"Zawiesina nanopłatków tlenku grafenu w wodzie, jej zastosowanie i sposób jej otrzymywania"

Istota wynalazku:

Celem wynalazku jest zaproponowanie nowej generacji środka przeciwnowotworowego, a zwłaszcza środka przeciw glejakowi, sposobu jej otrzymywania i zastosowania.
Proponowany środek przeciwnowotworowy stanowi zawiesina płatków tlenku grafenu, które są „dekorowane” nanocząstkami metalicznej platyny. Tlenek grafenu stanowią płatki zbudowane z jednej warstwy atomów węgla, z występującymi na jego powierzchni grupami chemicznymi zawierającymi tlen. Metaliczna platyna w postaci nanocząstek o wielkości około 10 nm jest słabo związana na powierzchni płatka tlenku grafenu. Płatki dekorowane platyną są zawieszone w super czystej wodzie. Zawiesina ta przeznaczona jest do podawania w tkankę i w okolice tkanki guza nowotworowego.
W wielu doświadczeniach udowodniliśmy, że nanopłatki tlenku grafenu wykazują bardzo duże powinowactwo do komórek glejaka. Grafen wnika do komórek nowotworowych, przy czym chętniej jest transportowany do komórek nowotworowych niż do komórek zdrowych. Pod wpływem grafenu komórki ulegają apoptozie (korzystna śmierć komórki), co w efekcie jest przyczyną zmniejszenia się guza. Co więcej grafen nie jest przyczyną powstawania stanu zapalnego. Nanocząstki platyny wykazują podobne działanie antynowotworowe jak sole platyny stosowane jako chemioterapeutyki, jednak leki te mają duże toksyczne działanie na organizm (zdrowe tkanki). Nanocząstki platyny w porównaniu z solami platyny (cis-platyna) bardzo wolno przemieszczają się w organizmie, deponowane są w komórce i w minimalnym stopniu są transportowane drogą krwi po całym organizmie. Zatem nanocząstki platyny wykazują działanie toksyczne w miejscu i okolicach ich wstrzyknięcia.
Połączenie antynowotworowych właściwości tlenku grafenu i nanocząstek platyny daje niezwykle korzystny efekt. Nanocząstki platyny umieszczone na płatkach grafenu zostają dodatkowo unieruchomione, co powoduje że ich działanie ogranicza się wyłącznie do miejsca podania. Uwalniane powoli i w długim okresie czasu jony platyny działają toksycznie na komórki guza znajdujące się w okolicy. Wolne i systematyczne inteligentne „dozowanie” toksycznej platyny jest rozłożone w czasie i bezpieczne dla zdrowych tkanek. Proces uwalniania jonów może być czasowo dostosowany do wielkości zmian nowotworowych poprzez regulowanie ilości i wielkości nanocząstek platyny dołączanej do płatka grafenu. Nanopłatki tlenku grafenu, z dołączonymi nanocząstkami platyny, wykazują większą toksyczność w stosunku do komórek i guzów glejaka wielopostaciowego niż sam tlenek grafenu i same nanocząstki platyny. Jednocześnie, wykazują mniejszą toksyczność dla tkanek sąsiadujących, z uwagi na ograniczone i skoncentrowane w okolicy guza działanie. Płatki tlenku grafenu jako „supercienkie” warstwy węglowe są stosunkowo mało toksyczne dla organizmu i podawane do mózgu ulegają aglomeracji a następnie niezmiernie wolno są transportowane do innych narządów, a także usuwane z organizmu. Jednak komórki glejaka chętnie pobierają płatki grafenu, co okazuje się być dla nich zgubne. Płatki grafenu wywołują apoptozę komórki (programowaną śmierć) eliminując ją z tkanki guza.
Płatki grafenu, dekorowane nanocząstkami platyny podawane do guza, w jego okolice i okolice gdzie chirurgicznie usunięto złośliwy guz działają wolno i w długim okresie czasu. Przez nawet miesiące grafen może pozostawać w tej okolicy, uwalniając platynę i ulegając aglomeracji. Aglomeraty grafenu nie są toksyczne, nie wywołują stanu zapalnego i są biozgodne.

Potencjał komercjalizacyjny wynalazku:

Korzyści wynikające z zastosowania wynalazku byłyby ogromne, ponieważ jak do tek pory nie ma skutecznej metody leczenia guza mózgu – glejaka. Zakładając nawet, że niewielki procent chorych mogłaby zostać wyleczona, korzyść byłaby niepomierna. Potencjalny rynek również w przypadku leków przeciwnowotworowych jest niestety coraz większy. Poszukuje się nowych rozwiązań, a przede wszystkim leków „oszczędzających” zdrowe tkanki i działających w miejscu guza nowotworowego. Zainteresowanie rynku jest duże i będzie się zwiększać zgodnie z prognozami WHO, pomimo pojawienia się na rynku leków nowej generacji. Jednak proponowany środek, na obecnym etapie, wymaga badań klinicznych oraz zakończenia badań wstępnych, co wiąże się ze znacznym przedziałem czasowym i zaangażowania bardzo dużych środków na badania nowego leku. Zespół powinien zakończyć badania bezpieczeństwa stosowania "środka" na szczurach (m.in. okres przebywania grafenu i platyny w organizmie i inne). Zespół nie ma możliwości wykonania badań klinicznych. Bariera finansowa wynikająca z kosztu badań klinicznych celem wprowadzenia na rynek nowego leku wydaje się kluczową, jednak z drugiej strony firmy farmaceutyczne dysponują odpowiednimi środkami na takie badania.