Potrafi dostarczyć lek bezpośrednio do chorej tkanki, z pominięciem układów pokarmowego i krwionośnego. Zalety? Obniżenie wielkość dawek, wyższe bezpieczeństwo i efektywność. Naukowcy z PAN opracowali nanowłókninę, która pozwala na kontrolowane uwalnianie leku
Struktura włókniny przypomina naturalne rusztowanie komórkowe występujące w żywym organizmie. Dzięki temu materiał może być zasiedlany przez komórki i przez to przyspieszać regenerację chorych tkanek, a uwalniając substancje lecznicze – może pełnić ponadto funkcję terapeutyczną. Odpowiednie wytworzenie i „zaprogramowanie” tego systemu sprawia, że substancja lecznicza może być dawkowana przez określony czas i trafiać w konkretne miejsce.
– Za pomocą metody elektroprzędzenia biodegradowalnych roztworów polimerowych wytwarzamy mikro- oraz nanowłókna, z których następnie formujemy włókninę. Polega to na wytwarzaniu cienkich włókien za pomocą sił pola elektrycznego, które – przeplatając się ze sobą w przypadkowy sposób – tworzą nanomateriał – tłumaczy Jakub Włodarczyk z Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych PAN w Zabrzu, gdzie we współpracy ze Śląskim Uniwersytetem Medycznym opracowano wynalazek.
– Aby kontrolować szybkość uwalniania leków, wytwarzany jest przeplot mikrowłókien zwierających lek z nanowłóknami polimeru kontrolującego szybkość jego uwalniania, różniącego się od nich zwilżalnością przez wodę. Leki możemy wprowadzić do hydrofobowych polimerów („odpychających” od siebie wodę – red.), które są odporniejsze na działanie płynów biologicznych w ciele. Dzięki temu mogą się one rozpuszczać i być dostarczane do organizmu przez określony czas – długo, nawet przez rok lub w przypadku zastosowania polimerów hydrofilowych i rozpuszczalnych – krótko np. w kilka godzin – dodaje naukowiec.
Takie rozwiązanie może być wykorzystane w przyszłości np. w leczeniu nowotworów.
– Operacje wycięcia guza nie zawsze dają możliwość usunięcia wszystkich chorych komórek. Dlatego w takie miejsce można by wprowadzić naszą nanowłókninę, która będzie uwalniała substancje lecznicze bezpośrednio trafiające w te chore komórki, dzięki czemu leki nie zaszkodzą swoim działaniem zdrowym komórkom. Pozwoli to w jakimś stopniu zminimalizować skutki uboczne chemioterapii, której działanie na cały organizm, ze względu na podanie ogólnoustrojowe np. dożylne, jest niezwykle toksyczne – podkreślił Włodarczyk.
Opracowany przez naukowców materiał, po wprowadzeniu do niego odpowiedniej substancji leczniczej i odpowiedniej modyfikacji, może być wykorzystany na skórze (np. w leczeniu trudno gojących się ran) lub w innych zastosowaniach wewnątrz ciała m.in. jako siatka w leczeniu przepukliny. Implantacja nanowłókniny jest możliwa dzięki zastosowaniu biodegradowalnych polimerów, które – wraz z uwalnianym lekiem – rozpuszczają się i wchłaniają do organizmu.
Jak podał Włodarczyk, proces wdrażania systemów kontrolowanego uwalniania substancji leczniczych w formie nanowłókniny jest obecnie na etapie badań przedklinicznych i klinicznych, w różnych jednostkach badawczych na świecie. – Sama technologia nie jest skomplikowana, aparatura jest powszechna, jednak dopuszczenie nowych form leczenia wymaga czasochłonnych, dokładnych badań. Myślę, że wdrożenie naszego rozwiązania może nastąpić za kilka lat – oceniają twórcy.
(oprac. jkg/Nauka w Polsce)
2023-05-08
Zobacz również:
