Nowe nadzieje na wykorzystanie chlorochiny w leczeniu i zapobieganiu ciężkiemu przebiegowi zakażenia COVID-19 dają badania zespołu polskich naukowców z Politechniki Krakowskiej, Uniwersytetu Medycznego w Lublinie, Polskiej Akademii Nauk i AGH. Polacy zaproponowali nowy sposób podawania chlorochiny, dzięki któremu można uniknąć tak niebezpiecznych efektów ubocznych stosowania leku jak zaburzenia rytmu serca czy przerost tkanki mięśniowej serca. Publikacja przedstawiająca obiecujące wyniki polskich badań ukazała się właśnie w prestiżowym czasopiśmie naukowym Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego „ACS Applied Materials & Interfaces”.
Chlorochina (i jej pochodne), znana dotąd jako lek przeciwmalaryczny, stosowany też w terapii tocznia czy reumatoidalnego zapalenia stawów, w czasie pandemii koronawirusa jest wykorzystywana także w terapii choroby COVID-19, wywołanej przez koronawirusa SARS-CoV-2. Wskazuje się, że lek może zapobiegać rozwojowi zapalenia płuc i powikłaniom oddechowym, przy czym specjaliści zwracają uwagę, że przy możliwej aktywności antywirusowej, chlorochina ma też potencjalne skutki uboczne, m.in. w postaci zaburzeń rytmu serca, stanowiących zagrożenie dla życia pacjentów. Z tego powodu w maju ub. roku WHO na pewien czas wstrzymała badania kliniczne z użyciem hydroksychlorochiny w leczeniu COVID-19, .Nowe światło na możliwości ograniczenia niebezpiecznych skutków ubocznych stosowania chlorochiny w leczeniu COVID-19 dają badania grupy polskich naukowców pod kierownictwem dr hab. inż. Przemysława Jodłowskiego (na zdjęciu / fot. Jan Zych), profesora Politechniki Krakowskiej i dr n. med. Anny Boguszewskiej-Czubary, profesor Uniwersytetu Medycznego w Lublinie. – Zaproponowaliśmy nieznany dotąd sposób podawania chlorochiny, stosując do tego sieci metaloorganiczne (MOF - metal organic frameworks). Mamy dowody, że przy zastosowaniu takiego nośnika leku jak MOF, przyjmowanie chlorochiny nie daje efektów ubocznych w postaci arytmii czy przerostu tkanki mięśniowej serca, a to m.in. te objawy były powodem wstrzymania testów klinicznych nad stosowaniem leku w terapii COVID-19 – mówi Przemysław Jodłowski z Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej PK.
Jak wyjaśnia naukowiec z Politechniki Krakowskiej, zgodnie z pomysłem polskich badaczy chlorochina została wprowadzona do zmodyfikowanej matrycy MOF, użytej jako nośnik leku. Aby wprowadzić lek do sieci MOF, konieczna była modyfikacja syntezy samego MOF, tak aby zwiększyć wielkość jego kanałów. – Struktury metaloorganiczne można porównać do trójwymiarowych labiryntów o ściśle określonych kanałach, których wielkość wynika z użytych związków organicznych (linkerów) oraz centrów metalicznych. Poprzez modyfikację syntezy MOF udało się nam osiągnąć materiały defektowane, w wyniku czego objętość kanałów została znacznie zwiększona. To pozwoliło na wprowadzenie do nich relatywnie dużego leku, jakim jest chlorochina. Zwiększenie objętości porów wpłynęło również na znaczące zwiększenie ilości leku, wprowadzonego do struktury MOF. Okazało się, że oprócz uzyskania większej ilości leku w kompozycie chlorochina/MOF, także szybkość uwalniania leku jest znacznie wydłużona w porównaniu do leku w czystej postaci. Taki sposób uwalniania się leku z matrycy MOF nie wykazuje efektów ubocznych takich jak arytmia czy przerost tkanki mięśniowej serca – podkreśla badacz z PK .
W ramach badań wykorzystania sieci metaloorganicznych do przenoszenia chlorochiny przeprowadzono testy zarówno metodą in vitro (poza żywym organizmem, w izolowanych komórkach), jak i in vivo – przy wykorzystaniu jako organizmu modelowego danio pręgowanego. To niewielka ryba, która – obok myszy, szczurów czy muszek owocowych – jest popularnym organizmem modelowym stosowanym w nauce m.in. do poznawania mechanizmów chorób oraz opracowywania nowych leków i terapii. – Tę część testów in vivo koordynowała dr n. med. Anna Boguszewska-Czubara z Uniwersytetu Medycznego w Lublinie, która zaproponowała badania na rybkach do sprawdzenia cytotoksyczności leków na układ krwionośny – informuje prof. Przemysław Jodłowski.
Jak podkreśla naukowiec z Politechniki Krakowskiej, te pierwsze wyniki badań inspirują do podjęcia następnych tematów: – Badanie powinno być kontynuowane zwłaszcza w grupie pacjentów ze współistniejącymi chorobami sercowo-naczyniowymi, u których ryzyko arytmii jest największe, a to jest też grupa zagrożona poważnym przebiegiem COVID-19. Nie badaliśmy też innych efektów ubocznych stosowania chlorochiny, a jest ich sporo. Ciekawe byłoby więc sprawdzenie, czy zastosowanie MOF jako nośnika chlorochiny pozwoli na uniknięcie innych efektów ubocznych jej stosowania, także spoza grupy kardiologicznych.
Publikacja przedstawiająca wyniki polskich badań ukazała się właśnie w prestiżowym czasopiśmie naukowym Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego „ACS Applied Materials & Interfaces”. Autorami badań i artykułu są: dr hab. inż. Przemysław Jodłowski (Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej), dr n. med. Anna Boguszewska-Czubara (Uniwersytet Medyczny w Lublinie), dr inż. Grzegorz Kurowski (Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej), dr inż. Łukasz Kuterasiński (Instytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni PAN), prof. dr hab. inż. Maciej Sitarz (Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH), dr inż. Piotr Jeleń (Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH), dr inż. Jolanta Jaśkowska (Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej PK) , prof. dr hab. inż. Andrzej Kołodziej (Instytut Inżynierii Chemicznej PAN), dr inż. Anna Pajdak (Instytut Mechaniki Górotworu PAN), Zbigniew Majka (TM Lab).
Pełny artykuł "Cracking the Chloroquine Conundrum: The Application of Defective UiO-66 Metal–Organic Framework Materials to Prevent the Onset of Heart Defects—In Vivo and In Vitro" - dostępny na platformie ACS Applied Materials & Interfaces
(mas)