Od struktury sieci polimerowej do aplikacji in vivo - wykorzystanie nowatorskich hydrożelowych nośników leków trudno rozpuszczalnych w wodzie w terapeutyce raka szyjki macicy

Hydrożele do miejscowego leczenia raka szyjki macicy

Dr hab. Monika Gosecka, prof. PAN z Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych Polskiej Akademii Nauk w Łodzi, jest kierownikiem projektu, w którym zespół naukowców – chemików i biologów – będzie sprawdzał możliwość wykorzystania nowatorskich hydrożelowych nośników leków trudno rozpuszczalnych w wodzie do miejscowego leczenia raka szyjki macicy. Systemy te zostały już przebadane – z pozytywnym skutkiem – w eksperymentach in vitro, czyli na liniach komórek nowotworowych. Obecnie, w ramach projektu Proof of Concept finansowanego z Funduszy Europejskich dla Nowoczesnej Gospodarki 2021-2027 (FENG) przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej, zostaną przebadane in vivo – na myszach.

Rak szyjki macicy to nowotwór złośliwy rozwijający się z nabłonka pokrywającego szyjkę macicy. Główną przyczyną tego nowotworu jest zakażenie wirusem brodawczaka ludzkiego (HPV). To jedenz najczęściej rozpoznawanych nowotworów diagnozowanych u kobiet – w Polsce drugi co do częstości występowania złośliwy nowotwór kobiecych narządów płciowych. Choć liczba zachorowań na raka szyjki macicy stopniowo maleje, to wciąż pozostaje na wysokim poziomie. Jak podaje portal pacjent.gov.pl, każdego roku w Polsce rozpoznaje się około 2,5 tys. nowych przypadków tej choroby. Szczyt zachorowań przypada na 50–60 rok życia.

Na świecie wciąż poszukiwane są skuteczne metody leczenia raka szyjki macicy, najlepiej takie, które można zastosować miejscowo, czyli bez obciążania terapią całego organizmu. Do tego konieczne jest celowane dostarczenie leku do komórek nowotworowych. Z wcześniejszych badań prowadzonych pod kierunkiem prof. Moniki Goseckiej wynika, że nośnikiem, który może dostarczyć leki selektywnie do komórek raka szyjki macicy są specjalnie opracowane hydrożele. 

Hydrożel, to żel, w którym fazą rozproszoną jest woda, natomiast substancją formującą, odpowiedzialną za strukturę hydrożelu są rozmaite polimery – zarówno naturalne, jak i modyfikowane oraz sztuczne – które połączone ze sobą tworzą trójwymiarową sieć. Przykładem hydrożelu jest galaretka z żelatyny.

„W naszych wcześniejszych pracach przebadaliśmy wiele systemów hydrożel-lek i wyselekcjonowaliśmy te, które zapewniają najlepszą rozpuszczalność leków nierozpuszczalnych w wodzie. Następnie te najlepiej działające układy polimerowe przetestowaliśmy na modelowych liniach komórkowych raka szyjki macicy. Badania te wykazały, że nasze układy są neutralne wobec komórek prawidłowych, wykazując selektywność wobec komórek raka szyjki macicy, a także efektywność przeciwnowotworową. Teraz, w projekcie Proof of Concept, zamierzamy potwierdzić, że układy hydrożel-lek, które działają na poziomie in vitro, będą działały również in vivo, czyli będziemy sprawdzać je w badaniach na myszach. Badania na modelu zwierzęcym, które planujemy wykonać, są krokiem przybliżającym nas do badań klinicznych, przeprowadzanych na pacjentach. Jeśli się powiodą, będą stanowić istotny postęp na ścieżce zmierzającej do wprowadzenia produktu na rynek” – referuje prof. Monika Gosecka, koordynator Działu Funkcjonalnych Polimerów i Materiałów Polimerowych Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN w Łodzi.

Aby przeprowadzić zaplanowane badania przedkliniczne na myszach, niezbędna jest ścisła współpraca chemików i biologów. Dlatego zespół chemików kierowany przez prof. Gosecką będzie współpracować z zespołem biologów kierowanym przez prof. Barbarę Klajnert-Maculewicz z Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego. „W przyszłości zamierzamy powołać spółkę celową, której zadaniem będzie pozyskanie finansowania na badania kliniczne, aby przebadać opracowane przez nas systemy na pacjentach. Po zakończeniu wszystkich procedur w ramach badań klinicznych spółka będzie odpowiedzialna za wprowadzenie finalnego produktu na rynek” – mówi prof. Monika Gosecka.

Dr hab. Monika Gosecka jest absolwentką Wydziału Fizyki i Chemii Uniwersytetu Łódzkiego. Studia doktoranckie ukończyła w 2013 roku w Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych Polskiej Akademii Nauk w Łodzi, z wyróżnieniem rozprawy doktorskiej. Następnie odbyła roczny staż podoktorski w Paryżu w École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles. Po powrocie ze stażu rozpoczęła pracę w Zakładzie Inżynierii Materiałów Polimerowych, gdzie realizowała trzyletni projekt SONATA.

Od 2018 roku, dr hab. Monika Gosecka jest kierownikiem Zespołu Materiałów Usieciowanych utworzonego w ramach programu restrukturyzacyjnego prowadzonego w CBMiM PAN. W roku 2019 została laureatką programu SONATA BIS Narodowego Centrum Nauki. Za osiągnięcia naukowe, w tym samym roku uzyskała Stypendium dla Młodych Wybitnych Naukowców przyznane przez Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego. W roku 2023 otrzymała finansowanie w ramach programu OPUS Narodowego Centrum Nauki. Tematyka badawcza dr hab. M. Goseckiej dotyczy odwracalnie usieciowanych systemów polimerowych o właściwościach termowrażliwych i chemoresponsywnych do zastosowań biomedycznych.