Nowotwory złośliwe pozostają jedną z głównych przyczyn zgonów na świecie. Mimo postępu medycyny, leczenie onkologiczne nadal bywa brutalne – operacje, chemioterapia i radioterapia, choć ratują życie, niosą ze sobą ogromne koszty zdrowotne i psychiczne. Dlatego rośnie zapotrzebowanie na terapie, które będą równie skuteczne, ale mniej toksyczne.
Czytaj też: Rak pod (niskim) napięciem. Ta metoda całkowicie zmienia środowisko guza
Takie rozwiązanie może przynieść projekt Onko-SPARK, realizowany przez naukowców z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu. To inicjatywa, która otrzymała ponad 6 milionów złotych z Krajowego Planu Odbudowy, a jej celem jest opracowanie nowej generacji leków przeciwnowotworowych.
Prof. dr hab. inż. Julita Kulbacka, kierownik projektu z Katedry i Zakładu Biologii Molekularnej i Komórkowej UMW, mówi:
Naszym celem jest stworzenie terapii, która będzie nie tylko skuteczna, ale też bardziej przyjazna dla pacjenta. W rezultacie chcemy ograniczyć toksyczność leczenia i poprawić jakość życia chorych.
Lek niosące śmierć dla raka i nadzieję dla pacjentów
Trzonem projektu Onko-SPARK są nowatorskie związki chemiczne – pochodne dimetylopirydyno-3-karboksyamidu – które stanowią podstawę opracowywanej terapii przeciwnowotworowej. Ich struktura została starannie zaprojektowana i zoptymalizowana przez współkierownika projektu, prof. Piotra Świątka z Katedry i Zakładu Chemii Leków Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu. Naukowiec wraz ze swoim zespołem wyizolował i zsyntetyzował kilkanaście klas związków, w tym szczególnie obiecujące pochodne triazolowe, oksadiazolowe oraz hydrazydy – znane w chemii medycznej z wysokiej aktywności biologicznej i zdolności do modyfikowania procesów metabolicznych w komórkach.
Czytaj też: Nowy sposób dostarczania leków. Cell-IN otwiera komórki bez igieł i prądu
Wstępne badania przedkliniczne wskazują, że te związki wykazują silne, selektywne działanie przeciwnowotworowe. Oznacza to, że są zdolne do rozpoznawania i niszczenia wyłącznie komórek nowotworowych, pozostawiając zdrowe tkanki w dużej mierze nietknięte. Ich mechanizm działania obejmuje zarówno hamowanie proliferacji, czyli niekontrolowanego namnażania się komórek rakowych, jak i ograniczanie zdolności do tworzenia przerzutów, co jest jednym z głównych czynników odpowiadających za śmiertelność chorób nowotworowych. Taka wysoka selektywność i skuteczność sprawiają, że związki te mają potencjał, by stać się podstawą nowej generacji leków przeciwnowotworowych – inteligentnych, celowanych i znacząco mniej toksycznych niż tradycyjna chemioterapia.
Prof. dr hab. inż. Julita Kulbacka mówi:
Opracowanie nowych związków chemicznych, które charakteryzują się wysoką selektywnością wobec komórek nowotworowych i niską toksycznością dla zdrowych tkanek, może prowadzić do zmniejszenia liczby i nasilenia działań niepożądanych związanych z tradycyjną chemioterapią. Ich redukcja jest kluczowa dla poprawy jakości życia pacjentów onkologicznych.
Niezwykle ważnym elementem projektu jest zastosowanie elektroporacji – metody wykorzystującej impulsy elektryczne do tymczasowego „otwierania” błon komórkowych. To właśnie ta technologia może pozwolić na precyzyjne dostarczanie leków bezpośrednio do wnętrza komórek nowotworowych. Ułatwia to ich przenikanie do wnętrza komórek rakowych i zwiększa działanie terapeutyczne. Hipoteza badawcza naukowców zakłada, że kombinacja nowych związków chemicznych i elektroporacji wzmocni ich potencjał przeciwnowotworowy.
Zespół prof. Kulbackiej posiada duże doświadczenie w badaniach nad elektroporacją, co potwierdza wiele publikacji naukowych w tej dziedzinie. Teraz, po raz pierwszy, technologia ta ma zostać skojarzona z nowymi związkami chemicznymi, tworząc zintegrowaną, celowaną terapię nowotworową.
Innowacyjność projektu Onko-SPARK polega również na zastosowaniu zaawansowanych modeli komórkowych. Hodowle 2D i 3D, tzw. sferoidy, lepiej odwzorowują warunki panujące w ludzkim organizmie niż standardowe układy laboratoryjne. Pozwala to na dokładniejszą ocenę skuteczności i bezpieczeństwa nowych terapii. Za realizację tej części badań odpowiadają zespoły prof. Kulbackiej i prof. dr hab. Ewy Barg z Zakładu Podstaw Nauk Medycznych. Równolegle prowadzone będą też badania farmakokinetyczne – obejmujące wchłanianie, metabolizm i wydalanie związków. Tę część nadzoruje dr hab. Żaneta Czyżnikowska z Katedry i Zakładu Podstaw Nauk Chemicznych. W projekt aktywnie włączy się również zespół z Centrum Omicznego, co zapewni kompleksowe podejście do analizy danych biologicznych i molekularnych.
