W Katedrze i Zakładzie Technologii Chemicznej Środków Leczniczych, w Katedrze i Zakładzie Chemii Farmaceutycznej oraz w Katedrze i Zakładzie Toksykologii realizowany jest projekt finansowany przez Narodowe Centrum Nauki (OPUS-18) pt.: Koniugaty kurkuminoidów i polifenoli jako potencjalne terapeutyki do leczenia nowotworów układu moczowego.
Kierownikiem ww. projektu jest prof. dr hab. Tomasz Gośliński.
Numer projektu: 2019/35/B/NZ7/01165.
Opis projektu:
Choroby nowotworowe stanowią coraz większy problem w wysoce rozwiniętych społeczeństwach, w których obserwuje się wydłużający się czas życia związany z rozwojem medycyny. Rosnącemu uprzemysłowieniu i urbanizacji często towarzyszy niezrównoważony rozwój i zwiększenie zanieczyszczenia środowiska, co sprawia że częstość pojawiania się chorób nowotworowych jest coraz wyższa. Mimo wysiłków i nakładów finansowych lokowanych w poszukiwanie leku na raka, Światowa Organizacja Zdrowia podaje, że tylko w 2015 r. na skutek chorób nowotworowych zmarło 9 milionów osób.
Obecnie stosowane terapie nie zawsze charakteryzują się dostateczną skutecznością w leczeniu nowotworów. Często niepowodzenia wynikają z wykształcania się oporności komórek nowotworowych na stosowane leki, a także utrudnionym ich dotarciem do miejsca działania m.in. ze względu na specyficzne warunki panujące w otoczeniu guzów nowotworowych.
Biorąc pod uwagę wszystkie te czynniki, zaproponowaliśmy badania, w którym planujemy otrzymać połączenia kurkuminoidów i polifenoli. Obie te grupy związków mają udokumentowane działanie przeciwnowotworowe, a zastosowanie ich trwałego połączenia może dodatkowo wzmacniać ich działanie. Dodatkowo celem zwiększenia aktywności takiego połączenia planujemy je umieścić w odpowiednio dobranych nośnikach – takie podejście w przeszłości powodowało zwiększenie aktywności leków. Celem oceny działania nowych połączeń i porównania ich skuteczności, zaplanowaliśmy badania na liniach wzorcowych komórek nowotworowych. Ponadto na potrzeby oceny utrzymującej się aktywności przeciwnowotworowej w żywym organizmie, najaktywniejsze pochodne osadzone w lipidowych nośnikach zostaną podane myszom z indukowaną chorobą nowotworową.
Project description:
Neoplastic diseases constitute an increasing threat to human life. Due to the prolonged life span associated with the development of medicine, as well as growing industrialization and urbanization leading to unsustainable development and increased environmental pollution, the incidence of cancer diseases will continue to grow in the coming years. Despite the efforts and financial resources invested in the research for anticancer drugs, the World Health Organization states that only in 2015, 9 million people died as a result of cancer.
Current therapies do not always show sufficient anticancer effectiveness. It is caused by the emergence of resistance of tumor cells to the currently used drugs, as well as difficulties in reaching the target of the action, due to the specific conditions prevailing in the environment of cancerous tumors.
Taking into account all these factors, we prepared a project in which the synthesis and anticancer study of various curcuminoid-polyphenol connections are proposed. Both groups of compounds have revealed a documented anticancer action. Therefore, we stipulate that their use together in the permanent connection may further enhance the final medical effect. Also, in order to increase the activity of such connections, their incorporation to appropriately selected drug carriers was proposed – this approach in the past resulted in increased drug activity. In order to assess the effectiveness of the new conjugates and to compare their effectiveness, we plan to examine them on various cancer cell lines. Moreover, in order to find out more about the persistent antitumor activity in the living body, the most active connections embedded in lipid carriers will be tested on mice with induced neoplastic diseases.
Publikacje powstałe w ramach projektu:
Kierownik projektu: mgr Joanna Kuźmińska
Opiekun naukowy: Prof. dr hab. Anna Jelińska
Rodzaj projektu: Mały Grant Badawczy dla doktorantów Szkoły Doktorskiej
Nazwa instytucji przyznającej finansowanie: Szkoła Doktorska Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu
Czas realizacji: 01.04.2021 – 15.03.2022 r.
Krótki opis:
Leki z grupy NLPZ w większości charakteryzują się słabą rozpuszczalnością w wodzie i przez to ograniczoną biodostępnością. Poprawa szybkości rozpuszczania substancji, a dodatkowo możliwość kontrolowanego uwalniania leku prowadzi do poprawy jego biodostępności. Zwiększenie biodostępności z kolei umożliwia zmniejszenie dawki leku potrzebnej do osiągnięcia efektywnego działania przeciwbólowego i przeciwzapalnego, a tym samym zmniejsza ryzyko pojawienia się działań niepożądanych. Jest wiele sposobów poprawy biodostępności substancji aktywnych, jednym z nich jest wykorzystanie nanonośników. Jednym z chętnie wykorzystywanych polimerów jest PLGA (poli(laktyd-co-glikolid)), polimer biokompatybilny, nietoksyczny oraz biodegradowalny, zatwierdzony do stosowania jako nośnik leków przez FDA (Food and Drug Administration) i EMA (European Medicines Agency). Celem przeprowadzonych badań było otrzymanie nośnika leku z załadowaną substancją z grupy NLPZ, charakterystyka fizykochemiczna połączenia PLGA-lek oraz analiza uwalniania substancji z otrzymanego nośnika.
