Naukowcy z Johns Hopkins University w Stanach Zjednoczonych zaprezentowali obiecujący, nieinwazyjny sposób leczenia nowotworów macicy we wczesnych stadiach rozwoju. Dopochwowa chemioterapia z użyciem nanocząsteczek z biodegradowalnych polimerów jako nośników leku ma być skuteczna, dzięki możliwości przenikania bariery jaką stanowi ludzki śluz.
Chemioterapia jest jednym ze sposobów leczeniu chorób nowotworowych za pomocą leków. Za pomocą chemioterapii niszczone są komórki nowotworowe, ich rozwój lub rozmnażanie jest hamowane. Leki mogą być podawane doustnie, dożylnie, podskórnie w postaci zastrzyków i bezpośrednio do jam ciała np. do pochwy, jamy brzusznej czy pęcherza moczowego. Najwydajniejsze i najbardziej bezpieczne dla organizmu jest punktowe podawanie leku. Przy leczeniu np. raka szyjki macicy, medykamenty podane dożylnie zostaną szybko wchłonięte przez organizm. Niestety, wiąże się to ze zmniejszeniem dawki leku jaka trafi do okolicy guza nowotworu. Poza tym, środki mogą powodować toksyczność ogólnoustrojową oraz zbyt duże, szkodliwe efekty uboczne.
Lokalna dostawa leku może zmniejszyć negatywne konsekwencje związane z chemioterapią układową, jednocześnie poprawiając wyniki dla wczesnego stadium raka szyjki macicy. Nowy system aplikacji leków za pomocą nanocząsteczek pozwoli przenikać nośnikom przez lepką warstwę śluzu, jaką pokryte są ścianki szyjki macicy. Śluz odpowiada za wiele ważnych funkcji, m.in. służy jako ochronna powłoka przed infekcjami. Do tej pory skutecznie blokował i więził środki lecznicze podawane dopochwowo, uniemożliwiając stabilne uwalnianie leku przeciwnowotworowego. Aby przezwyciężyć napotkane trudności naukowcy pod kierunkiem profesora Ming Yanga zaprojektowali cząsteczki na bazie biodegradowalnych polimerów, zdolne do penetracji warstwy śluzu (z ang. mucus-penetrating particles, MPP). Polimerowe nośniki zawierały w sobie paklitaksel – lek o działaniu cytostatycznym, stosowany dożylnie przy leczeniu raka jajników, płuc czy jąder.
Cząsteczki MPP zbudowane zostały na bazie biodegradowalnego i biozgodnego kopolimeru kwasu mlekowego z kwasem glikolowym PLGA (z ang. poly(lactic-co-glycolic) acid). Aby cząsteczki mogły przedostać się przez śluz bliżej guza, zostały pokryte poloksamerem 407. Środek o handlowej nazwie Pluron F-127 to substancja powierzchniowo czynna (hydrofilowy, niejonowy surfaktant). Stosowany jest m.in. przy produkcji kosmetyków jako rozpuszczalnik oleistych składników w wodzie. Można go znaleźć także w płynach do czyszczenia soczewek kontaktowych, do płukania jamy ustnej i pastach do zębów. Wszystkie elementy zostały zatwierdzone przez amerykańską Agencję Żywności i Leków (z ang. Food and Drug Administration, FDA) jako bezpieczne materiały medyczne. Dzięki właściwemu pokryciu cząsteczek podczas eksperymentów nie następowała mukoadhezja – złożone zjawisko wielostopniowego łączenia materiału i śluzówki. Cząsteczki nie przywierały do śluzu, dzięki czemu mogły penetrować śluzówkę aż do tkanki właściwej. Po rozpuszczeniu powłoki ochronnej PF-127 i uwolnieniu leku cząsteczki ulegały degradacji, po czym były wydalane z organizmu.
Badania przeprowadzone na grupie myszy wykazały efektywny sposób nieprzywierania cząsteczek do błony śluzowej oraz szybkiego osiągania guza agresywnego nowotworu szyjki macicy, leżącego poniżej właściwej tkanki. Nośniki z lekiem pokryte poloksamerem 407 były przetrzymywane w pochwie znacznie dłużej niż te bez pokrycia i gwarantowały równomierne, kontrolowane rozprowadzanie dawki. Czas działania uległ wydłużeniu, zapewnił skuteczne hamowanie rozwoju guza i przedłużył średni czas życia myszy. Testy histopatologiczne wykazały minimalną toksyczność dla nabłonka pochwy, sugerując możliwość bezpiecznego użycia cząsteczek paklitaksel-MPP u chorych kobiet. Wyniki wskazują na przewagę metody in vivo z cząsteczkami MPP na bazie polimeru w leczeniu nowotworów umiejscowionych na powierzchni błony śluzowej nad konwencjonalnymi sposobami. Badacze potwierdzają, że w przyszłości chcą prowadzić badania nad zastosowaniem cząsteczek w leczeniu innych chorób, mających wpływ na błony śluzowe w organizmie człowieka (m.in. przewodu pokarmowego, dróg oddechowych, oczu).
Źródło:
[1] Yang, M., Yu, T., Wang, Y.-Y., Lai, S. K., Zeng, Q., Miao, B., Tang, B. C., Simons, B. W., Ensign, L. M., Liu, G., Chan, K. W.Y., Juang, C.-Y., Mert, O., Wood, J., Fu, J., McMahon, M. T., Wu, T.-C., Hung, C.-F. and Hanes, J. (2013), Vaginal Delivery of Paclitaxel via Nanoparticles with Non-Mucoadhesive Surfaces Suppresses
Cervical Tumor Growth. Advanced Healthcare Materials. doi: 10.1002/adhm.201300519 [23.12.2013]
[2] http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.201300519/abstract [23.12.2013]
[3] http://www.aptekarzpolski.pl/index.php?option=com_content&task=view&id=1323&Itemid=86 [23.12.2013]
[4] http://www.ualberta.ca/~csps/JPPS9_3/Article_349/art349.html [23.12.2013]
[5] http://en.wikipedia.org/wiki/Poloxamer_407 [23.12.2013]
[6] IMG_1056 by ncimedia, flickr.com, CC BY 2.0