Vědci z Ústavu makromolekulární chemie Akademie věd České republiky (ÚMCH AV ČR) úspěšně dokončili projekt financovaný Grantovou agenturou České republiky (GA ČR) zabývající se studiem multifunkčních polymerních biomateriálů využitelných v rámci nádorové terapie. Výsledky výzkumu zveřejnili v renomovaných časopisech Biomaterials, Journal of Controlled Release a Acta Biomaterialia.
Cílem mezioborového projektu, který spojuje chemii a technologii s biologií a medicínou, bylo vyvinout vhodná polymerní nanoterapeutika využitelná v protinádorové terapii. Zmíněná polymerní terapeutika by měla být vhodná pro účinnou léčbu pevných nádorů i pro terapii metastatických stavů. Vědci z Ústavu makromolekulární chemie společně s kolegy z Mikrobiologického ústavu AV ČR nejdříve identifikovali u nádorových onemocnění klíčové pochody, do kterých by chtěli pomocí nových biomateriálů zasáhnout a tím růst primárních nádorů nebo rozsev metastatických ložisek zablokovat.
Úkolem vědců bylo omezit pochody, které jsou navázány na specifické enzymy zvané matrix metalo proteinázy. Cílem bylo inhibovat jejich funkci tak, aby nádor neměl možnost „růst“ a „tvořit“ své vzdálené „klony“, metastáze. Vědci z ÚMCH AV ČR zároveň vyvíjeli takové biopolymerní nosiče, které by umožnily dopravu nesených léčiv do nádoru a zároveň nikterak neškodily zbytku organismu, a to ani imunitnímu systému. „Naopak, naše data ukazují, že při léčbě polymerními nanoterapeutiky může docházet k indukci specifické imunitní odpovědi proti nádoru a ustavení resistence k původnímu typu nádoru mediované hlavně paměťovými CD8+ T lymfocyty,“ vysvětluje Dr. Tomáš Etrych, vedoucí oddělení Biolékařských polymerů v ÚMCH AV ČR. V rámci projektu byla neméně důležitá také detailní rozvaha nad výběrem struktur a aktivních molekul. Posléze došlo na samotnou syntézu a navazující detailní fyzikálně-chemickou charakterizaci.
Tým kolegů z ÚMCH AV ČR pracujících na vývoji polymerních nosičů léčiv
Posledním, nicméně velmi důležitým krokem bylo testování samotné biologické účinnosti a sledování vedlejších toxických projevů a biokompatibility vyvinutých nanoléčiv. „Projekt byl založen především na klíčové spolupráci s kolegy z Mikrobiologického ústavu AV ČR, a to konkrétně se skupinou Dr. Kováře. Na projektu jsme pracovali více než tři roky,“ říká Dr. Tomáš Etrych. Vědci z ÚMCH AV ČR úzce spolupracovali také se skupinou doc. Klenera a Dr. Šefce z 1. lékařské fakulty UK a se zahraničními kolegy, především z University of Wisconsin (USA) a Sojo University in Kumamoto (Japonsko).
Biomaterials, Journal of Controlled Release a Acta Biomaterialia
„Jedná se o kvalitní, nadstandardně úspěšný projekt, což dokládá celkem 11 publikovaných článků s IF dle metodiky WOS s kumulativním IF 63,9 a jeden článek indexovaný v databázi SCOPUS. Zájem o tuto problematiku potvrzují i navázané spolupráce s univerzitami v Japonsku, Francii a USA,“ ocenila projekt ve svém hodnocení komise GA ČR. Výsledky výzkumu byly publikovány jako původní vědecké práce v renomovaných časopisech Biomaterials, Journal of Controlled Release a Acta Biomaterialia. „V publikovaných pracích jsme popsali jak nově vyvinuté polymerní biomateriály, tak také jejich fyzikálně-chemické a navazující biologické vlastnosti,“ doplňuje Dr. Tomáš Etrych. Články byly vědeckou veřejností přijaty velmi kladně a za poměrně krátkou dobu od zveřejnění nasbíraly 110 odborných citací.
Spolupracující tým z laboratoře nádorové imunologie z Mikrobiologického ústavu AV ČR
Vzhledem ke slibným výsledkům vědci doufají, že by tato nová terapeutika mohla usnadnit a zefektivnit léčbu pacientů. Před samotným uvedením do klinické praxe čeká ovšem každé nové terapeutikum velmi dlouhá a strastiplná cesta detailního preklinického a klinického hodnocení. „Naše předchozí polymerní léčivo u pacientů prokázalo velmi slibnou aktivitu, proto věříme, že základní předpoklady pro vstup do klinického hodnocení mají i tato nově vyvinutá polymerní terapeutika,“ dodává Dr. Etrych.
RNDr. Tomáš Etrych, DSc., vystudoval obor makromolekulární chemie na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy. Vede vlastní oddělení na Ústavu makromolekulární chemie Akademie věd České republiky. Zaměřuje se na výzkum nových polymerních materiálů pro medicínu a věnuje se výchově studentů z Univerzity Karlovy a Vysoké školy chemicko-technologické.
Autor: Ústav makromolekulární chemie AV ČR