Trzy chemioterapeutyki w jednej nanocząsteczce

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Wykorzystanie nanocząsteczek do dostarczania chemioterapeutyków pozwala na redukcję skutków ubocznych podczas leczenia nowotworów. Nanocząsteczki umożliwiają bowiem określenie dawki leku i miejsca, do którego powinien trafić.

Chemikom z MIT-u udało się właśnie skonstruować nanocząsteczkę, w której jednocześnie można umieścić trzy różne leki. Sądzimy, że to pierwsza nanocząsteczka, która przenosi precyzyjne dawki trzech różnych leków i uwalnia je w odpowiedzi na trzy różne sygnały - mówi profesor Jeremiah Johnson. Uczony wraz z zespołem wykazali, że takie nanocząsteczki lepiej zwalczają raka jajników niż nanocząsteczki przenoszące jeden lub dwa leki. Uczeni rozpoczęli już testy na zwierzętach.

Obecnie stosuje się dwie metody umieszczania leków w nanocząsteczkach. Chemioterapeutyk jest albo zamykany w nanocząsteczce jak w kapsułce lub też jest przyczepiany do jej powierzchni. Połączenie obu metod pozwala na jednoczesne dostarczenie dwóch leków. Dodawanie kolejnych jest jednak niezmiernie trudne ze względu na reakcje, które trzeba przeprowadzić, by umieścić każdy kolejny lek.

Johnson i jego zespół pokonali ten problem tworząc nowy rodzaj nanocząsteczek. Zamiast tworzyć nanocząsteczkę, a później dołączać do niej leki, uczeni stworzyli cząsteczkę z fragmentów już zawierających leki. Sposób ten pozwala na dołączenie wielu różnych leków oraz umożliwia precyzyjne określenie struktury nanocząsteczki, a co za tym idzie ilości każdego leku.

Każdy element nanocząsteczki składa się z trzech części: molekuły leku, części łączącej, dzięki której łączy się poszczególne elementy oraz łańcucha poli(tlenku) etylenu, który chroni lek przed rozpadnięciem się w organizmie. Metoda Johnsona pozwala na łączenie setek takich elementów w jedną nanocząsteczkę. Jeśli chcę uzyskać nanocząsteczkę z pięcioma lekami, buduję ją z pięciu rodzajów elementów. Możemy dodać dowolną liczbę leków - zapewnia uczony.

W artykule opublikowanym w Journal of the American Chemical Society opisano nanocząsteczkę zawierającą cisplatynę, doksorubicynę oraz camptothecin stosowane razem lub osobno w leczeniu nowotworu jajników. Ilość każdego z leków odpowiadała maksymalnej tolerowanej dawce, każdy miał też własny mechanizm uwalniania z nanocząsteczki. Cisplatyna uwalniała się natychmiast po wejściu nanocząsteczki w komórkę. Działo się tak, gdyż pod wpływem obecnego w komórce glutationu dochodziło do przerwania wiązań. Bardzo szybko, pod wpływem esterazy, uwalniał się też camptothecin. Z kolei doksorubicyna została przygotowana tak, by uwalniać się tylko pod wpływem światła ultrafioletowego. Gdy i ona się uwolniła, jedyną pozostałością po nanocząsteczce był poli(tlenek) etylenu, który łatwo rozkłada się w organizmie.

Wstępne testy przeprowadzono na hodowli komórek nowotworowych. Wykazały one większą skuteczność takiego rozwiązania od metody tradycyjnej.

Obecnie zespół Johnsona buduje nanocząsteczkę zawierającą cztery lekarstwa. Pracuje też nad dołączeniem do nanocząsteczki specjalnego znacznika zawierającego molekuły, dzięki którym nanocząsteczka trafi precyzyjnie do komórek nowotworowych.

Bardzo istotne jest, byśmy mogli szybko i efektywnie wytwarzać cząsteczki z różną względną ilością różnych leków, co pozwoli nam na sprawne testowanie różnych kombinacji. Nasza metoda to umożliwia - podkreśla uczony.

« powrót do artykułu