Badaczki Uniwersytetu Jagiellońskiego przedstawili rozwiązanie, które może zmienić sposób leczenia glejaka mózgu. Opracowany w Krakowie biopolimerowy nośnik temozolomidu umożliwia podanie leku bezpośrednio do tkanki mózgowej podczas operacji lub w formie aerozolu przez jamę nosową. Technologia powstała w odpowiedzi na ograniczenia terapii systemowej i ma potencjał zmniejszyć toksyczność oraz zwiększyć skuteczność chemioterapii.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak badaczki UJ opracowały nowy biopolimerowy nośnik temozolomidu i dlaczego może on zmienić sposób leczenia glejaka.
- Na czym polega śródoperacyjne i donosowe podawanie TMZ oraz jakie korzyści daje pominięcie krążenia ogólnoustrojowego.
- Jakie wyniki przyniosły badania in vitro i ex vivo, w tym ograniczenie podziału komórek glejaka o około 90%.
- Z czego zbudowany jest nowy hydrożel i jakie są dalsze plany komercjalizacji technologii.
Nowy nośnik leku opracowany w Krakowie
Zespół UJ stworzył hydrożelowy nośnik umożliwiający miejscowe podawanie temozolomidu (TMZ), podstawowego leku stosowanego w terapii złośliwego glejaka. Platformy biopolimerowe zaprojektowano tak, aby uwalniały lek stopniowo, działały wyłącznie w obszarze guza i minimalizowały ekspozycję zdrowych tkanek na toksyczny preparat. Rozwiązanie uwzględnia jedno z największych wyzwań w onkologii CNS – trudną do pokonania barierę krew–mózg.
Ominięcie krążenia ogólnoustrojowego
Standardowo TMZ podawany jest doustnie lub dożylnie, co prowadzi do działania ogólnoustrojowego i licznych działań niepożądanych. Zespół kierowany medycznie przez dr n. med. Ewelinę Grzywnę z Kliniki Neurochirurgii i Neurotraumatologii Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie dążył do stworzenia technologii, w której lek trafia bezpośrednio do mózgu pacjenta, bez udziału krążenia systemowego. Według naukowczyń takie podejście może zwiększyć skuteczność terapii i znacząco ograniczyć obciążenia leczenia.
– 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 – podkreśla dr Ewelina Grzywna.
Nowość UJ polega na dwóch możliwych drogach podania TMZ. Pierwsza obejmuje umieszczenie leku bezpośrednio w loży po usuniętym guzie podczas operacji neurochirurgicznej. Druga – podanie donosowe w postaci aerozolu z użyciem specjalnego atomizera. Formulacja opracowana przez zespół dr hab. Joanny Lewandowskiej-Łańcuckiej, prof. UJ, charakteryzuje się właściwościami mukoadhezyjnymi, co wydłuża jej czas kontaktu ze śluzówką i ułatwia przenikanie cząsteczek wzdłuż włókien nerwów węchowego i trójdzielnego.
– 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 – mówi współtwórczyni technologii, mgr Aleksandra Krajcer ze Szkoły Doktorskiej Nauk Ścisłych i Przyrodniczych UJ.
Wyniki badań in vitro i ex vivo
Hydrożel został zaprojektowany jako nośnik zapewniający wydłużone i kontrolowane uwalnianie leku. W badaniach laboratoryjnych nośnik ograniczał podział komórek glejaka o około 90%. Jednocześnie jego niskie pęcznienie zmniejsza ryzyko efektu masy po podaniu śródoperacyjnym. Badania biokompatybilności in vitro i ex vivo potwierdziły brak toksycznego wpływu na zdrowe komórki, co jest kluczowym warunkiem dalszego rozwoju technologii.
Z czego zbudowany jest nośnik TMZ?
Nośnik powstaje z metakrylowanych biopolimerów – żelatyny, chitozanu i kwasu hialuronowego – sieciowanych światłem UV w obecności fotoinicjatora. Ta kompozycja umożliwia umieszczenie w matrycy TMZ w formie wolnej lub zmodyfikowanej. Po aplikacji hydrożel stopniowo biodegraduje, uwalniając lek w miejscu podania. Dodatkowe właściwości użytych komponentów, w tym działanie przeciwzapalne chitozanu oraz wspierające gojenie właściwości kwasu hialuronowego, mogą być dodatkowym atutem terapii miejscowej.
Komercjalizacja i kolejne etapy rozwoju
Technologia jest przedmiotem zgłoszeń patentowych. Za proces komercjalizacji odpowiada CITTRU UJ, kierowane przez dr inż. Gabrielę Konopkę-Cupiał. Zespół prowadzi rozmowy z partnerami biomedycznymi i farmaceutycznymi, którzy mogą zapewnić zasoby niezbędne do rozpoczęcia badań klinicznych. To one zdecydują o przyszłej dostępności technologii dla pacjentów z glejakiem.
Główne wnioski
- Badaczki UJ opracowały hydrożelowy nośnik temozolomidu, który można podać podczas operacji lub donosowo, co pozwala ominąć krążenie ogólnoustrojowe i zmniejszyć toksyczność terapii.
- W badaniach in vitro nośnik hamował podział komórek glejaka o około 90%, wykazując kontrolowane uwalnianie leku i brak toksyczności wobec zdrowych komórek.
- Kompozycja biopolimerowa z żelatyny, chitozanu i kwasu hialuronowego ma właściwości mukoadhezyjne i przeciwzapalne, które mogą dodatkowo wspierać terapię miejscową.
- Technologia UJ jest zgłoszona do ochrony patentowej, a CITTRU prowadzi rozmowy z partnerami biomedycznymi w celu wejścia w fazę badań klinicznych.
Źródło:
- https://www.uj.edu.pl/pl_PL/wiadomosci/-/journal_content/56_INSTANCE_d82lKZvhit4m/10172/160220059
