Co można uzyskać dzięki wynalazkowi
W obecnych czasach naukowcy poszukują nowych, lepszych systemów leczenia wielu chorób, w tym nowotworów. Jednym z najczęstszych nowotworów u ludzi jest rak podstawnokomórkowy skóry, który może być wywoływany przez nadmierną ekspozycję na promieniowanie UV, np. promienie słoneczne. Najczęstszą metodą leczenia jest leczenie operacyjne lub radioterapia. Alternatywą dla tych metod może być terapia fotodynamiczna, która polega na podaniu leku (tzw. fotouczulacza), który staje się toksyczny dopiero po naświetleniu go światłem widzialnym o określonej długości fali. Naświetlenie ograniczone jest do obszaru objętego zmianą. Wynalazek dotyczy potencjalnego zastosowania kompleksu fotouczulacza- różu bengalskiego - i polimeru- dendrymeru fosforowego 3 generacji, do wytwarzania leku przeznaczonego do leczenia raka podstawnokomórkowego skóry za pomocą terapii fotodynamicznej. Dzięki wynalazkowi można w przyszłości przyczynić się do zwiększenia efektywności leczenia raka podstawnokomórkowego skóry.
Istota wynalazku
Na podium największych wyzwań nauki z pewnością znajdują się choroby cywilizacyjne, głównie nowotwory. Rak podstawnokomórkowy skóry stanowi ok. 80% wszystkich rozpoznawanych nowotworów skóry. Jest wywoływany głównie przez promienie UV, a więc także promienie słoneczne, będące naturalnym elementem życia każdego człowieka. Nowotwór ten występuje głównie w obszarze głowy i szyi i jest nowotworem miejscowo złośliwym: nie daje odległych przerzutów, ale nieleczony może rozrastać się i naciekać na głębsze struktury, np. kości. Najczęstszą metodą leczenia jest leczenie operacyjne. Alternatywną opcją jest zastosowanie terapii fotodynamicznej, która polega na podaniu leku (fotouczulacza) i naświetleniu go światłem o odpowiedniej długości fali. Źródłem światła mogą być specjalne lampy lub lasery. Cząsteczki fotouczulacza po naświetleniu prowadzą do szeregu reakcji, w których tworzą się w komórce reaktywne formy tlenu, co prowadzi do śmierci komórki. Zaletą terapii fotodynamicznej jest aktywacja fotouczulaczy światłem, czyli fakt, że cząsteczki tych leków stają się toksyczne dopiero po naświetleniu. Pomimo tej przewagi, niestety stosowane obecnie fotouczulacze posiadają pewne ograniczenia, takie jak niska selektywność, czy występowanie efektów ubocznych. Z pomocą może tutaj przyjść zastosowanie nanocząstek, czyli cząstek mniejszych niż 100 nm, jako nośników dla fotouczulaczy. Opracowany wynalazek dotyczy potencjalnego zastosowania kompleksu fotouczulacza (różu bengalskiego) z dendrymerem fosforowym 3 generacji w terapii fotodynamicznej raka podstawnokomórkowego skóry. Dendrymery są nanocząstkami, których nazwa pochodzi od greckiego słowa „dendron”, czyli drzewo. Dendrymery składają się z rdzenia, od którego odchodzą „gałęzie”. Im więcej „gałęzi”, tym wyższa generacja dendrymeru. Na powierzchni dendrymerów są grupy powierzchniowe, a w środku cząsteczek są wolne przestrzenie. Taka unikatowa budowa pozwala na zastosowanie dendrymerów jako transporterów dla mniejszych cząsteczek, np. leków. Użycie nośnika pozwala między innymi na zwiększenie transportu leku do komórek czy kierunkowanie leku konkretnie do komórek nowotworowych. Róż bengalski jest fotouczulaczem posiadającym ładunek ujemny, co ogranicza transport tych cząsteczek do komórki. Dlatego też opracowany został kompleks różu bengalskiego z dendrymerem – w celu zwiększenia efektywności działania fotouczulacza. W opracowanym kompleksie jedna cząsteczka dendrymeru przenosi 5 cząsteczek różu bengalskiego. Badania przeprowadzone na komórkach raka podstawnokomórkowego skóry udowodniły, że zastosowanie kompleksu powodowało śmierć znacznie większej liczby komórek niż w przypadku naświetlania tych komórek z samym fotouczulaczem. Różnica wynosiła nawet kilkadziesiąt procent. Pozytywne wyniki były efektem zastosowania dendrymeru jako nośnika dla cząsteczek różu bengalskiego. Dendrymer znacznie zwiększył transport fotouczulacza do komórek, co skutkowało bardzo wysoką toksycznością kompleksu względem komórek nowotworowych po uprzednim ich naświetleniu. Co istotne, zarówno sam badany dendrymer jak i kompleks, nie wykazały toksyczności względem komórek bez naświetlenia. To oznacza, że toksyczne działanie kompleksów zachodzi tylko pod wpływem światła i może być obojętne dla komórek prawidłowych znajdujących się poza obszarem naświetlania. Proponowany wynalazek został opracowany specjalnie z myślą o leczeniu raka podstawnokomórkowego skóry, ponieważ terapia fotodynamiczna daje bardzo dobre efekty kosmetyczne w porównaniu z leczeniem operacyjnym.
Potencjał komercjalizacji
Tylko w 2011 roku zanotowano ponad 11 tysięcy przypadków rozpoznania raka podstawnokomórkowego skóry w Polsce. W wielu krajach, także w Polsce z roku na rok zwiększa się liczba zdiagnozowanych przypadków. Biorąc pod uwagę coraz wyższą liczbę zachorowań, badania nad nowym systemem leczenia raka podstawnokomórkowego skóry są bez wątpienia ważne. Prężna praca zespołu pozwoliła ukończyć etap badań in vitro z użyciem linii komórkowych raka podstawnokomórkowego skóry. W ostatnim czasie Kierownik zespołu uzyskał pozytywną decyzję o finansowaniu etapu badań in vivo, które będą prowadzone na myszach. W celu komercjalizacji wynalazku zespół pracuje nad znalezieniem optymalnego rozwiązania, którym mogłoby być powołanie spółki typu spin-off. Dalsze kroki będą wymagały zdobycia odpowiedniego finansowania. Wejście w etap badań in vivo otwiera możliwość do nawiązania w przyszłości współpracy z sektorem farmaceutycznym oraz być może badań klinicznych.
