PDF Basket
Glejak to jedna z najcięższych postaci raka. Jest to najczęstszy i najbardziej agresywny, a zarazem nieuleczalny nowotwór mózgu. Mimo że pacjenci często poddawani są zabiegom chirurgicznym, chemoterapii i radioterapii, wskaźnik przeżywalności po pięciu latach od rozpoznania wynosi mniej niż 10 %.
Badacze pracujący nad odkryciem długo poszukiwanej metody leczenia tego schorzenia trafiają na ścianę – dosłownie i w przenośni. Paolo Decuzzi, profesor i starszy pracownik naukowy Włoskiego Instytutu Technologii, wyjaśnia: „Główny problem w przypadku glejaka polega na tym, że jest on ulokowany za najbardziej skuteczną barierą biologiczną – barierą krew-mózg. Przenikanie środków leczniczych, takich jak silne chemoterapeutyki, oligonukleotydy stosowane w terapiach celowanych, przeciwciała używane w immunoterapiach oraz konwencjonalne nanoleki, przez tę barierę jest poważnie utrudnione. A w rzadkich przypadkach, gdy lekowi uda się przekroczyć tę barierę, biodystrybucja cząsteczek terapeutycznych w komórkach nowotworowych jest nierównomierna, co sprawia, że część takich komórek pozostaje w mózgu i aktywuje się ponownie kilka miesięcy po zabiegu”.
Decuzzi uważa, że rozwiązaniem może być nowa generacja wszczepianych systemów dostarczania leków. W ramach projektu POTENT, który był finansowany ze środków UE i wspierany przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych (ERBN), badaczowi udało się opracować implant mMESH, czyli system dostarczania leków, w którym można umieścić środki lecznicze, takie jak leki małocząsteczkowe, peptydy, przeciwciała, RNA i nanoleki.
Inteligentny system dostarczania
Istniejące wszczepiane wafle są zbyt sztywne, by mogły ściśle przylegać do powierzchni guza, a implant mMESH jest wykonany z mikroskopijnej siatki polimerowych włókien, którą można bez problemu dopasować do powierzchni biologicznych o złożonej geometrii. Cecha ta w istotny sposób sprzyja oddziaływaniu systemu dostarczania leków na otaczającą go tkankę nowotworową, zapewniając jednocześnie równomierny rozkład środków leczniczych.
„Nasze rozwiązanie jest lepsze także od wstrzykiwanych żeli”, zauważa Decuzzi. „Żele takie wypełniają całą jamę poresekcyjną i często dostarczają do mózgu zbyt duże dawki leku, co przynosi skutki neurotoksyczne. Natomiast implant mMESH uwalnia odpowiednie stężenia leków, wspomaga wnikanie środków leczniczych do głębszych warstw tkanki nowotworowej, a jego działanie ogranicza się do obszaru guza”.
Najbardziej interesującą własnością implantu mMESH jest fakt, że zasobniki z lekami działają w ustalonej kolejności. Pierwszy zasobnik rozpuszcza się w ciągu kilku godzin lub dni, uwalniając najsilniejsze środki chemoterapeutyczne. Następnie drugi zasobnik przez kilka tygodni lub miesięcy uwalnia cząsteczki wzmacniające działanie chemoterapii. Jak zauważa Decuzzi: „Rodzaj środka leczniczego i tempo jego uwalniania można dostosować w czasie produkcji, dopasowując je do konkretnych potrzeb pacjenta. Stosowanie złożonych terapii kombinowanych jest szczególnie istotne w przypadku glejaka, który cechuje się biologiczną niejednorodnością zarówno w przestrzeni, jak i w czasie”.
mMESH jest ponadto wykonany z niewielkiej ilości biodegradowalnych polimerów, dzięki czemu całkowicie się rozpuszcza, nie wywołując istotnych efektów neurotoksycznych. Modele przedkliniczne wskazują na ogromną poprawę wskaźników przeżycia w porównaniu z obecnymi standardowymi metodami klinicznymi.
Choć realizację projektu zakończono w 2020 roku, Decuzzi aktywnie pracuje nad optymalizacją implantu mMESH i jego wykorzystaniem w kolejnych zastosowaniach. „Testujemy różne środki lecznicze, które umożliwią dostarczanie przeciwciał na potrzeby immunoterapii, oraz koktajle cząsteczek RNA, które dodatkowo poprawią selektywność i skuteczność leczenia. Prowadzimy też kilka badań nad mechanicznymi właściwościami wyrobu. Celem jest poprawa stabilności implantu mMESH oraz jego zdolności do przylegania do złożonych powierzchni i dostarczania leków do umieszczonych głęboko warstw dotkniętej chorobą tkanki. Ponadto współpracujemy z różnymi akceleratorami biotechnologii, by wesprzeć uruchomienie firmy, która będzie w stanie przyciągnąć inwestorów, fundacje prywatne i publiczne oraz stowarzyszenia pacjentów. Pomoże to nam w prowadzeniu przedklinicznych badań naszej technologii dostarczania leków oraz zintegrowanie jej z praktykami klinicznymi”. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, badania kliniczne będzie można rozpocząć za 2–4 lata.