Prace nad stworzeniem nowych leków na depresję

 

 

Naukowcy z Politechniki Krakowskiej pracują nad stworzeniem nowych leków na depresję. Projekt, finansowany w ramach programu Lider Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, realizuje zespół naukowców z Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej pod kierownictwem dr inż. Jolanty Jaśkowskiej (na zdjęciu poniżej / fot. Dawid Tomera).

Naukowcy z PK współpracują z Zakładem Chemii Leków Instytutu Farmakologii PAN, Wydziałem Farmaceutycznym Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego oraz Wydziałem Farmaceutycznym Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego. Być może związki, które opracowują, będą skuteczne także w leczeniu schizofrenii i choroby Alzheimera.


Przedmiotem projektu jest zarówno uzyskanie nowych substancji aktywnych, które będą oddziaływać na ośrodkowy układ nerwowy, jak i opracowanie innowacyjnych metod otrzymywania związków do produkcji leków psychotropowych. Nowa metodologia jest bardziej ekologiczna i ekonomiczna, można dzięki niej nie tylko wytwarzać nowe związki, ale także leki, które są już w aptekach.


Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) na depresję cierpi na świecie 350 milionów osób. Schorzenia typu depresyjnego, obok schizofrenii i zaburzeń lękowych, są najczęściej występującymi i najbardziej obciążającymi w aspekcie kosztów terapii schorzeniami Ośrodkowego Układu Nerwowego (OUN). Według prognoz WHO w 2020 roku depresja znajdzie się na drugim miejscu światowej listy chorób będących przyczyną przedwczesnej śmierci. Jednym z największych problemów w obecnie stosowanej farmakoterapii jest fakt, iż leki osiągają pełny efekt działania dopiero po kilku tygodniach stosowania, a ich skuteczność jest często redukowana przez rozwijającą się tolerancję. W dodatku około 30% pacjentów zalicza się do grupy lekoopornych.


- W naszym projekcie poszukujemy związków, będących bazą do produkcji nowych antydepresantów, które rozwiążą obecne ograniczenia. Mają działać skutecznie i szybko, nie wywołując efektów ubocznych - mówi dr inż. Jolanta Jaśkowska z WIiTCH PK. - Ale związki z grupy, którą się zajmujemy - arylopiperazyny - wykazują o wiele szersze działanie. Mogą być stosowane jako leki przeciwbakteryjne albo wykorzystywane w chorobach układu krążenia. W zależności od receptora, na który działają, mogą mieć także oddziaływanie terapeutyczne w leczeniu choroby Alzheimera i schizofrenii. Na tym etapie badań skupiliśmy się na syntezie grupy nowych związków, aktywnych w kierunku konkretnych receptorów serotoninowych, związanych m.in. z patogenezą depresji. Nowe antydepresanty to nasz główny cel, ale projekt rozwijamy wielokierunkowo. Z jednej strony staramy się uściślać skład struktur, które wykazują aktywność przeciwdepresyjną i przeciwlękową, a z drugiej strony chcemy rozwijać także te struktury, które będą wykazywały aktywność wobec receptora, który ma potencjał terapeutyczny w leczeniu choroby Alzheimera.


Substancje, nad którą pracują naukowcy z PK mogą wpływać na szybką poprawę nastroju, wyeliminowanie lęków, bezsenności, w niektórych przypadkach także złagodzenie objawów schizofrenii. - Generalnie za ich pomocą dążymy do zwiększenia poziomu serotoniny w organizmie, ale nie wprost, a przy udziale mechanizmu zwrotnego wychwytu serotoniny - wyjaśnia dr inż. Jaśkowska. - Bazą wyjściową do tych poszukiwań są związki, o których wiemy, że mogą wykazywać albo wykazują pożądane przez nas działanie, ale poszukujemy takiej modyfikacji w ich strukturze, która pozwoli nam uzyskać lepsze efekty w leczeniu chorych na depresję.


