prof. nzw. dr hab. inż. Tomasz Ciach
 
dr inż. Beata Butruk-Raszeja
 
mgr inż. Magdalena Janczewska
 
mgr inż. Katarzyna Każmierska
 
mgr inż. Kamil Kopeć
 
mgr inż. Piotr Kowalczyk
 
dr inż. Martyna Kucharska
 
mgr inż. Aleksandra Kulikowska
 
mgr inż. Aleksandra Kuźmińska
 
mgr inż. Ilona Łojszczyk
 
mgr inż. Aleksandra Mościcka-Studzińska
 
mgr inż. Rafał Podgórski
 
mgr inż. Aleksandra Poniatowska
 
mgr inż. Agata Stefanek
 
mgr inż. Paulina Trzaskowska
 
mgr inż. Maciej Trzaskowski
 
mgr inż. Iga Wasiak
 
mgr inż. Michał Wojasiński
 

 

Start arrow Projekty arrow Cząstki w medycynie i farmacji arrow Nanocząstki polisacharydowe
Nanocząstki polisacharydowe

Nanotechnologia jest obecnie szybko rozwijającą się dziedziną nauki. W ramach tej gałęzi wiedzy zajmujemy się obecnie otrzymywaniem nanocząstek i nanowłókien metodą atomizacji elektrostatycznej oraz metodą syntezy chemicznej „botom-up”.

W naszym laboratorium opracowano technologię syntezy nanocząstek polisacharydowych przeznaczonych do celowanego podawania leków do nowotworów. Synteza polega na specyficznym utlenieniu łańcucha polisacharydu i przyłączeniu do tak uformowanych grup aktywnych cząsteczek hydrofobowych.

Nanocząstki powstają w roztworze wodnym dzięki oddziaływaniom hydrofobowym bocznych grup z hydrofilowymi łańcuchami polisacharydowych, pod wpływem wody. Prowadzi to do powstawania nanocząstek na drodze samoorganizacji materii. Tak otrzymane nanocząstki mogą być następnie modyfikowane lekami czy przeciwciałami.

Polisacharydowa otoczka zewnętrzna chroni dodatkowo nanocząstki przed wykryciem przez układ odpornościowy i przed adhezją małych białek osocza krwi.

Ze względu na fakt, że komórki nowotworowe mają zmieniony metabolizm mitochondrialny skazane są na niskowydajny beztlenowy metabolizm glukozy (efekt Warburga). Zjawisko to w połączeniu z wysokim tempem wzrostu powoduje bardzo wysokie zapotrzebowanie nowotworów na glukozę, które jest około 200 razy większe niż komórek tkanek podstawowych. Efekt ten jest już wykorzystywany w diagnostyce nowotworów z wykorzystaniem techniki PET, kiedy choremu podawana jest 2 deoxy glukoza znaczona izotopem fluoru. Opracowane w Laboratorium nanocząstki wykorzystują ten sam efekt dzięki polisacharydowej warstwie zewnętrznej, która jest rozpoznawana przez przenośniki glukozy komórek nowotworowych. Prowadzi to do gromadzenia się nanocząstek w nowotworach z pominięciem innych tkanek. W badaniach prowadzonych na myszach uzyskujemy zwykle około 5 krotnie większe stężenie leku w guzie nowotworowym niż w innych tkankach.

Kumulacja Doxorubicyny podanej w nanocząstkach w porównaniu do zwykłej Doxorubicyny podanej w tej samej dawce. Badanie wykorzystuje fluorescencję leku.

Dzięki gromadzeniu się nanocząstek z lekiem w nowotworze terapia istnieje szansa, że terapia przebiegnie praktycznie bez efektów ubocznych, podczas gdy w przypadku podawania czystego leku w takiej samej dawce toksyczne skutki uboczne są bardzo silne. Jednak, w celu potwierdzenia tej hipotezy konieczne są dalsze badania.

Porównanie efektów ubocznych (masy organów) w przypadku podania samej Doxorubicyny i tej samej dawki leku zamkniętego w nanocząstkach.

Porównanie efektów ubocznych (masy ciała myszy) w przypadku podania samej Doxorubicyny i tej samej dawki leku ale zamkniętego w nanocząstkach.

Zastosowanie nanocząstek polisacharydowych opracowanych w Laboratorium Inżynierii Biomedycznej, Wydziału Inżynierii Chemicznej Politechniki Warszawskiej daje nadzieję na poprawę skuteczności stosowanych obecnie leków cytotoksycznych i na obniżenie efektów ubocznych towarzyszących terapii. Zanim do tego dojdzie czeka nas jeszcze kilka lat badań.

 

 
« poprzedni artykuł   następny artykuł »