PAP/Rynek Zdrowia | 26-12-2016 11:14

Śląskie: naukowcy z UŚ ulepszają fototerapię do walki z nowotworami

Naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego pracują nad ulepszeniem terapii fotodynamicznej, stosowanej w walce z nowotworami jako alternatywa lub uzupełnienie dla radio- czy chemioterapii. W grudniu badacze uzyskali polski patent na poprawiającą jej skuteczność mieszaninę.

Jak przypomniał dr hab. Robert Musioł, terapia fotodynamiczna polega na wprowadzaniu do organizmu chorego substancji fotowrażliwych, kumulujących się w zmienionych chorobowo komórkach, które pod wpływem światła generują zabójcze rodniki tlenowe, zabijając niechciane komórki. W ten sposób bardzo precyzyjnie można usunąć z organizmu np. nowotwory.

- Niestety, dotychczas stosowane metody nie są idealne. Pojawiają się problemy z niską efektywnością terapii, ponieważ światło stosunkowo płytko penetruje tkankę - jedynie na kilka milimetrów. Największym problemem jest więc to, że stosując dopuszczone obecnie do obrotu fotouczulacze zmuszeni jesteśmy do poruszania się tylko po powierzchniowej warstwie tkanki - mówił PAP naukowiec, który na co dzień zajmuje się m.in. badaniem i poszukiwaniem nowych potencjalnych leków.

- W związku z tym nie jest możliwe pełne usunięcie dużych guzów, zawsze gdzieś tam w głębi coś zostanie - dodał.

Jedną z szans na poprawę efektowności fototerapii może być opracowanie takich leków, które ulepszyłyby skuteczność działania fotouczulacza, a jednocześnie "weszłyby" do komórek głębiej niż światło.

- Wtedy, oprócz zewnętrznego atakowania nowotworu światłem, nawet jeżeli nie usuniemy całkiem nowotworu naświetlając dane miejsce - jest szansa, że ten drugi, +wewnętrzny+ lek uzupełni to działanie - tłumaczył Musioł.

Opatentowany przez naukowców UŚ wynalazek to mieszanina tiosemikarbazonu 2-karbaldehydu-3-aminopirydyny z fotouczulaczem. Jest ona chelatorem żelaza, powodującym "wychwyt" tego mikroelementu z komórek.

- Najczęściej stosowane obecnie pochodne kwasu aminolewulinowego w procesie akumulacji fotouczulacza wykorzystują naturalne mechanizmy występujące w komórkach i związane z metabolizmem żelaza. Na końcu tego procesu powstaje wrażliwa na światło protoporfiryna IX, która poprzez wiązanie żelaza przetwarzana jest na cząsteczkę hemu. Ponieważ hem nie wykazuje własności fotouczulacza - pojawiła się koncepcja, aby zmniejszyć stężenie metalu - wyjaśnia dr hab. Robert Musioł.

Dodał, że zmniejszenie ilości żelaza w komórce nowotworowej pozwala jeszcze efektywniej tworzyć fotowrażliwą protoporfirynę. Jednocześnie naukowcy w trakcie swoich badań zaobserwowali, że niektóre środki wiążące żelazo dodatkowo zwiększają efektywność terapii poprzez inne mechanizmy, polegające na wytwarzaniu wolnych rodników tlenowych.

- W ten sposób uzyskuje się wzmocniony, niejako kaskadowy efekt terapeutyczny - mówi Musioł.

Dzięki uzyskanemu w ten sposób efektowi synergii możliwe jest zmniejszenie dawkowania leku, co z kolei eliminuje występowanie efektów ubocznych. Z przeprowadzonych na UŚ badań wynika bowiem, że 95-procentową skuteczność mieszaniny względem komórek nowotworu jelita grubego HCT116 można uzyskać przy ośmiokrotnie niższej dawce chelatora niż przy zastosowaniu monoterapii.

- Na razie są to eksperymenty przeprowadzone w warunkach in vitro, dalszym krokiem może być "in vivo", czyli praca na modelu zwierzęcym, a potem dopiero ewentualnie wdrażanie. Niestety, wszystko rozbija się przede wszystkim o finansowe możliwości" - dodaje naukowiec.

Jak podał Musioł, w Polsce terapia fotodynamiczna jest już stosowana. - I okazuje się, że w niektórych przypadkach, czasem bardzo skomplikowanych, jak w przypadku nowotworów mózgu, ale i nowotworów jelit czy płuc, sprawdza się - wskazał.

Ma ona także zastosowanie np. w diagnostyce czy chirurgii. - Fotouczulacz, który podajemy w trakcie przygotowania do terapii, kumuluje się w tkance zmienionej chorobowo, i jeżeli oświetlimy ją, to zaczyna świecić inaczej, niż otaczające ją, zdrowe tkanki. Stąd też przeprowadza się terapie łączone. Wtedy np. chirurg widzi, co ma usunąć, a jednocześnie ogniska nowotworu zbyt małe do resekcji zostaną zniszczone przy pomocy fotouczulacza i światła - tłumaczy badacz.

Zdaniem Musioła terapia fotodynamiczna jest tańsza niż radio- czy chemioterapia. Jest też mniej szkodliwa dla pacjenta.

Twórcami opatentowanego niedawno wynalazku są pracownicy Wydziału Matematyki, Fizyki i Chemii Uniwersytetu Śląskiego: dr Anna Mrozek-Wilczkiewicz, prof.  Alicja Ratuszna, dr hab. Robert Musioł oraz prof. Jarosław Polański.