Już kilkadziesiąt lat temu naukowcy wymyślili koncepcję tzw. magic bullet – czyli leku, który trafia wyłącznie w chore komórki. Zespół badaczy z Uniwersytetu Łódzkiego i Instytutu Katalizy i Fizykochemii Powierzchni PAN w Krakowie postanowił zastosować tę ideę w praktyce i stworzył miniaturowe „banieczki” – kapsułki o średnicy ok. 100 nanometrów (czyli milion razy mniejsze od ziarenka piasku), które mogą transportować lek bezpośrednio do komórek nowotworowych.
Leki takie jak paklitaksel (jeden z najbardziej toksycznych, ale i skutecznych chemioterapeutyków) mają tę wadę, że są praktycznie nierozpuszczalne w wodzie, a przecież ludzkie ciało składa się w 70% właśnie z wody. Dzięki mikrokapsułkom staje się możliwe ich „przemycenie” tam, gdzie są potrzebne – do wnętrza komórek nowotworowych – tłumaczy dr hab. Marzena Szwed z Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego.
Jak to działa? Wyobraźmy sobie małą kulkę, której „osłonka” zbudowana jest z cząsteczek dobrze poznanego, rozpuszczalnego w wodzie surfaktanta dodecylusiarczanu sodu (SDS). Te cząsteczki mają dwie części: hydrofilowe główki – lubiące wodę i hydrofobowe ogony – unikające wody. We właściwych warunkach (mieszanie, obecność poli-L-lizyny, odpowiednia temperatura) tworzą się tzw. micelle, czyli kulki, które zamykają w swoim wnętrzu leki nierozpuszczalne w wodzie – tak jak paklitaksel. Dodatkowo całość jest pokryta warstwą kwasu poli-L-glutaminowego , który czyni kapsułki bardziej „niewidzialnymi” dla układu odpornościowego. Dzięki temu mogą dłużej krążyć w organizmie i skuteczniej trafiać do celu.
Guz nowotworowy nie jest uporządkowaną strukturą biologiczną. Jest chaotyczny, z dużymi, nieregularnymi przestrzeniami międzykomórkowymi. Kapsułki, dzięki swojej wielkości, ładunkowi mają większe szanse utkwić właśnie w tym nieuporządkowanym środowisku guza i tam powoli uwalniać lek – dodaje badaczka z Katedry Biofizyki Medycznej UŁ.
Stworzone kapsułki nie mają twardej osłonki ani nie przypominają znanych z aptek leków. Są tak małe, że nie da się ich zobaczyć gołym okiem. Lek nadal znajduje się w probówce, jako przezroczysty płyn. Kapsułki są w nim „ukryte” i pływają w zawiesinie jak mikroskopijne kulki. Choć niewidzialne, otaczają to, co najcenniejsze – lek przeciwnowotworowy, chronią go i kierują tam, gdzie jest naprawdę potrzebny.
Obecnie wynalazek jest na etapie badań podstawowych. Testy były prowadzone w laboratorium, na komórkach hodowanych na szalkach, poza ustrojem człowieka. Kolejny krok to: testy na komórkach w układzie 3D (bardziej przypominającym warunki w organizmie), badania in vivo – czyli na zwierzętach, a później, być może we współpracy z firmami farmaceutycznymi, badania kliniczne na ludziach.
Droga od wynalazku do leku w aptece to co najmniej 12 lat pracy, ale już dziś wyniki są bardzo obiecujące – zapewnia dr hab. Marzena Szwed.
Dzięki inteligentnym kapsułkom, lek będzie mógł trafiać prosto do komórek nowotworowych, oszczędzając pacjentowi niepotrzebnych cierpień. To kolejny krok w stronę medycyny przyszłości – bardziej celowanej, skutecznej i bezpiecznej.
źródło: UŁ