Informator uniwersytecki

Nanotechnologia w walce z lekoopornymi bakteriami obecnymi w ranach przewlekłych

W ramach konkursu PRELUDIUM 22 dofinansowanie Narodowego Centrum Nauki otrzymał projekt badawczy pt. „Biomateriał kurdlanowy jako nośnik nanostruktur do kontrolowanego i celowanego dostarczania leków w leczeniu głębokich zakażeń skóry i tkanek miękkich” kierowany przez dr n. farm. Aleksandrę Nurzyńską – młodszego asystenta w Katedrze i Zakładzie Biochemii i Biotechnologii Wydziału Farmaceutycznego. Opiekunem naukowym projektu jest prof. dr hab. n. farm. Grażyna Ginalska. 

W ramach konkursu PRELUDIUM 22 dofinansowanie Narodowego Centrum Nauki otrzymał projekt badawczy pt. „Biomateriał kurdlanowy jako nośnik nanostruktur do kontrolowanego i celowanego dostarczania leków w leczeniu głębokich zakażeń skóry i tkanek miękkich” kierowany przez dr n. farm. Aleksandrę Nurzyńską – młodszego asystenta w Katedrze i Zakładzie Biochemii i Biotechnologii Wydziału Farmaceutycznego. Opiekunem naukowym projektu jest prof. dr hab. n. farm. Grażyna Ginalska. 

Leczenie ran przewlekłych jest ogólnoświatowym problemem współczesnej medycyny i stanowi ok. 6% całkowitych nakładów na opiekę zdrowotną w krajach rozwiniętych. Oznacza to, że oprócz znacznego obciążenia systemów zdrowia publicznego, jest to także ogromny problem ekonomiczny. Pomimo ciągłego rozwoju sektora biomateriałów, w dalszym ciągu nieefektywne leczenie prowadzi do ciągłej rewizji ran, często zainfekowanych bakteryjnie, a gdy dotyczy rejonu kończyny, to nawet do jej amputacji. W związku z tym niezwykle istotnym jest poszukiwanie nowych rozwiązań terapeutycznych, które pozwoliłyby pacjentowi na pełną rekonwalescencję, bez drastycznych uszkodzeń ciała czy konieczności amputacji.

Odkrycie antybiotyków niewątpliwie zrewolucjonizowało medycynę i stanowiło kamień milowy w leczeniu zakażeń bakteryjnych. Jednakże ich nadmierne i nieprawidłowe stosowanie przyczyniło się do rozwoju antybiotykoodporności, która obecnie stanowi jedno z największych zagrożeń dla współczesnej medycyny. Obecnie coraz więcej znanych i dotychczas skutecznych antybiotyków staje się bezużyteczne, a brak postępów w dziedzinie opracowywania nowych leków przeciwbakteryjnych stwarza realne zagrożenie dla zdrowia publicznego. Naukowcy, starając się znaleźć alternatywne metody leczenia infekcji, ponownie sięgają po substancje pochodzenia naturalnego, zwłaszcza w aspekcie leczenia ran przewlekłych z objawami infekcji bakteryjnej. W porównaniu do antybiotyków, substancje te wykazują ograniczoną selektywność działania (mogą być toksyczne dla prawidłowych komórek), działają zwykle w wysokich stężeniach, a także mogą powodować reakcje alergiczne i świąd skóry.

Czy zatem poszukiwanie alternatywnych metod leczenia zakażonych ran przewlekłych jest konieczne? Być może powszechnie stosowane antybiotyki nie muszą być bezużyteczne w walce z bakteriami. Czy można „oszukać” bakterie i uniknąć antybiotykoodporności?  Realizacja projektu w ramach grantu Preludium 22, pozwoli na uzyskanie odpowiedzi na powyższe pytania, poprzez połączenie nanotechnologii z inżynierią biomateriałową.

Projekt skupia się na nowatorskim sposobie łączenia leku przeciwdrobnoustrojowego z nanocząstkami węglowymi i tworzenia nanostruktur, inkorporowanych do hydrożelowej matrycy polisacharydowej, tworząc aktywny system do leczenia głębokich zakażeń skóry i tkanek miękkich. Warto podkreślić́, że zastosowanie kombinacji wymienionej nanostruktury z matrycą hydrożelową może wpłynąć́ na skuteczne działanie przeciwbakteryjne biomateriału. Zakładamy bowiem, że bakterie nie będą zdolne do rozpoznania antybiotyku ukrytego w takim kompleksie. Dodatkowo wytworzony bionośnik, cechujący się zdolnością stopniowego uwalniania nanostruktury do środowiska zewnętrznego (np. do łożyska rany) może też działać przeciwbakteryjnie w dłuższym czasie – i co jest niezwykle ważne – materiał nie musi być często zmieniany. Jest to zgodne z zasadą obowiązującą w dermatologii – „Opatrunki zmienia się tak często jak to konieczne i tak rzadko jak to możliwe”. A więc efektem realizacji projektu będzie przeciwbakteryjny bionośnik, który mając znaczenie aplikacyjne, w przyszłości może zostać wykorzystany jako nowatorski przeciwbakteryjny materiał opatrunkowy do leczenia trudnych farmakologicznie ran.

Aleksandra Nurzyńska w 2021 została wyłoniona w konkursie na młodszego asystenta w Katedrze i Zakładzie Biochemii i Biotechnologii. Od tego czasu jest nauczycielem akademickim, prowadząc zajęcia dla studentów farmacji i analityki medycznej. W 2023 roku ukończyła studia podyplomowe „Badania kliniczne, zarządzanie, monitoring i ekspertyza medyczna”, realizowane w ramach Centrum Kształcenia Podyplomowego Uniwersytetu Medycznego w Lublinie. W tym samym roku odbyła staż naukowy w Instytucie Ortopedii Eksperymentalnej w Niemczech (Universitat des Saarlandes). Stopień doktora w dyscyplinie nauk farmaceutycznych uzyskała z wyróżnieniem w styczniu 2024 r, broniąc pracę doktorską pt: "Opracowanie chłonnych biomateriałów opatrunkowych na bazie matrycy polisacharydowej otrzymywanej metodą dializy jonowymiennej".

Autorka: dr n. farm. Aleksandra Nurzyńska