Martyna Nowak-Perlak, doktorantka Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu, pracuje nad innowacyjną metodą terapii fotodynamicznej (PDT), która łączy naturalne związki roślinne z nanotechnologią. Jej celem jest stworzenie bezpiecznej i niezwykle precyzyjnej broni przeciwko rakowi skóry i czerniakowi. Wyniki badań in vitro są obiecujące – komórki nowotworowe niszczeją, a zdrowe pozostają nienaruszone.
Czytaj też: Tego potrzebujemy, żeby lepiej leczyć nowotwory
Martyna Nowak-Perlak mówi:
W swojej pracy skupiam się na komórkach nowotworowych skóry, w badaniach stosuję związki naturalne w połączeniu z terapią fotodynamiczną. Związki te nie były do tej pory wykorzystywane w taki sposób, co czyni moją pracę innowacyjną.
Terapia fotodynamiczna do niszczenia nowotworów skóry
Roślinne związki o właściwościach przeciwnowotworowych od lat budzą zainteresowanie naukowców, ale dopiero niedawno zaczęto intensywnie badać ich potencjał w nowoczesnych terapiach celowanych. Ich główne zalety to naturalne pochodzenie, minimalna toksyczność wobec zdrowych tkanek oraz zdolność do chemicznej modyfikacji, co umożliwia ich dostosowanie do konkretnych potrzeb terapeutycznych. W onkologii szczególnie cenne są związki wykazujące zdolność do indukowania apoptozy w komórkach nowotworowych lub wzmacniania odpowiedzi immunologicznej organizmu. Prace nad ich zastosowaniem w terapii fotodynamicznej wpisują się w szerszy nurt badań nad biologicznymi lekami przyszłości.
Czytaj też: Polska technologia na tropie raka. Nowotwory wykrywane z próbki moczu
W swojej rozprawie doktorskiej Martyna Nowak-Perlak idzie o krok dalej. Łączy te roślinne substancje z nanotechnologią, wykorzystując liposomy jako nośniki, które transportują aktywne związki bezpośrednio do wnętrza komórek nowotworowych. Kluczowym elementem terapii jest następnie ich aktywacja za pomocą światła – odpowiednio dobrana długość fali uruchamia reakcję fotodynamiczną, prowadzącą do selektywnego niszczenia komórek patologicznych. To nowatorskie połączenie biologii roślin, inżynierii materiałowej i fotomedycyny może w przyszłości zmienić sposób leczenia wielu typów nowotworów.
Podstawą jej metody jest fotouczulacz – naturalny związek zamknięty w liposomie, który po dostaniu się do komórki nowotworowej i naświetleniu odpowiednią długością fali światła generuje tzw. reaktywne formy tlenu (ROS). Powodują one stres oksydacyjny, który prowadzi do apoptozy (śmierci programowanej) lub nekrozy (śmierci gwałtownej) chorej komórki.
Nowak-Perlak w swojej pracy wykorzystuje antrachinony – grupę związków naturalnych występujących m.in. w aloesie. Jej szczególnym zainteresowaniem cieszą się emodyna i aloe-modyna. Mają one właściwości przeciwzapalne i przeciwnowotworowe, a obecnie testowane są również jako potencjalne leki przeciwmalaryczne, przeciwwirusowe i przeciwgrzybicze.
Terapia fotodynamiczna zyskuje na znaczeniu jako metoda leczenia nowotworów, przede wszystkim ze względu na swoją małą inwazyjność i dobre profile bezpieczeństwa. W przeciwieństwie do chemio- czy radioterapii, nie wiąże się z ciężkimi skutkami ubocznymi, co sprawia, że może być stosowana nawet u pacjentów wrażliwych na tradycyjne metody. Jej elastyczność terapeutyczna również zasługuje na uwagę – PDT może być skuteczna zarówno jako samodzielne rozwiązanie, jak i w połączeniu z innymi formami leczenia, np. chirurgią lub radioterapią, wzmacniając ich efekty.
Coraz częściej badacze łączą tę metodę z nanotechnologią, a szczególnie z tzw. enkapsulacją – zamykaniem aktywnych substancji w mikroskopijnych nośnikach, takich jak liposomy. Taka forma podania znacząco poprawia właściwości terapeutyczne substancji: zwiększa ich rozpuszczalność w wodzie, poprawia wchłanianie przez komórki i umożliwia precyzyjne kierowanie ich do miejsc, gdzie są najbardziej potrzebne – czyli do komórek nowotworowych. Dzięki temu działanie leku staje się skuteczniejsze, a ryzyko uszkodzenia zdrowych tkanek minimalne.
Martyna Nowak-Perlak podsumowuje:
Zastosowana przeze mnie PDT w badaniach in vitro polega na tym, że działamy wiązką światła na komórki nowotworowe, które mają już skumulowany wcześniej związek naturalny. Dzięki wiązce światła substancja lecznicza rozpada się i generuje w komórkach powstawanie wolnych rodników, które mają działanie niszczące komórkę nowotworową. Kluczowym aspektem decydującym o skuteczności terapii jest kontrolowane uwalnianie substancji aktywnej, po wprowadzeniu jej do komórek, czyli podanie skutecznego stężenia substancji leczniczej oraz dobranie wiązki światła o odpowiedniej długości fali. Dzięki tym czynnikom terapia fotodynamiczna ma duże szanse na powodzenie – komórki patologiczne zostają usunięte, a komórki zdrowe pozostaną nienaruszone.
Terapia fotodynamiczna z użyciem naturalnych związków zamkniętych w liposomach pozwala skutecznie niszczyć komórki nowotworowe, jednocześnie oszczędzając zdrowe tkanki. Liposomy zwiększają skuteczność leczenia, poprawiając dostarczanie substancji aktywnych bezpośrednio do guza. Dzięki niskiej toksyczności naturalnych fotouczulaczy metoda ta jest bezpieczna i dobrze tolerowana, a jej dużą zaletą jest możliwość łączenia z innymi terapiami, takimi jak leczenie chirurgiczne czy radioterapia.
