Wydział Chemiczny RCH

Tytuł: Wykorzystanie biopolimerów jako nośników związków galu w chemioterapii nowotworów

Założenia projektu: Związki galu, np. azotan galu, chlorek galu, maltolan galu, tiosemikarbazony galu oraz różnorodne kompleksy, takie jak kompleksy pirydyny i fenolu z galem są wykorzystywane w terapii przeciwnowotworowej ze względu na ich właściwości zaburzające prawidłową pracę komórek, poprzez modyfikowanie trójwymiarowej struktury i hamowanie syntezy DNA oraz białek, hamowanie aktywności enzymów takich jak adenozynotrifosfatazy czy polimerazy DNA oraz zaburzanie pracy mitochondriów. Oprócz właściwości przeciwnowotworowych, związki galu znane też są jako leki przeciwbakteryjne, wykazujące działanie także wobec patogenów lekoopornych, co sprawia, że związki te są rozpatrywane jako potencjalne zastąpienie terapii antybiotykowej. Mimo swoich zalet, związki galu wykazują także działania niepożądane, takie jak toksyczne działanie na nerki, wywoływanie niedokrwistości mikrocytarnej oraz hipokalcemia. Z tego powodu dużym krokiem w rozwoju terapii z użyciem związków galu może być utworzenie systemu kontrolowanego dostarczania leków. Taki system mógłby wyeliminować wiele z obecnych wad związków galu, takich jak ich działanie toksyczne, poprzez doprowadzanie lekarstwa w odpowiednie miejsce w organizmie. System taki mógłby także wyeliminować konieczność wykonywania ciągłych, kilkudniowych wlewów dożylnych stosowanych w przypadku niektórych związków, np. azotanu galu, poprzez zastosowanie systemu o przedłużonym uwalnianiu lekarstwa. W tym celu mogą zostać wykorzystane różne polimery, takie jak np.: chitozan, celuloza, alginian. Związki te łączy fakt, że są pochodzenia naturalnego oraz wykazują znaczną biokompatybilność.

Cele projektu: Celem proponowanego projektu jest opracowanie systemu kontrolowanego uwalniania leków przeciwnowotworowych, np. azotanu galu, chlorku galu, tiosemikarbazonu galu, maltolanu galu lub kompleksów galu, przy użyciu biopolimerów takich jak chitozan, alginian lub celuloza. Opracowany system będzie charakteryzował się zdolnością do uwalniania leku w ściśle określonym miejscu w organizmie, co pozwoli na złagodzenie skutków ubocznych stosowania wyżej wymienionych leków, w szczególności hipokalcemii. Co więcej, opracowanie układu dostarczania leku stosowanego doustnie, charakteryzującego się określoną kinetyką uwalniania, pozwalającą na utrzymywanie stałego stężenia leku w docelowym miejscu działania przez okres pięciu dni, pozwoliłoby na wyeliminowanie jednej z kluczowych wad związków galu, tj. konieczności stosowania ciągłych wlewów dożylnych, wiążących się z wyczerpującym psychicznie i fizycznie pobycie w szpitalu.

Oczekiwane wyniki: W wyniku realizacji projektu planujemy otrzymanie nośników związków galu wykazujących określoną pojemność na lek oraz kinetykę jego uwalniania. W ten sposób zamierzamy opracować nośnik modelowego leku przeciwnowotworowego o potencjalnym zastosowaniu w terapii raka pęcherza moczowego i chłoniaka nieziarniczego.

Zespół projektowy:

Szymon Smołka

Angelika Banaś

Kaja Fołta

Dr hab. inż. Katarzyna Krukiewicz, prof. PŚ