Zastosowanie nowych metod dostarczania konwencjonalnych leków lub krótkich fragmentów siRNA (terapia genowa) to niektóre z wyzwań współczesnej medycyny, mające ogromne znaczenie np. w nowych metodach zwalczania nowotworów.
Na Instytucie Chemii Organicznej Polskiej Akademii Nauk w Warszawie trwają badania nad projektem „Projektowanie i synteza pH- lub redox- czułych dimerycznych dendronów jako nanonarzedzia do transportu siRNA lub leków do komórek glejaka”, który jest finansowany przez Narodowe Centrum Nauki w ramach programu OPUS ST5/03547.
– W naukach biomedycznych podejmuje się liczne próby zaprojektowania nowych nanocząsteczkowych substancji nośnikowych, w tym dendrymerów i dendronów, do zastosowania w klasycznej medycynie jak i w terapii genowej – tłumaczy prof. dr hab. Zofia Lipkowska.
Celem projektu jest synteza i optymalizacja struktury dimerycznych membrano-aktywnych peptydowych dendronów połączonych odpowiednim łącznikiem organicznym (BIDEND). Zaprojektowane są one tak, by promowały tworzenie kompleksów z lekami przeciwnowotworowymi oraz modelowym dupleksem siRNA poprzez oddziaływania z dwoma kolejnymi małymi bruzdami.
– BIDEND mogą składać się z takich samych bądź różnych dendronów i będą miały wiązania chemiczne, które ulegną w komórce nowotworowej (glejaki) biodegradacji pod wpływem obniżonego pH (hydrazony) lub na skutek naturalnej obecności w komórce substancji redoks-aktywnych – uzasadnia profesor.
Nowością projektu jest wykorzystanie czynnika stereochemicznego, tzn. dopasowanie BIDEND do struktury siRNA, a następnie kontrola kolejnych etapów transfekcji za pomocą odpowiednio funkcjonalizowanych dendronów.
– Warto zauważyć, że potrzebne jest zaprojektowanie nanocząsteczek, które w jednej strukturze będą miały skumulowane różne fragmenty, co następnie wpłynie na sumę cech istotnych na różnych etapach procesu transfekcji – tłumaczy naukowiec.
Niniejszy projekt można zaliczyć do nauk biomedycznych ze względu na próby zaprojektowania niewirusowych nanocząsteczkowych substancji nośnikowych, które miałyby zastosowanie np. w zwalczaniu lekoopornych nowotworów. Wyniki badań mogą mieć wpływ na terapię chorób uwarunkowanych genetycznie, m.in. nowotwory, choroby neurodegeracyjne czy choroby układu immunologicznego.
– Współpracujemy z grupą partnera zagranicznego – prof. nauk medycznych Valentin Ceña z University of Castilla-La Mancha. W jego laboratorium badane są właściwości cytotoksyczne i ochronne nośników BIDEND, a także mechanizmy i wydajność ich przechodzenia do komórek glejaka. Prof. Ceña od lat prowadzi badania nad terapią nowotworów układu nerwowego, uwzględniając także zastosowanie dendrymerów i dendronów jako bionośników w terapii genowej – dodaje profesor Lipkowska.
Anna Wesecka
