Sukces naukowców Uniwersytetu Jagiellońskiego. Opracowali nową metodę podawania leku w terapii nowotworu mózgu

Opracowane nośniki leku TMZ stanowią rezultat wieloletniej współpracy interdyscyplinarnego zespołu badawczego Uniwersytetu Jagiellońskiego, realizowanej pod medycznym nadzorem dr n. med. Eweliny Grzywny z Kliniki Neurochirurgii i Neurotraumatologii Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie.

Jak zaznaczono w opublikowanym we wtorek komunikacie, zaproponowane rozwiązanie może przyczynić się do zwiększenia skuteczności terapii oraz poprawy jakości życia pacjentów.

Temozolomid (TMZ), będący obecnie najczęściej stosowanym lekiem w chemioterapii złośliwego glejaka mózgu, podawany jest ogólnoustrojowo, co wiąże się z występowaniem istotnych i uciążliwych działań niepożądanych. Ten silnie toksyczny preparat stosuje się głównie doustnie (rzadziej dożylnie), a jego działanie obejmuje cały organizm, a nie wyłącznie komórki nowotworowe.

Celem prowadzonych badań było ograniczenie skutków ubocznych terapii poprzez ominięcie bariery krew–mózg.

Jak wyjaśniono, opracowana metoda opiera się na miejscowym podawaniu TMZ z wykorzystaniem innowacyjnych platform biopolimerowych. Dzięki swoim właściwościom nośniki te spełniają kluczowe kryteria nowoczesnej terapii onkologicznej – umożliwiają kontrolowane, długotrwałe uwalnianie leku wyłącznie w obszarze wymagającym leczenia. Pozwala to na maksymalizację skuteczności działania silnie toksycznego leku przy jednoczesnym ograniczeniu działań niepożądanych.

Zastosowane nośniki umożliwiają również ominięcie bariery krew–mózg, która stanowi jedno z największych wyzwań w chemioterapii ośrodkowego układu nerwowego. Ich skład chemiczny jest w pełni biokompatybilny z organizmem pacjenta, a poszczególne komponenty wykazują dodatkowe właściwości mogące wspomagać proces terapeutyczny.

Co istotne, po wprowadzeniu do organizmu nośnik leku nie wywiera negatywnego wpływu na zdrowe komórki tkanek.

– 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 – wyjaśniła dr Ewelina Grzywna ze Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie.

Opracowane na UJ kompozycje pozwalają podawać TMZ nie tylko w trakcie operacji usuwania guza (bezpośrednio, jako substancja wyścielająca miejsce po usuniętym guzie), ale także przez jamę nosową – w postaci aerozolu z użyciem atomizera.

– 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 – zaznaczyła współtwórczyni technologii, dr hab. Joanna Lewandowska-Łańcucka, prof. UJ z Wydziału Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Według twórczyń metody 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.

Badaczki podkreśliły, że 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 – wskazała współtwórczyni technologii, mgr Aleksandra Krajcer ze Szkoły Doktorskiej Nauk Ścisłych i Przyrodniczych UJ.

Dotychczas zespół przeprowadził szereg badań niezbędnych do tego, by opracowaną technologię wprowadzić do praktyki medycznej.

Opracowana technologia to specjalny 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 formie wolnej, jak i zmodyfikowanej.

Biopolimerowe nośniki TMZ oraz metody ich podawania, opracowane na Uniwersytecie Jagiellońskim, zostały objęte kilkoma zgłoszeniami patentowymi. Za proces komercjalizacji tych rozwiązań odpowiada Centrum Transferu Technologii UJ (CITTRU), które obecnie nawiązuje współpracę z podmiotami z sektora biomedycznego i farmaceutycznego w celu realizacji dalszych etapów badań.

Prace badawcze zostały sfinansowane ze środków Narodowego Centrum Nauki w ramach projektu OPUS 21.