Ultradźwięki do precyzyjnego dostarczania leków
Konwencjonalna chemioterapia korzysta z toksycznych związków chemicznych, które uszkadzają szybko dzielące się komórki, co jest typową cechą komórek nowotworowych. Te substancje przenikają cały organizm i mogą być szkodliwe dla zdrowia. Celem finansowanego przez UE projektu "Ultrasound activated nano-encapsulated targeted drug delivery and tumour cell poration" (NANOPORATION) było opracowanie nowych metod bezpośredniego dostarczania leków wyłącznie do tkanek guza. Cele obejmowały opracowanie nowego leczenia z zastosowaniem mniejszej dawki dostępnych obecnie leków przeciwnowotworowych przy skuteczniejszym wychwytywaniu ich przez komórki guza. Naukowcy zoptymalizowali nanonośniki leków, aby uzyskać lepsze parametry enkapsulacji różnych, określonych leków przeciwnowotworowych: produktów Doxorubicin, Taxol, Camptothecin i Mitoxantrone. Wyniki optymalizacji potwierdzono w badaniach in vitro w warunkach hipertermii i terapii ultradźwiękowej. Przeprowadzono badanie kinetyki końcowej in vivo korzystając z ultradźwięków pod kontrolą obrazowania metodą rezonansu magnetycznego. Eksperymenty in vitro zostały przeprowadzono do zbadania kinetyki wychwytu leków przez komórki ludzkich linii raka (MCF7, A375M, PANC-1, PC-3 i KB). Cytotoksyczność mierzono standardowymi technikami i badano oddzielenie efektów termicznych i mechanicznych (wywołanych obecnością pęcherzyków). Po wstępnych testach korzystano z ostatecznego kształtu protokołu terapii ultradźwiękowej w badaniach in vivo na modelu myszy. Naukowcy monitorowali myszy o osłabionym układzie odpornościowym ze wszczepionymi ksenograftami ludzkich guzów (rak jelita HCT116), aby ustalić tempo wzrostu guza. Prowadząc badania MRI in vivo zweryfikowano optymalne parametry obrazowania. Aby zainicjować i wspomagać transfer wiedzy zorganizowano w trakcie realizacji projektu dwie szkoły letnie. Wyniki projektu NANOPORATION zaprezentowano w pięciu publikacjach i zostały one docenione przez międzynarodową społeczność naukową. Dzięki projektowi wykazano, że przy użyciu opracowanych technik można dostarczać czynniki przeciwnowotworowe w nanokapsułkach tylko przy jednoczesnym stosowaniu zogniskowanej terapii ultradźwiękowej. Ogranicza to potencjalnie szkodliwe działania niepożądane chemioterapii i zwiększa jej skuteczność, co może prowadzić do większych wskaźników przeżycia i poprawy jakości życia pacjentów.
Słowa kluczowe
Dostarczanie leków, nanonośniki leków, ultradźwięk, porowatość komórek, guz, nanokapsułka
