Nowe metody podawania leku na złośliwego glejaka mózgu

Badacze z Uniwersytetu Jagiellońskiego opracowali nową metodę podawania leku stosowanego w terapiach nowotworu mózgu. Potencjalnie pozwala ona zwiększyć efektywność leczenia i poprawić komfort życia pacjentów. Rozwiązanie to umożliwia podawanie leku na dwa sposoby – bezpośrednio do mózgu podczas operacji resekcji guza, jak również w aerozolu poprzez jamę nosową chorego.

Uczelnia poinformowała na swojej stronie internetowej, iż opracowana przez badaczy UJ metoda polega na miejscowym podawaniu temozolomidu (TMZ) – w tej chwili najczęściej stosowanego leku w chemioterapii złośliwego glejaka mózgu – dzięki innowacyjnych platform biopolimerowych.

Nośniki spełniają najważniejsze wymagania dla terapii onkologicznej

Nośniki TZM zastosowane przez naukowców spełniają najważniejsze wymagania dla terapii onkologicznej:

• uwalniają lek stopniowo w wydłużonym okresie i tylko w tym miejscu, gdzie jest on potrzebny, co powoduje, iż silnie toksyczny terapeutyk działa z maksymalną efektywnością przy zminimalizowanych skutkach ubocznych;
• pozwalają ominąć barierę krew–mózg, która stanowi jedno z głównych wyzwań w w tej chwili prowadzonych chemioterapiach ośrodkowego układu nerwowego;
• ich skład chemiczny jest w pełni biokompatybilny (biozgodny) z organizmem pacjenta, przy czym komponenty nośnika mają pozytywne adekwatności mogące dodatkowo wspierać leczenie;
• po podaniu do organizmu nośnik leku nie wykazuje negatywnego oddziaływania na zdrowe komórki tkanek.

Wsparcie w terapii glejaka

Opracowane nośniki TMZ są wynikiem kilkuletniej współpracy interdyscyplinarnego zespołu naukowców z UJ pod medycznym kierunkiem dr n. med. Eweliny Grzywny z Kliniki Neurochirurgii i Neurotraumatologii Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie.

Siłą napędową prac badawczych była potrzeba opracowania rozwiązania, które potencjalnie może stać się wsparciem w terapii glejaka. Standardowa chemoterapia z wykorzystaniem TZM powoduje poważne skutki uboczne, wpływając negatywnie na komfort życia pacjentów. Wynika to z tego, iż silnie toksyczny lek, który podawany jest doustnie lub rzadziej dożylnie, działa ogólnoustrojowo, czyli na cały organizm, a nie tylko na komórki nowotworowe.

– Zależało nam na opracowaniu sposobu podawania TMZ bezpośrednio do mózgu zajętego przez nowotwór, tak by pominąć krążenie ogólnoustrojowe pacjentów. jeżeli 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, iż mamy obiecujące wyniki – mówi dr Ewelina Grzywna.

Donosowa metoda podania TMZ

– 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 – czytamy na stronie UJ.

– 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 nerwów węchowego i trójdzielnego, nie przenikając w znacznych ilościach do krwiobiegu chorej osoby. Opracowany przez nas nośnik ma adekwatności mukoadhezyjne, co oznacza, iż ulega on wolniejszej migracji z nosa do gardła wraz ze śluzem i przylega do śluzówki, dzięki czemu może dłużej działać – wyjaśnia dr hab. Joanna Lewandowska-Łańcucka, prof. UJ z Wydziału Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Nowa metoda podania TMZ może zmienić dotychczasowe metody leczenia nowotworów mózgu

– 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. Jednocześnie podkreślamy, iż 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 – stwierdza Aleksandra Krajcer ze Szkoły Doktorskiej Nauk Ścisłych i Przyrodniczych Uniwersytetu Jagiellońskiego.

– Nasze badania wykazały, iż TMZ, który jest stopniowo uwalniany z nośnika, w warunkach laboratoryjnych działa na komórki nowotworowe glejaka, hamując ich podział na poziomie 90 proc. Poza tym opracowana przez nas kompozycja pomyślnie przeszła badania biokompatybilności w warunkach in vitro/ex vivo. Wiemy, iż nośnik leku nie jest szkodliwy dla zdrowych komórek organizmu – mówi dr Alicja Hinz z Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Biopolimerowe nośniki korzystnie oddziałują na organizm

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 działanie przeciwzapalne.

Opracowane na UJ biopolimerowe nośniki TMZ oraz metody jego podawania są przedmiotem kilku zgłoszeń patentowych. Centrum Transferu Technologii UJ (CITTRU), które odpowiada za komercjalizację opracowanych rozwiązań, w tej chwili nawiązuje relacje z partnerami z branży biomedycznej i farmaceutycznej, z którymi będzie możliwe przeprowadzenie dalszych badań.

Badania zostały sfinansowane ze środków Narodowego Centrum Nauki w ramach projektu OPUS 21 pt. „W poszukiwaniu rozwiązań dla ograniczeń stosowania temozolomidu (TMZ) w terapii glejaka mózgu”.

Przeczytaj także: „Inteligentny lek na glejaka” i „Terapia celowana może przedłużyć życie pacjentów z glejakiem”.