Unijny projekt na rzecz opracowania malutkich cząstek dostarczających leki bezpośrednio do chorych miejsc
Prace finansowane ze środków unijnych w ramach projektu SonoDrugs mają doprowadzić do opracowania maleńkich kapsułek sterowanych obrazem, które przenoszą dawki leku przez krwioobieg wprost do chorego miejsca, gdzie będą aktywowane za pomocą impulsów ultradźwiękowych. Nowa technologia, która ma walnie przyczynić się do zwiększenia skuteczności terapeutycznej, koncentruje się na chorobach wieńcowych (CVD) i raku. Projekt, finansowany na kwotę 10,9 mln EUR w ramach Siódmego Programu Ramowego (7PR), skupia 15 partnerów ze świata nauki i przemysłu z całej Europy. Rak i choroba wieńcowa są dwiema najpowszechniejszymi przyczynami śmierci. W UE odnotowano w 2003 r. 1,9 mln zgonów w następstwie CVD, a w 2004 r. - 1,2 mln zgonów w następstwie raka. Obecne sposoby leczenia opierają się na dawkach zwymiarowanych dla całego organizmu, które trudno kontrolować, w wyniku czego wywołują one często skutki uboczne. Jednym z celów projektu SonoDrugs jest stworzyć takie rozwiązanie, aby leki wykorzystywane w leczeniu pacjenta chorego na raka czy chorobę wieńcową były aktywowane dopiero po dotarciu do chorej tkanki. To z pewnością powinno zwiększyć skuteczność podawania leku, pozwalając jednocześnie uniknąć aplikowania go wszystkim głównym organom. Naukowcy pracują nad mikroskopijnymi kapsułkami (o średnicy 100-2.000 nanometrów) wypełnianymi lekiem, które będzie można dostarczać krwioobiegiem do chorej tkanki, gdzie będą mogły uwolnić dawkę leku po otrzymaniu sygnału. Niezwykle małe rozmiary kapsułek pozwolą na transportowanie ich do chorych tkanek nawet przez najmniejsze naczynia krwionośne. Dawki leków będą znajdować się albo w wewnątrz cząstek, albo w ich otoczce. Zaprojektowane zostaną dwie cząstki: jedna, która będzie się roztapiać po wpływem nagrzewania miejscowego ultradźwiękiem i druga, większa, która będzie pękać pod wpływem ciśnienia impulsów ultradźwiękowych. Inna wersja drugiego typu cząstki, nazywanej często "mikrobańką", jest już wykorzystywana jako środek cieniujący w obrazowaniu ultradźwiękowym. Moment dotarcia kapsułek do żądanego miejsca wykrywany będzie za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI) w czasie rzeczywistym. MRI idealnie spełnia wymogi projektu, ponieważ pozwala mierzyć miejscowo temperaturę tkanki, lokalizować zmiany chorobowe i z łatwością śledzić oznakowane cząstki. Po dotarciu do celu, cząstki wypełnione lekiem będą zmuszane do uwolnienia dawki za pomocą ciepła lub nacisku wywieranego przez zogniskowane impulsy ultradźwiękowe. Wysiłki podejmowane w projekcie SonoDrugs w zakresie podawania leku za pomocą MRI koncentrują się na leczeniu raka. Opracowane techniki MRI pozwolą jednocześnie wykrywać moment dotarcia oznakowanych cząstek, wypełnionych lekiem, do chorego miejsca, mierzyć wpływ nagrzewania impulsami ultradźwiękowymi oraz monitorować uwalnianie leku z cząstek pod wpływem temperatury. Partnerzy zbadają możliwe formy leczenia CDV za pomocą ultradźwięków wykorzystywanych zarówno do obrazowana, jak i do uwalniania leku z mikrobaniek wrażliwych na ciśnienie. Jeden z partnerów projektu, Philips Royal Electronics, dostosuje istniejącą technologię mikrobaniek do podawania leków, a w projekcie SonoDrugs zostanie wykorzystany zintegrowany system MRI-ultradźwięki do wykonywania badań. "Nowe opcje terapeutyczne, takie jak wywoływane z zewnątrz miejscowe uwolnienie leku w określonym obszarze zmiany chorobowej, niosą nadzieję na znaczną poprawę jakości leczenia" - powiedział Henk van Houten, naczelny wiceprezes Philips Research. "Zdajemy sobie sprawę z tego, że technologie obrazowania medycznego są tylko jednymi z wielu wymaganych do spełnienia tej nadziei. Jednakże szerokie spektrum wiedzy specjalistycznej, jaka została zaangażowana w projekt SonoDrugs, daje nam ogromne szanse na ostateczne zapewnienie pacjentom i służbom medycznym możliwości korzystania z dobrodziejstw podawania leku sterowanego wizualnie." Naukowcy zbadają również możliwość wykorzystania mikrobaniek wypełnionych gazem do zwiększania absorpcji dawki leku w miejscu docelowym, w procesie zwanym sonoporacją. Sonoporacja następuje wtedy, kiedy wypełnione gazem mikrobańki pękają w reakcji na ciśnienie wywołane impulsem ultradźwiękowym, a gdy dochodzi do tego w pobliżu żyjącej komórki, jej ściana doznaje wstrząsu i staje się bardziej porowata. To sprawia, że komórka chętniej wpuści dużą molekułę z lekiem. Ten proces może okazać się niezwykle pożyteczny w zmniejszaniu niezbędnych dawek podczas podawania leku w sposób konwencjonalny, tj. do całego organizmu. Sposób jego działania nie został jeszcze w pełni wyjaśniony i stwarza intrygujące pole do badań w ramach projektu.