Kierownik projektu: mgr farm. Szymon Tomczak
Opiekun naukowy: Prof. dr hab. Anna Jelińska
Rodzaj projektu: PRELUDIUM19
Nazwa instytucji przyznającej finansowanie: Narodowe Centrum Nauki
Czas realizacji: 2021 – 2024 r.
Krótki opis:
Wielu pacjentów onkologicznych doświadcza niedożywienia, co negatywnie wpływa na rokowania, zwiększa ryzyko powikłań i zmniejsza szansę na powodzenie terapii przeciwnowotworowej. Przy zaawansowanym niedożywieniu leczenie musi zostać odroczone. Z tego względu właściwe odżywienie jest kluczem do skutecznej i bezpiecznej terapii. Szacuje się, że tylko w 2018 roku w Europie zdiagnozowano 3,9 miliona przypadków choroby nowotworowej, w skutek której zmarło 1,9 miliona pacjentów. Natomiast w Polsce nowotwory stanowi drugą co do częstości przyczynę zgonów.
Żywienie pozajelitowe podawane jest pacjentowi drogą dożylną w postaci emulsji tłuszczowej o zróżnicowanym składzie (woda, glukoza, aminokwasy, elektrolity, tłuszcze, pierwiastki śladowe i witaminy). Mieszanina żywieniowa, ze względu na występowanie w formie emulsji olej w wodzie, jest podatna na wystąpienie interakcji. Z klinicznego punktu widzenia fizykochemiczna kompatybilność mieszaniny żywieniowej z lekami jest istotna, szczególnie u pacjentów którzy wymagają równoczesnego ich podawania. Bezpieczeństwo takiej terapii u pacjentów z ograniczonym dostępem żylnym stanowi wyzwanie dla zespołów terapeutycznych, ponieważ lek i żywienie musi zostać podane tym samym drenem. Wspólna podaż, przy baraku potwierdzonej kompatybilności, może skutkować wystąpieniem interakcji, co rodzi duże ryzyko dla zdrowia, a nawet życia pacjenta.
Niestety brakuje wystarczającej odpowiedz na pytanie, które leki mogą być podawane łącznie z żywieniem pozajelitowym. Kompatybilność leków przeciwnowotworowych i wpierających terapię nie została dokładnie zbadana. Dostępne dane są niepełne, a wyniki często wykluczają się. Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom klinicystów i farmaceutów szpitalnych w zakresie farmakoterapii pacjentów żywionych pozajelitowo, niniejszy projekt badawczy ma na celu określenie kompatybilności wybranych leków wspierających stosowanych w onkologii z mieszaninami żywieniowymi. Badania te w sposób jednoznaczny mogą przyczynić się do zwiększenia bezpieczeństwa terapii infuzyjnej pacjentów onkologicznych.
Badania kompatybilności leków wspomagających zostaną przeprowadzone w symulowanych warunkach klinicznych, a właściwości fizykochemiczne mieszanin żywieniowych bez i z dodatkiem leku zostaną określone poprzez pomiar pH, osmolalności, mętności roztworu oraz potencjału zeta i wielkości cząstek emulsji w trzech punktach czasowych. Takie postępowanie ma na celu wychwycenie potencjalnych interakcji, które mogą wystąpić w czasie równoczesnej infuzji. Zbadana zostanie również zawartość leku, w celu określenia jego stabilności w obecności składników mieszaniny żywieniowej. Zakłada się określenie matematycznej zależności pomiędzy badanymi parametrami fizykochemicznymi a stężeniem leku, składem emulsji tłuszczowej i czasem przechowywania.
Przedstawione powyżej metody umożliwią określenie kompatybilności leków przeciwnowotworowych z mieszaninami do żywienia pozajelitowego. Uzyskane wyniki pozwolą na odkrycie terra incognita w tym zakresie wiedzy. A w przyszłości mogą pomóc w stworzeniu zaleceń terapeutycznych. Wyniki tych badań mogą zostać wdrożone do praktyki klinicznej i mogą być szeroko stosowane przez kadry medyczne, przyczyniając się do zapewnienia jeszcze bezpieczniejszej terapii nad pacjentem onkologicznym.
Publikacje
Tomczak, S.; Chmielewski, M.; Szkudlarek, J.; Jelińska, A. Antiemetic Drugs Compatibility Evaluation with Paediatric Parenteral Nutrition Admixtures. Pharmaceutics 2023, 15, 2143. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15082143