• Menu

    Nanocząstki w natarciu

    Największym odkryciem związanym z zaszczytnym wyróżnieniem Pauli Kiełbik tytułem Kobiety-Wynalazcy było wykazanie specyficznego zachowania stosowanych przez nas nanocząstek w płucach – mówi dr Michał Godlewski, prodziekan ds. studiów obcojęzycznych z Katedry Nauk Fizjologicznych na Wydziale Medycyny Weterynaryjnej

    W konkursie Lider Innowacji pana studentka Paula Kiełbik otrzymała tytuł Kobiety-Wynalazcy. Na ile przełomowe są jej odkrycia w dziedzinie diagnostyki nowotworów?

    Badania nad zastosowaniem nanocząstek w biologii i medycynie prowadzone są przez mój zespół we współpracy z grupą prof. Marka Godlewskiego z Instytutu Fizyki PAN od 10 lat. Punktem wyjścia były badania nad zastosowaniem nanocząstek jako zamienników powszechnie używanych fluorescencyjnych markerów chemicznych. Chodziło także o zastąpienie wchodzących ówcześnie na rynek tzw. kropek kwantowych, czyli nanocząstek o dobrych parametrach fluorescencyjnych, jednak opartych o rdzeń z silnie toksycznych związków kadmu. Naszą propozycją było opracowanie nanocząstek z rdzeniem ceramicznym z biodegradowalnych bądź biostabilnych tlenków tzw. metali szerokoprzerwowych (np. cynk lub cyrkon), praktycznie nietoksycznych dla organizmu, domieszkowanych jonami metali ziem rzadkich dla uzyskania właściwości fluorescencyjnych.

    Co z nich wynikało?

    Badania te, rozpoczęte w czasie mojego stażu w Australii, pokazały, jak kluczowe dla zachowania nanocząstek w organizmie eukariotycznym są ich rozmiary. Dopiero nanocząstki o rozmiarach około 100 i więcej nm są przez komórki organizmu eukariotycznego rozpoznawane, aktywnie transportowane i dzięki temu mogą być z tych komórek  i organizmu eliminowane.

    Drugim przełomowym odkryciem, dokonanym już w Polsce, było pokazanie, że badane przez nas nanocząstki podlegają aktywnemu wchłonięciu z przewodu pokarmowego, przez szczelną barierę jelitową. Dzięki temu można zastosować podanie doustne nanocząstek, zamiast inwazyjnej i niezwykle trudnej do opracowania w stabilnej zawiesinie formulacji dożylnej. Na tym etapie badań do zespołu dołączyła Paula Kiełbik, która pod moim kierunkiem zrealizowała pracę licencjacką i magisterską, a następnie rozpoczęła badania do doktoratu.

    Prace mgr Pauli Kiełbik dotyczą zastosowania nanocząstek biodegradowalnych, opartych o rdzeń z tlenku cynku między innymi jako markerów w diagnostyce nowotworów. Skupiają się na dwóch podstawowych aspektach: określenia rozprzestrzeniania nanocząstek w organizmie, ich przechodzenia przez bariery tkankowe (np. barierę krew-mózg), retencji w narządach i tkankach oraz eliminacji i biodegradacji zastosowanych nanomateriałów. Drugim aspektem pracy było określenie przydatności różnie domieszkowanych nanocząstek jako markerów procesów patologicznych, między innymi guzów nowotworowych. Okazało się, że „nasze” nanocząstki przenikają do tkanki guza pierwotnego i kumulują się w nim w znacznie większym stopniu niż w pozostałych tkankach.

    Niezwykle ważnym odkryciem było pokazanie, że te same nanocząstki są deponowane w ogniskach przerzutów nowotworowych nawet w bardzo wczesnych stadiach. Dzięki temu jesteśmy potencjalnie w stanie nie tylko precyzyjnie określić zasięg rozprzestrzenienia nowotworu w tkance, ale wykrywać także ogniska przerzutowania niewidoczne „gołym okiem”. Te wyniki są na tyle przełomowe, że zainteresowanie nimi wyrazili uznani specjaliści medycyny ludzkiej z zakresu onkologii. We współpracy z nimi rozpoczynamy następny etap badań, już klinicznych, mających na celu przygotowanie nanocząstek do wdrożenia.

    Czy właśnie nad tym pracuje obecnie pana Katedra Nauk Fizjologicznych?

    Aktualnie trwają u nas badania nad rozwojem zaawansowanych, celowanych terapii przeciwnowotworowych opartych na naturalnych mechanizmach obronnych organizmu. Zajmuje się tym zespół prof. Magdy Król. Nad zastosowaniem nanocząstek jako nośników leków i do terapii fotodynamicznej, nanocząstkami do diagnostyki nieinwazyjnej i śródoperacyjnej nowotworów pracuje mój zespół. Mechanizmy odtwarzania i regeneracji mięśni analizuje zespół prof. Katarzyny Grzelkowskiej-Kowalczyk. Poszukiwania genetycznych i metabolicznych biomarkerów chorób cywilizacyjnych i metabolicznych prowadzą zespoły prof. Tomasza Motyla, Piotra Ostaszewskiego i Arkadiusza Orzechowskiego, a mechanizmów przebudowy i regeneracji gruczołu mlekowego – zespół Prof. Małgorzaty Gajewskiej.

    Rozmawiał Tomasz Rekowski

    Udostępnij w sieci ....
    Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on LinkedInPin on PinterestShare on Google+Share on VKShare on Tumblr

    Dodaj komentarz

    Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *