Termoreaktivní polymery, tj. polymery měnící své vlastnosti v závislosti na teplotě, mají mnoho potenciálně slibných aplikací v medicíně. Jejich klinickému využití nicméně zatím brání to, že jejich pohyb a celkový osud v organismu po aplikaci je dosud z valné části neznámý. Na to se zaměřil Ondřej Groborz z Ústavu organické chemie a biochemie a Ústavu makromolekulární chemie AV ČR ve spolupráci s kolegy z Univerzity v Gentu, kteří ve studii publikované v Advanced Healthcare Materials zkoumali farmakokinetiku takových polymerů u myší a provedli analýzu vztahu jejich vlastností a pohybu v těle.
Některé hydrofilní termoreaktivní polymery mají velmi zajímavé vlastnosti, zejména to, že jsou ve vodě rozpustné pouze v určitém teplotním rozmezí. Pokud je dolní kritická teplota nižší než teplota těla, je možné je rozpustit ve vodě za pokojové teploty a následně podat do těla. Jakmile se pak roztok zahřeje na teplotu lidského těla, vytvoří nerozpustné hydrogelové agregáty, které zůstávají v místě podání.
Takovou hydrogelovou zásobárnu lze pak mimo jiné použít pro řízené uvolňování léčiv v těle, radioterapii (brachyterapii) s podporou polymerů, imunoterapii nebo pro ošetření ran. Bohužel i přes rozsáhlý výzkum možných lékařských aplikací termoreaktivních polymerů je dosud do značné míry nejasné, co přesně se s nimi děje po podání do těla, což brání jejich klinickému využití.
Vědci pod vedením Ondřeje Groborze z ÚOCHB a ÚMCH, Richarda Hoogenbooma z Gentské univerzity (Belgie) a Martina Hrubého z ÚMCH provedli komplexní dlouhodobou studii, ve které na myších zkoumali biodistribuci osmi termoreaktivních polyakrylamidů, které se běžně používají v biomedicínském výzkumu.
K objasnění jejich farmakokinetiky a osudu v myším organismu vyvinuli novou metodu a díky ní ukázali, že zatímco některé polymery zůstávají v místě podání jen několik dní, jiné na místě zůstávají měsíce či dokonce roky. Studie dále ukázala, že farmakokinetické vlastnosti těchto polymerů lze ladit malými změnami jejich chemické struktury. Výběrem a úpravou termoreaktivních polymerů tak mohou vědci ovlivnit, jak dlouho tyto polymery zůstanou v místě podání a jak moc se budou šířit do okolních i vzdálenějších tkání.
Toho bude možné využít pro další vývoj nových polymerních nosičů léků přesně odpovídajících konkrétním požadavkům různých (bio)medicínských aplikací.
Původní článek: Groborz, O., Kolouchová, K., Pankrác, J., Keša, P., Kadlec, J., Krunclová, T., Pierzynová, A., Šrámek, J., Hovořáková, M., Dalecká, L., Pavlíková, Z., Matouš, P., Páral, P., Loukotová, L., Švec, P., Beneš, H., Štěpánek, L., Dunlop, D., Melo, C. V., Šefc, L., Slanina, T., Beneš, J., Van Vlierberghe, S., Hoogenboom, R., Hrubý, M., Pharmacokinetics of Intramuscularly Administered Thermoresponsive Polymers. Adv. Healthcare Mater. 2022, 11, 2201344. https://doi.org/10.1002/adhm.202201344