Badania radioreceptorowe nowych związków prowadzone są w Zakładzie Chemii Leków Instytutu Farmakologii PAN. - Na razie badamy aktywność naszych substancji w odniesieniu do trzech podstawowych receptorów. W takich badaniach otrzymujemy informacje, czy związek, który odkryliśmy wiąże się z receptorem, a jeśli tak, to jak silnie. Pierwsze wyniki badań in vitro są bardzo obiecujące. Potwierdzają, że nasze związki wiążą się z receptorami bardzo silnie i selektywnie. W ostatniej fazie projektu będziemy także prowadzić badania in vivo, czyli na zwierzętach – mówi chemiczka PK.


Drugim ważnym celem projektu jest opracowanie nowych metod syntezy związków o działaniu antydepresyjnym. Metody te będzie można stosować zarówno do otrzymywania istniejących już na rynku leków, jak i otrzymywania nowych substancji, nad którymi pracują naukowcy z PK. - Szukaliśmy rozwiązań, które będą bardziej wydajne, bardziej ekonomiczne i bardziej ekologiczne, zgodne z zasadami zielonej chemii. Mogę potwierdzić, że na obecnym etapie badań mamy już opracowane dwie nowe metody. Przygotowujemy się do ich opatentowania. Proponujemy działania, które skracają proces produkcji leków o kilka czasochłonnych i kosztownych faz. Według naszych metod czas, w którym zachodzi pożądana przez nas reakcja chemiczna, wynosi kilka minut, a w niektórych przypadkach zaledwie kilkadziesiąt sekund. Nasze pomysły pozwoliły też ograniczyć udział toksycznych rozpuszczalników w procesie powstawania nowych związków. W wyniku użycia nowych metod uzyskujemy niemal czyste związki, nie wymagające dodatkowego czasu i wydatków na oczyszczanie. W przypadku jednej z naszych metod używamy reaktora mikrofalowego, a w przypadku drugiej jeszcze prostszych urządzeń. Znając już metody, możemy łatwo i szybko syntezować nowe grupy związków - zdradza dr Jaśkowska.


Droga z laboratorium Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej do leku na półce w aptece nie jest łatwa, ale już wstępne wyniki badań naukowców z PK wywołały duże zainteresowanie rynku farmaceutycznego. - My odkrywamy związki, które są kandydatami na lek, dla firm farmaceutycznych to baza do prowadzenia dalszych prac na drodze do wprowadzenia leku na rynek - zaznacza dr Jaśkowska.


Wyniki badań prezentowane były m.in. podczas 6th RSC / SCI symposium on GPCRs in Medicinal Chemistry, The Aptuit Center for Drug Discovery & Development w Weronie we Włoszech, podczas 2nd Central European Biomedical Congress (CEBC) w Krakowie oraz na VIII Konwersatorium Chemii Medycznej w Lublinie. W październiku ubiegłego roku, podczas 10. Międzynarodowej Warszawskiej Wystawy Wynalazków zaprezentowano wyniki badań związane z opracowaniem nowej metody otrzymywania długołańcuchowych arylopiperazyn (LCAPs) pod wpływem promieniowania mikrofalowego. Rozwiązanie to zostało docenione przez jury i uhonorowane nagrodą specjalną Polskiej Izby Przemysłu Chemicznego w V Międzynarodowym Konkursie Chemicznym organizowanym wspólnie przez Międzynarodową Federację Stowarzyszeń Wynalazców IFIA oraz Stowarzyszenie Polskich Wynalazców i Racjonalizatorów. Ponadto zespół naukowców z PK otrzymał także za to rozwiązanie srebrny medal na 10. Międzynarodowej Warszawskiej Wystawie Wynalazków IWIS 2016.


Nad projektem pracuje zespół pod kierownictwem dr inż. Jolanty Jaśkowskiej w składzie mgr inż. Damian Kułaga, mgr inż. Anna K. Drabczyk, mgr inż. Magdalena Malinowska, mgr Grzegorz Satała, dr n. farm Łukasz Szeleszczuk, dr inż. Paweł Śliwa oraz dr inż. Bożena Tyliszczak.

 

Zobacz także:

Nagrodzono pracę z PK w ogólnopolskim konkursie dla młodych wynalazców

Sukces młodych wynalazców na Brussels Innova 2016