Prof. Bilewicz o nanozeolitach

Prof. Bilewicz o nanozeolitach

  • Kierownik projektu: Prof. dr hab. Aleksander Bilewicz, Instytut Chemii i Techniki Jądrowej
  • Tytuł projektu: Nanozeolity jako nośniki radionuklidów radu w celowanej terapii
  • Konkurs: HARMONIA 1, ogłoszony 15 marca 2011 r.
  • Panel: ST4
Zdjęcie portretowe Aleksandra Bilewicza

Rutynową metodą leczenia nowotworów jest naświetlanie chorych tkanek zewnętrznymi źródłami promieniowania. Metoda ta ma jednak wiele ograniczeń takich jak konieczność dokładnej lokalizacji guzów, niemożność leczenia bardzo drobnych i rozsianych przerzutów, czy niszczenie sąsiednich zdrowych tkanek. Aby uniknąć tych ograniczeń, w ostatnich latach, opracowano alternatywną metodę celowanej radioterapii, w której naświetlanie chorej tkanki następuje poprzez nakierowany na nią radioizotop emitujący niszczące komórki promieniowanie. Dla leczenia małych zmian nowotworowych, przerzutów nowotworowych lub nowotworów we wczesnym stadium rozwoju najlepsze okazały się emitery promieniowania α, którego zasięg jest rzędu kilku komórek, a tym samym w mniejszym stopniu oddziałuje na zdrowe komórki otaczające nowotwór. Aby otrzymać nowy radiofarmaceutyk, który będzie można wykorzystać w celowanej radioterapii konieczne jest przyłączenie radioizotopu ( w naszym wypadku emitera cząstek a) do cząsteczki biologicznie aktywnej wykazującej powinowactwo do receptorów na komórkach nowotworowych.

Obecnie prace nad celowaną radioterapią z wykorzystaniem emiterów a są w fazie wstępnej – przeprowadzono jedynie parę badań klinicznych z wykorzystaniem radionuklidów 211At i 213Bi. Spośród licznych radionuklidów ulegających rozpadowi α jedynie parę α-emiterów ma szansę znaleźć zastosowanie w radioterapii. Niestety proponowane radionuklidy mają szereg istotnych wad uniemożliwiających ich szersze zastosowanie. W przypadku radioizotopu radu - 223Ra, bardzo obiecującego emitera cząstek a, w zasadzie nie jest możliwe jego związanie z biomolekułami poprzez utworzenie kompleksu. Kationy radu, podobnie jak kationy innych wapniowców tworzą ze znanymi ligandami stosunkowo słabe kompleksy, nietrwałe w warunkach in-vivo.

W naszym zespole wpadliśmy na pomysł, który weryfikujemy w ramach projektu finansowanego przez NCN, aby do otrzymania radiofarmaceutyków opartych na emiterze 223Ra zastosować nanocząstki zeolitów wykazujących duże powinowactwo do kationów radu. Dodatkową zaletą tego rozwiązania jest możliwość łatwego połączenia wyznakowanego nanozeolitu z biomolekułą za pomocą wiązania silanowego. Koncentrujemy się na syntezie nanozeolitu, który trwale zwiąże radioizotop 223Ra oraz umożliwi połącznie z biomolekułą naprowadzającą na komórki nowotworowe. Do naszych badań wybraliśmy dwa peptydy, substancję P oraz analog somatostatyny. Gdyby udało nam się zweryfikować nasz pomysł, być może w przyszłości udałoby się skonstruować narzędzie do bardziej skutecznej walki z niektórymi rodzajami nowotworów.

Pomysł zastosowania nanozeolitów do związania radu-223 powstał w Polsce, badania zaś są realizowane we współpracy z naukowcami z Niemiec oraz Włoch w ramach akcji COST TD1004 „Theragnostics Imaging and Therapy: An Action to Develop Novel Nanosized Systems for Imaging-Guided Drug Delivery”. W Polsce projekt realizuje zespół z Instytutu Chemii i Techniki Jądrowej w części badań chemicznych oraz Narodowe Centrum Badań Jądrowych, w którym będą wykonywane badania komórkowe. Partnerzy niemieccy oraz włoscy przeprowadzą zaś badania in vivo.

Prof. dr hab. Aleksander Bilewicz jest kierownikiem projektu oraz członkiem Komitetu Zarządzającego akcji COST TD1004.