Rak trzustki należy do grupy agresywnych i trudnych do wyleczenia nowotworów. Często rozwija się bez jakichkolwiek objawów, a kiedy już się pojawią, może być za późno. Do najczęstszych symptomów należą ostre bóle brzucha po przyjęciu jakiegokolwiek pokarmu. Rak na trzustce może później wywoływać biegunki, wymioty czy zaparcia.

Nowoczesna medycyna kroczy jednak do przodu. Dzięki intensywnemu rozwojowi nanomedycyny dostępne są coraz lepsze środki lecznicze wykorzystywany w terapii nowotworów. Różne leki wykorzystują nośniki farmaceutyczne – na przykład derywat fulerenu, który w swej strukturze zawiera grupy karboksylowe i hydroksylowe.

Taki derywat jest rozpuszczalny w wodzie, ale jednocześnie potrafi przenikać przez membrany komórek. Dzięki temu może być stosowany w medycynie i biologii.

Walką z rakiem zajmują się również naukowcy z Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. Jednym z nich jest Maciej Serda, który trzy lata pracował w amerykańskich ośrodkach badawczych i brał udział w ponierskich badaniach z dziedziny chemii medycznej i nanomedycyny. – Zajmowałem się przede wszystkim syntezą derywatów fulerenowych, nanomateriałów węglowych, które miały posłużyć jako nośniki leków. Postanowiłem jednak wrócić na Śląsk, gdzie wraz z zespołem świetnych uczonych w grupie profesora Roberta Musioła kontynuujemy badania tych i innych niewielkich molekuł związków chemicznych z ogromnym potencjałem w nowych terapiach nowotworów – powiedział dla us.edu.pl.

Ten typ nowotworu z reguły powoduje stwardnienie tkanek, do których nie mogą przedostać się substancje lecznicze. Właśnie tu na pomoc przychodzi nanomedycyna. – Właściwie zaprojektowane nanomateriały wraz z substancjami leczniczymi mogą łatwo przeniknąć przez ściany tkanki rakowej do chorych komórek i zniszczyć je – powiedział Serda.

Tworzenie nowych skutecznych leków oraz terapii nowotworowych to bardzo skomplikowany i kosztowny proces. – Nasz zespół reprezentuje dyscyplinę nazywaną chemia medyczna. Himalajami prestiżu nauklowego są dla nas związki chemiczne charakteryzujące się dwiema cechami – wysoką aktywnością biologiczną i selektywnością. Innymi słowy, muszą działać tak jak chcemy w dokładnie zdefiniowanym miejscu w żywym organiźmie – tłumaczy Serda i dodaje, że w efekcie możliwe byłoby stworzenie substancji, która działałaby tylko na komórki rakowe i była podawana w mniejszych, bardziej bezpiecznych dawkach. – Tego właśnie szukamy – podkreśla Serda.

Do wytworzenia takiego związku chemicy używają algorytmów i rozległych baz danych, które zawierają biliony możliwych kombinacji elementów. Na podstawie tego można potem wybrać te, które bedą przedmiotem zainteresowania z punktu widzenia założonego celu molekularnego i pozyskać informacje o optymalnej drodze ich syntezy. Potem następuje synteza organiczna związków chemicznych z największym potencjałem, która jest prowadzona w laboratoriach uniwersyteckich. Kolejnym etapem jest faza testów biologicznych – in vitro, to znaczy testowanych komórkach rakowych, oraz in vivo, która przebiega na żywych organizmach.

 – Mamy dobrze wyposażone laboratorium do prowadzenia analiz w dziedzinie biologii molekularnej. Możemy na przykład badać toksyczność syntetyzowanych związków chemicznych, co jest kluczowe dla doskonalenia substancji do zastosowania medycznego. Mamy też własny zbiór komórek rakowych, na których możemy przeprowadzać testy in vitro i obserwować efektywność związków chemicznych syntetyzowanych na poziomie komórkowym – tłumaczy Serda, którego najbardziej zaawansowane obecnie badania dotyczą derywatów fulerenu rozpuszczalnych w wodzie. To alotropowe odmiany węgla, które jeśli wystawimy na działanie promieni o odpowiedniej długości fali, uwalniają reaktywne odmiany tlenu zabijające komórki rakowe bez uszkodzenia komórek zdrowych. Są też dobrze rozpuszczalne w wodzie.  – Łącząc siły w interdyscyplinarnym podejściu do projektowania funkcjonalnych nanomateriałów mamy większą szansę stworzyć i opatentować związek chemiczny skuteczny w leczeniu takich chorób jak rak trzustki, skóry czy piersi – podsumowuje chemik Maciej Serda.

autor: Petr Sobol