Nad nowatorskim preparatem do terapii m.in. atopowego zapalenia skóry pracują naukowcy z Politechniki Warszawskiej i Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego. Jego bazą ma być odpowiednio „ulepszony” ekstrakt z chmielu.
Szyszki chmielu (Lupuli flos) zawierają szereg substancji biologicznie aktywnych. Wśród nich szczególnie interesująca jest 8-prenylnaryngenina (8PN), której potencjał w leczeniu chorób zapalnych skóry przyciąga uwagę naukowców z różnych dziedzin – od inżynierii chemicznej, przez biotechnologię, aż po farmakologię. Naukowcy z Politechniki Warszawskiej we współpracy z Warszawskim Uniwersytetem Medycznym opracowują metodę produkcji ekstraktu z chmielu wzbogaconego w 8PN. Efektem ma być nowatorski preparat do terapii m.in. atopowego zapalenia skóry.
– Chcemy nie tylko pozyskać ekstrakt, ale też go „ulepszyć”, czyli przekształcić wybrane związki chemiczne zawarte w chmielu, takie jak ksantohumol czy izoksantohumol, właśnie w 8PN – tłumaczy dr inż. Jan Krzysztoforski z PW. – To możliwe dzięki zastosowaniu transformacji chemicznej i biotechnologicznej, w tym z udziałem mikroorganizmów.
Naukowcy z Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej PW będą pracować nad efektywną metodą pozyskiwania cennych składników z szyszek chmielu. Wykorzystają do tego nowoczesną metodę ekstrakcji nadkrytycznej z użyciem dwutlenku węgla pod bardzo wysokim ciśnieniem. Sprawdzą m.in. jaki wpływ na ilość i skład uzyskanego ekstraktu mają temperatura, czas trwania procesu czy sposób przygotowania chmielu .
W kolejnym etapie przeprowadzą transformację wybranych substancji zawartych w chmielu w 8-prenylnaryngeninę – związek o właściwościach leczniczych. Do tego celu wykorzystane zostaną mikroorganizmy oraz procesy chemiczne w laboratoryjnych reaktorach chemicznych i bioreaktorach.
Trzeci etap to opracowanie modeli matematycznych procesu ekstrakcji nadkrytycznej. Dzięki nim badacze będą mogli „przetestować” różne warunki produkcji bez konieczności każdorazowego wykonywania eksperymentów. Użyją do tego zarówno prostych metod opartych na sztucznej inteligencji, jak i zaawansowanych symulacji 3D, pozwalających zobaczyć, co dokładnie dzieje się wewnątrz urządzeń do ekstrakcji. Modele te pomogą znaleźć najbardziej efektywne i opłacalne warunki prowadzenia całego procesu.
W drugiej części projektu, realizowanej już przez naukowców z Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego, sprawdzony zostanie wpływ 8PN na leczenie chorób zapalnych skóry. Badania obejmą testy na ludzkich komórkach, mikrobiocie skóry ochotników i zwierzęcym modelu atopowego zapalenia skóry. Celem jest potwierdzenie skuteczności ekstraktu z chmielu wzbogaconego w 8PN jako podstawy nowych preparatów leczniczych.
Efektem projektu będzie nowatorska metoda produkcji ekstraktów z szyszek chmielu wzbogaconych w 8-prenylnaryngeninę (8PN). Dzięki połączeniu badań eksperymentalnych i numerycznych naukowcy lepiej poznają mechanizmy rządzące procesem ekstrakcji nadkrytycznej i będą mogli wskazać najkorzystniejsze warunki jego prowadzenia. Równolegle sprawdzony zostanie potencjał terapeutyczny otrzymanych ekstraktów w leczeniu zapalnych chorób skóry. W dłuższej perspektywie możliwe będzie opracowanie innowacyjnych preparatów leczniczych na bazie chmielu, powstających w sposób zgodny z zasadami zielonej chemii i zrównoważonego rozwoju.
– To nauka, która może mieć realne przełożenie na życie pacjentów i właśnie to jest dla nas największą motywacją – podkreślają zgodnie badacze Politechniki Warszawskiej i Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego.
MK, źródło: PW