Naukowcy z Wrocławia współtwórcami urządzenia do manipulacji różnymi komórkowymi

Wrocławska uczelnia pracuje nad urządzeniem wspólnie z Wileńskim Uniwersytetem Technicznym im. Giedymina. Urządzenie służy do manipulacji różnymi procesami komórkowymi. Polska część projektu sfinansowana została z budżetu Narodowego Centrum Nauki. Proces twórczy rozpoczął się trzy lata temu i ma potrwać do czerwca.

Poza stworzeniem samego urządzenia, naukowcy wydali 20 publikacji naukowych. Kierownikiem projektu ze strony polskiej jest dr hab. Julita Kulbacka, prof. UMW, szefowa Katedry i Zakładu Biologii Molekularnej i Komórkowej Wydziału Farmaceutycznego UMW. W zespole naukowców znalazły się dr Anna Szewczyk, dr inż. Nina Rembiałkowska, dr Dagmara Baczyńska, doktorantka Zofia Łapińska z tej jednostki oraz lek. Wojciech Szlasa.

– Nasz generator pozwoli na badanie nowych zjawisk w dziedzinie elektroporacji w wielu parametrach. Jego unikatowość polega właśnie na możliwości takich badań przy większej liczbie zmiennych niż dotychczas. Przede wszystkim chodzi o długość i kształt impulsów elektrycznych, częstotliwość oraz ich przemienność. Nasze urządzenie pozwala wykorzystywać szerokie ich spektrum: od pojedynczych nanosekund do pojedynczych mikrosekund, również w zakresie częstotliwości megahercowych – tłumaczy prof. Julita Kulbacka.

Urządzenie daje nadzieję na poprawę jakości leczenia w onkologii. Projekt jest kontynuacją doświadczeń związanych z elektroporacją, która przyniosła nowe możliwości m.in. leczenia chorób onkologicznych opornych na farmakoterapię. Naukowcy od dłuższego czasu próbują metod, które umożliwiałby niszczenie komórek lekowych bez leków, a jedynie samym impulsem elektrycznym.

– Elektroporacja jest obecnie techniką powszechnie stosowaną w medycynie, biologii, a także przetwórstwie żywności, głównie do utrwalania świeżości produktów bez utraty ich właściwości odżywczych – zauważa prof. Julita Kulbacka. – Jej początki sięgają lat 60. i wiążą się z odkryciami niemieckiego matematyka i biochemika prof. Eberharda Neumanna (co ciekawe, urodzonego we Wrocławiu), który jako pierwszy zastosował pole elektryczne do transfekcji genów. Od lat 90. intensywnie rozwija ten kierunek w kontekście genoterapii i terapii przeciwnowotworowych. Udowodniono m.in. potencjał techniki nanosekundowego impulsowego pola elektrycznego (nsPEF) w terapii czerniaka i nowotworów przewodu pokarmowego. Jest to metoda „czysto elektryczna”, która przy większych natężeniach pola elektrycznego nie wymaga stosowania dodatkowych leków. Impulsy elektryczne o odpowiednich parametrach uszkadzają błonę komórki nowotworowej i powodują jej selektywną degradację. Jednocześnie nie dochodzi do zniszczenia zdrowych komórek – opowiada.

Opisywana metoda choć wydaje się mniej wyniszczająca dla organizmu od klasycznej chemioterapii, nie jest alternatywą, ale raczej uzupełnieniem, które będzie można zastosować u części pacjentów.

– Nie da się poddać tej metodzie np. pacjentów z przerzutami rozsianymi. Ograniczeń jest więcej, ale z całą pewnością odkrywanie kolejnych możliwości terapeutycznych elektroporacji jest wciąż przed nami – tłumaczy profesor.

fot. Tomasz Modrzejewski, UMW