Świetlana przyszłość leczenia zakażeń płuc
Przewlekłe zakażenia płuc stanowią istotne zagrożenie dla zdrowia, szczególnie dla pacjentów cierpiących na inne schorzenia, takie jak mukowiscydoza lub przewlekła obturacyjna choroba płuc. Wiele z nich wywołują bakterie, które są w stanie przetrwać w płucach przez dłuższy czas. Skutkiem jest długotrwały stan zapalny, uszkodzenie tkanek i ograniczenie sprawności płuc. Jednym z kluczowych wyzwań związanych z leczeniem przewlekłych zakażeń płuc jest oporność patogenów na konwencjonalne antybiotyki. Antybiotykooporność w istotnym stopniu ogranicza skuteczność typowych metod leczenia, w wyniku czego pacjenci są narażeni na nawracające i trudne do wyleczenia zakażenia. Stale rosnąca skala problemu rodzi potrzebę opracowania innowacyjnych metod leczenia pozwalających na skuteczną walkę z uporczywymi i przewlekłymi zakażeniami, a także zapobieganie dalszym powikłaniom.
Cząsteczki - emitery niebieskiego światła
W ramach finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu LIGHT4LUNGS badacze opracowali rewolucyjną metodę leczenia przewlekłych zakażeń płuc, która opiera się na cząsteczkach emitujących światło. „Rozwiązanie wypracowane w ramach projektu LIGHT4LUNGS wykorzystuje bakteriobójcze właściwości niebieskiego światła w celu eliminacji bakterii kolonizujących płuca pacjentów”, wyjaśnia Santi Nonell, koordynator projektu. Badania przeprowadzone w warunkach laboratoryjnych potwierdzają, że niebieskie światło zaburza procesy zachodzące w komórkach bakterii dzięki aktywacji naturalnych cząsteczek nazywanych endogennymi fotouczulaczami, które wyzwalają tak zwany efekt fotodynamiczny. Skutkiem jest wytwarzanie cytotoksycznych reaktywnych form tlenu, które uszkadzają i eliminują bakterie. Wykorzystanie tego efektu w celu leczenia zakażeń płuc wymagało jednak opracowania innowacyjnego mechanizmu pozwalającego na naświetlanie bakterii wewnątrz narządu. Cząsteczki emitujące światło wybrane przez zespół projektu LIGHT4LUNGS pozwalają na ominięcie wymogu stosowania zewnętrznych źródeł światła oraz inwazyjnych zabiegów, dzięki czemu stanowią przyjazne dla pacjenta rozwiązanie. Po aktywacji poza organizmem pacjenta cząsteczki są przyjmowane w postaci aerozolu. Po wykonaniu wdechu docierają do płuc, gdzie emitują lecznicze niebieskie światło. Emisja światła trwa do momentu wyczerpania zmagazynowanej energii, następnie cząsteczki są wydalane z organizmu pacjenta wraz z wydychanym powietrzem lub eliminowane przez układ odpornościowy płuc.
Skuteczność w badaniach przedklinicznych i usprawnienia
W wyniku dotychczasowych prac zespół wykazał skuteczność rozwiązania w ramach doświadczeń in vitro z wykorzystaniem próbek bakterii chorobotwórczych pobranych od pacjentów chorujących na mukowiscydozę. Badania wykazały też, że zastosowane cząsteczki są bezpieczne w płucach zwierząt, a ich stosowanie nie wywołuje żadnych niepożądanych skutków ubocznych. Choć przeprowadzone dotychczas badania stanowią kluczowy krok na drodze do praktycznego wykorzystania nowego rozwiązania, konieczne jest przeprowadzenie dokładniejszych badań w celu kompleksowej analizy skuteczności działania nowych cząsteczek w żywych organizmach. Jednym z kluczowych obszarów, gdzie wciąż możliwe jest ulepszenie nowej metody leczenia, jest zwiększenie możliwości magazynowania energii, aby umożliwić cząsteczkom emitowanie wyższych dawek leczniczego światła niebieskiego, a tym samym skrócenie czasu trwania leczenia. „Mowa tu o usprawnieniu, które działa w sposób analogiczny do zwiększania pojemności akumulatorów w urządzeniach. Im więcej energii świetlnej zmagazynują cząsteczki, tym skuteczniej będą w stanie emitować niebieskie światło w płucach”, podkreśla Nonell.
Przyjmowanie leczniczych cząsteczek w domu
Zespół przewiduje, ze podobnie jak w przypadku leczenia opartego na inhalatorach, pacjenci będą w stanie przyjmować lecznicze cząsteczki samodzielnie we własnych domach, co ograniczy zapotrzebowanie na hospitalizację. Nowa metoda leczenia stanowi istotny postęp względem konwencjonalnych leków przewlekłych chorób płuc, które często wymagają częstych wizyt w szpitalu i stosowania antybiotyków podawanych dożylnie. Możliwość samodzielnego przyjmowania leków jest szczególnie atrakcyjną opcją dla pacjentów chorujących na mukowiscydozę lub inne przewlekłe choroby płuc, którzy są już przyzwyczajeni do leczenia swoich schorzeń za pomocą inhalatorów. Prostota dawkowania i możliwość przyjmowania leków w domach przyczynią się do znaczącej poprawy jakości życia pacjentów, jednocześnie ograniczając obciążenie systemów opieki zdrowotnej.
Słowa kluczowe
LIGHT4LUNGS, zakażenie płuc, niebieskie światło, cząsteczki emitujące światło, mukowiscydoza, antybiotykooporność, aerozol
