr Alicja Hinz z Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Opracowana technologia to hydrożel uzyskiwany z połączenia metakrylowanych biopolimerów: żelatyny, chitozanu oraz kwasu hialuronowego. Są one sieciowane światłem UV w obecności fotoinicjatora. Opracowany tą metodą system może zawierać wbudowany w jego strukturę temozolomid (TMZ) – zarówno w postaci wolnej, jak i zmodyfikowanej.
Podany do organizmu preparat ulega powolnej biodegradacji, a zawarty w nim lek jest stopniowo uwalniany. Przynosi to istotne korzyści w porównaniu do ogólnoustrojowego podawania zwiększonych dawek TMZ. Toksyczny lek działa przede wszystkim w miejscu jego podania, a nie ogólnoustrojowo i dodatkowo okres jego działania ulega zwiększeniu.
Warto podkreślić, że użyte do zbudowania nośników komponenty, czyli chitozan i kwas hialuronowy korzystnie oddziałują na organizm człowieka. Chitozan wykazuje działania przeciwzapalne, przeciwbakteryjne i przeciwkrwotoczne, a kwas hialuronowy jako żelowa matryca międzykomórkowa wspomaga gojenie ran i również wykazuje aktywność przeciwzapalną.
Opracowano na podstawie: https://forumakademickie.pl/na-uj-opracowano-nowe-metody-podawania-leku-na-zlosliwego-glejaka-mozgu/