Nanočástice pro radioterapii onkologických onemocnění
Vědci z Ústavu makromolekulární chemie (ÚMCH) pokračují ve výzkumu samouspořádaných nanočástic pro radioterapii onkologických onemocnění. Časopis Free Radical Biology and Medicine nedávno zveřejnil výsledky jejich téměř pětileté studie, na které se kromě badatelů z ÚMCH podíleli také vědci z Centra pokročilého preklinického zobrazování (CAPI) 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy a z Lékařské fakulty Standfordské univerzity.
Radioterapie patří spolu s chemoterapií mezi nejčastěji používané metody v rámci léčby nádorových onemocnění. Některé typy nádorů se lečí lépe než jiné. Některé agresivnější nádory často představují problém kvůli nízké odezvě na léčbu. Tu způsobuje větší odolnost vůči radioterapii i chemoterapii kvůli méně okysličeným neboli hypoxickým buňkám. Kvůli nedostatečnému přístupu ke kyslíku mají pozměněný metabolismus, který má za následek zvýšenou odolnost vůči léčbě, tzv. rezistivitu. A právě radiační i chemická rezistivita v důsledku hypoxie v současné době představuje jednu z hlavních výzev v léčbě rakoviny.
Výsledky nové studie naznačují, že nově vyvinuté diselenidové nanočástice se chovají jako silné radiosenzitizéry, což znamená, že mohou maximálně zvýšit účinnost léčby zářením a zabránit tak růstu nádoru a jeho další recidivě. Vědci navrhli a studovali chemické léčivo, které vzhledem k "exotické" povaze nanočástic vyžadovalo použití méně tradičních charakterizačních metod. "Přístrojové vybavení použité pro fyzikálně-chemickou charakterizaci se zaměřovalo na diselenidový linker a fluorované jádro samouspořádaných nanočástic, například nukleární magnetická rezonance 77Se, 17F, nebo solid state NMR k určení relaxace atomů fluoru v okysličené atmosféře. Ke stanovení fyzikálně-chemického chování fluorovaných diselenidových nanočástic byly použity techniky jako cryoTEM, DLS, MS/ESI, MALDI-TOF. Výzkum naznačuje, že naše nanočástice zesilují výsledek léčby zářením tím, že po internalizaci do buněk ovlivňují intracelulární redoxní systémy. To vyžadovalo potvrdit tyto výsledky detekcí a kvantifikací reaktivních forem kyslíku pomocí fluorescence a fotoluminiscence. Jako přiměřená součást experimentálního postupu bylo provedeno ošetření buněčných kultur pěstovaných v prostředí se sníženým obsahem kyslíku za účelem navození hypoxie v nádorových buňkách. Zajímavé bylo pracovat s přístroji, které byly schopny generovat terapeutickou dávku pomocí záření X nebo použití izotopického zářiče kobaltu 60,“ popisuje dr. Miroslav Vetrík z Oddělení nadmolekulárních polymerních systémů ÚMCH.
"Pro mě osobně byla nejpřínosnější možnost podílet se na všech krocích výzkumu, od návrhu, syntézy, stanovení vlastností, provedení in vitro studií s využitím hypoxických buněk až po provedení in vivo studií napříč všemi zúčastněnými výzkumnými institucemi. Zvládnutí technik popisujících systém z pohledu radiační onkologie bylo náročné, protože se liší ve srovnání s jadernou chemií, která patří do mého studijního oboru. Tento přístup mi umožnil lépe pochopit biochemii hypoxických nádorových buněk, což můžeme uplatnit v dalším výzkumu," dodává dr. Vetrík.
