Hydrożele w leczeniu ginekologicznym

Fot. Michał Łepecki

Koncepcja projektu powstała w odpowiedzi na ograniczenia w efektywności terapii farmakologicznych stosowanych w leczeniu ginekologicznym. Obecnie stosowane leczenie farmakologiczne polega na dopochwowym podawaniu stałych globulek, które często usuwane są w sposób niekontrolowany bez gwarancji wchłonięcia się leku. Nieskuteczne terapie prowadzą do żmudnego i kosztownego leczenia skutkującego zazwyczaj lekoopornością, a w najgorszym przypadku nawet śmiercią.

W ramach projektu pracujemy nad wytworzeniem skutecznej alternatywy dla globulek w dopochwowym podawaniu leków, opracowując hydrożelowe nośniki leków na bazie komponentów polimerowych. Są to materiały wytworzone z usieciowanego polimeru spęcznionego dużą ilością wody. Dużym wyzwaniem jest jednakże zamknięcie w matrycy hydrożelowej leków trudno rozpuszczalnych w wodzie, zachowując jednocześnie pożądany profil uwalniania leku. Ponadto, taki hydrożel musi charakteryzować się odpowiednimi właściwościami reologicznymi, które umożliwią jego łatwą aplikację. Celem projektu jest otrzymanie serii innowacyjnych hydrożeli o wzmożonej rozpuszczalności leków hydrofobowych powszechnie stosowanych w ginekologii, pozwalających na ich uwalnianie w sposób kontrolowany. Aby zapewnić odpowiednie właściwości przetwórcze, mechaniczne oraz kontrolę dyfuzji cząsteczek leków w matrycy hydrożelu, wykorzystamy żele o dynamicznych węzłach sieci. Właściwości tego typu hydrożeli można dostosowywać do zastosowania w konkretnej terapii, regulując czas życia i siłę oddziaływań odpowiadających za tworzenie sieci polimerowej. Te z kolei są zależne między innymi od struktury zastosowanych polimerów, ich stężenia oraz rodzaju oddziaływań pomiędzy łańcuchami polimerowymi. Odwracalny charakter węzłów sieci polegający na ciągłym procesie asocjacji komplementarnych grup i ich dysocjacji, sprawia, że wytworzony hydrożel nie ma jednej ustalonej postaci, lecz jest plastyczny. Taki żel ma zdolność płynięcia, przez co można go łatwo wprowadzić do miejsca zmienionego chorobowo. Ponadto, struktura żelu dynamicznie usieciowanego jest przez cały czas reorganizowana i odbudowywana, również gdy żel zostanie fizycznie uszkodzony, co umożliwia wytwarzanie trwałych, ciągłych warstw, które ściśle pokrywają powierzchnie.

Fot. Michał Łepecki

Obecnie opracowaliśmy bibliotekę polimerów o topologii hiperrozgałęzionej, których strukturę dopasowujemy do konkretnego leku stosowanego w leczeniu ginekologicznym. Poszukujemy metod, które umożliwią określenie pojemności enkapsulacji leków w strukturze nowatorskich makrocząsteczek. W dodatku zsyntetyzowaliśmy nowe związki sieciujące zdolne do tworzenia węzłów sieci w warunkach pH waginy.

Prowadzone badania dostarczą niezbędną wiedzę o wpływie struktury poszczególnych elementów budulcowych sieci i ich ilości na właściwości materiału hydrożelowego, a w dalszej perspektywie pozwolą na wykorzystanie hydrożelu jako matrycy do kontrolowanego, dopochwowego podania leków. Wyniki projektu pozwolą odpowiedzieć na pytanie w jaki sposób możemy kontrolować między innymi właściwości reologiczne i przepuszczalność hydrożelu, zachowując jednocześnie jego biozgodność. Dostarczą one fundamentalną wiedzę stanowiącą punkt wyjścia w projektowaniu konkretnych, nowych form lekowych.

Wśród narzędzi niezbędnych do realizacji projektu jest reometr zakupiony w ramach wcześniejszego projektu zrealizowanego dzięki finansowaniu w konkursie SONATA 9, który zamierzamy dodatkowo rozbudować do celów związanych z realizacją niniejszego projektu.

Fot. Michał Łepecki

dr Monika Gosecka

Absolwentka Wydziału Fizyki i Chemii Uniwersytetu Łódzkiego. W latach 2008-2013 pracowała w Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych Polskiej Akademii, gdzie uzyskała stopień doktora. Po powrocie z rocznego stażu podoktorskiego w École Supérieure de Physique et Chimie Industrielles w Paryżu, wróciła do CBMiM PAN. W 2015 r. została laureatką konkursu SONATA 9, który umożliwił otrzymanie nowatorskiej supramolekularnej sieci polimerowej wrażliwej selektywnie na działanie dihydroksyaromatów. Obecnie realizuje projekt finansowany w konkursie SONATA BIS 8zmierzający do otrzymania skutecznej platformy leczniczej w terapiach ginekologicznych. Laureatka Nagrody Inteligentnego Rozwoju 2019 przyznanej przez Centrum Inteligentnego Rozwoju w kategorii „Naukowiec Przyszłości” za realizację projektów sfinansowanych w konkursach Narodowego Centrum Nauki.. W 2019 r. została nagrodzona przez szwedzką organizację IAAM Medalem dla Młodego Naukowca. Jest laureatką stypendium MNiSW dla młodych wybitnych naukowców. Od 2018 r. kieruje Zespołem Materiałów Usieciowanych w CBMiM PAN, a w 2020 r. została członkiem Sekcji Polimerów IUPAC.

Data publikacji: 30.10.2020