Przedstawione wyniki badań przeprowadzonych przez zespół, w skład  którego wchodzili naukowcy z  Karolinska Institutet, Royal Institute of Technology w Sztokholmie oraz Chalmers University of Technology w Geteborgu wykazały zaskakujące, nowe możliwości w dziedzinie nanomedycyny. Badacze opracowali  tzw. ”theranostic nanoparticles” (teranostyczne nanocząsteczki) - w wolnym tłumaczeniu nanocząsteczki, które posiadają  zarówno właściwości diagnostyczne jak i terapeutyczne.

Profesor Eva Malmström, pracownik Royal Institute of Technology skomentowała wyniki badania – „Rezultatem naszej pracy jest uzyskanie odpowiednich nanocząsteczek, których zadaniem, w zamierzeniu zespołu badawczego jest „dostarczenie” dawki leku do komórek nowotworowych raka piersi”.

Cenną własnością otrzymanych przez naukowców nanocząsteczek, jest możliwość ich wykrycia w badaniu MR. Dzięki tej właściwości cząsteczka może być z powodzeniem wykorzystywana do celów diagnostycznych.  Wysokie stężenie naturalnie występującego izotopu fluoru – ¹⁹F czyni teranostyczne nanocząsteczki wykrywalnymi w MR wysokiej rozdzielczości. Właściwość ta pozwala śledzić ich „drogę” w organizmie ludzkim. Umożliwia to weryfikację skuteczności terapii oraz diagnostyczną ocenę rozległości procesu nowotworowego.

W wyniku przeprowadzonych badań stworzono metodę spontanicznego powstawania teranostycznych nanocząsteczek  z odpowiednio dostosowanych polimerów. O powodzeniu procesu otrzymania nanocząsteczki „wypełnionej” lekiem, decyduje przede wszystkim  równowaga pomiędzy składnikami hydrofilowymi i hydrofobowymi.

”Cząsteczki,  które stosujemy w badaniach są biodegradowalne, a także nie wykazują one objawów toksyczności w żywym organizmie” – powiedziała prof. Malmström.

Związkiem aktywnym teranostycznej nanocząsteczki jest doksorubicyna (nazwa handlowa  –adriamycyna) czyli  substancja o działaniu chemioterapeutycznym. Wykorzystywana jest ona  w leczeniuindukującym: ostrych białaczek, szpiczaka mnogiego, ziarnicy złośliwej, chłoniaków, raka sutka, drobnokomórkowego raka płuc, raka pęcherza moczowego, raka jajnika, raka tarczycy, raka kory nadnerczy oraz mięsaków.

Przeprowadzone doświadczania na hodowlach komórkowych wykazały, że badane nanocząsteczki same w sobie są nieskuteczne w eliminacji komórek rakowych. Natomiast wykorzystanie tych samych cząsteczek w roli nośników chemioterapeutyków, istotnie zwiększa powodzenie tego procesu.

W przyszłości kolejnym etapem badań będzie opracowanie systemu terapii celowanej  w trudnych do skutecznego leczenia:  nowotworach mózgu, raku trzustki  oraz  opornych na chemioterapię nowotworowych guzów piersi.

„Zmiana rozmiarów nanocząsteczki, dodanie do niej grupy jonowej lub przyłączanie do jej powierzchni czynnika kierującego, zwiększy selektywną absorpcję teranostycznej nanocząsteczki przez komórki nowotworowe” – mówi  prof. Andreas Nyström, specjalista w dziedzinie nanomedycyny z Karolinska Institutet's Department of Neuroscience.

Należy mieć nadzieję, że nadejdzie dzień zwieńczenia sukcesem tych badań. Otrzymamy odpowiednio dostosowane chemioterapeutyki, które będą efektywnie i przede wszystkim specyficznie  oddziaływać na komórki nowotworowe. Dzięki  takim osiągnięciom leczenie nowotworów będzie skuteczniejsze, a objawy uboczne terapii ograniczone do minimum.

Donata Zaczyńska

Źródło:

Christian Porsch, Yuning Zhang, Åsa Östlund, Peter Damberg, Cosimo Ducani, Eva Malmström, Andreas M. Nyström. 19F-based Polymer Nanoparticles as Breast Cancer Theranostics. Particle & Particle Systems Characterization, DOI:10.1002/ppsc.201300018