Porfirazyny posiadające skondensowany pierścień diazepinowy: synteza, właściwości fizykochemiczne oraz aktywność fotodynamiczna względem komórek nowotworowych

Celem realizowanej pracy doktorskiej, finansowanej w ramach konkursu ETIUDA, jest synteza oraz charakterystyka struktury nowych związków makrocyklicznych z grupy porfirazyn, określenie właściwości fizykochemicznych otrzymanych związków, a także aktywności fotodynamicznej względem komórek nowotworowych. Badania biologiczne zaplanowane w projekcie zostaną przeprowadzone w ramach stażu na University of the Pacific, Arthur A. Dugoni School of Dentistry w San Francisco.

Porfirazyny wchodzą w skład dużej grupy związków makrocyklicznych określanej mianem porfirynoidów. Tą grupą związków, a w szczególności możliwością ich zastosowania w medycynie, zainteresowałem się już na drugim roku studiów, gdy, pragnąc rozwijać swoją wiedzę oraz umiejętności praktyczne z zakresu nauk chemicznych i biologicznych, rozpocząłem działalność w Studenckim Kole Naukowym Chemii Związków Makrocyklicznych i Nanotechnologii, przy Katedrze i Zakładzie Technologii Chemicznej Środków Leczniczych. Porfirynoidy, cieszą się obecnie rosnącym zainteresowaniem ze względu na możliwość zastosowania w medycynie, szczególnie w terapii fotodynamicznej (PDT) i diagnostyce fotodynamicznej (PDD) oraz w nanotechnologii. PDT jest stosunkowo nową, uzupełniającą, a niekiedy alternatywną do chirurgii, radioterapii i chemioterapii metodą leczenia chorób nowotworowych. Ponadto znalazła zastosowanie w leczeniu schorzeń nienowotworowych o różnej etiologii oraz w kosmetyce.

W celu przeprowadzenia terapii fotodynamicznej niezbędne są trzy składniki: lek (fotouczulacz, fotosensybilizator), tlen oraz światło. Fotouczulacz po podaniu do tkanki zmienionej chorobowo i ekspozycji na światło o odpowiedniej długości fali, prowadzi do powstania reaktywnych form tlenu (tlenu singletowego, wolnych rodników), które wywołują efekty cytotoksyczne oraz uszkadzające naczynia, powodując obumieranie tkanki. Natomiast diagnostyka fotodynamiczna opiera się na zdolności fotouczulacza do kumulowania się w tkance nowotworowej ze względu na jej bogate unaczynienie i słabszy drenaż limfatyczny, w porównaniu do tkanek zdrowych. W wyniku naświetlania promieniowaniem o odpowiedniej długości fali tkanki nowotworowe emitują światło czerwone pochodzące od fotouczulacza, natomiast zdrowe tkanki emitują światło zielone pochodzące od związków naturalnie występujących w organizmie.

Należy podkreślić, że ten sam fotouczulacz może być wykorzystywany najpierw dla potrzeb diagnostyki, a następnie terapii. Obecnie, pomimo istnienia wielu fotouczulaczy o potencjalnym zastosowaniu w terapii fotodynamicznej, najczęściej stosowanym preparatem jest Photofrin, który jest mieszaniną kilkudziesięciu różnych związków makrocyklicznych z grupy porfiryn. Lek ten wymaga stosowania dużych dawek, wykazuje słabą penetrację tkanek oraz wywołuje często u pacjentów długo utrzymującą się nadwrażliwość na światło. Ze względu na powyższe ograniczenia, synteza nowych fotouczulaczy wzbudza w dalszym ciągu rosnące zainteresowanie i może przyczynić  się  do  rozwoju  terapii  fotodynamicznej, która jest coraz szerzej stosowana w naszym kraju.

mgr Jarosław Piskorz

Mgr Jarosław Piskorz w 2010 roku ukończył Uniwersytet Medyczny w Poznaniu, uzyskując tytuł magistra farmacji. Obecnie jest doktorantem przy Katedrze Chemii Nieorganicznej i Analitycznej Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu pod opieką naukową prof. dr hab. Jadwigi Mielcarek oraz dr hab. Tomasza Goślińskiego. Jego zainteresowania naukowe dotyczą chemii związków makrocyklicznych z grupy porfirynoidów i obejmują ich syntezę, ocenę właściwości fotochemicznych, a także możliwość zastosowania w medycynie, szczególnie w terapii fotodynamicznej oraz w nanotechnologii. Obecnie realizuje grant badawczy Narodowego Centrum Nauki PRELUDIUM pt. „Biomateriały polimerowe z inkorporowanymi, peryferyjnie modyfikowanymi porfirazynami o potencjalnym zastosowaniu w terapii fotodynamicznej”. Z Narodowego Centrum Nauki uzyskał również środki finansowe na przygotowanie rozprawy doktorskiej w ramach konkursu ETIUDA. Ponadto, w 2013 roku otrzymał Stypendium Naukowe Miasta Poznania, a także jest dwukrotnym stypendystą w ramach projektu pt.: „Wsparcie stypendialne dla doktorantów na kierunkach uznanych za strategiczne z punktu widzenia rozwoju Wielkopolski”, Poddziałanie 8.2.2 Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki.

Data publikacji: 31.10.2013