Nowa metoda chemików z Politechniki Krakowskiej ratunkiem przy przedawkowaniu narkotyków

Jak podkreśla krakowska uczelnia, uzależnienia od środków odurzających stały się niebezpieczną chorobą XXI w, a dotykają zwłaszcza młodych ludzi. A mefedron jest szczególnie groźną substancją odurzającą. Związek ten, zaliczany do grupy syntetycznych katynonów, swoją budową i efektem działania naśladuje amfetaminę. Choć został zdelegalizowany w 2010 roku, wciąż jest popularny w nielegalnym obrocie z powodu stosunkowo niskiej ceny i łatwej dostępności na czarnym rynku. Tymczasem jego przedawkowanie może powodować zagrożenie dla zdrowia, a nawet życia.

Jak ratować pacjenta z objawami przedawkowania tego narkotyku? Jak podają specjaliści z PK, nauka zaproponowała tu medycynie m.in. rozwiązanie oparte na obserwacji objawów, wywoływanych przez zażycie mefedronu, takich np. jak wzrost ciśnienia krwi. U chorych z nadciśnieniem stosuje się standardowo leki z grupy tzw. β-blokerów, które działają jako antagoniści receptorów β-adrenergicznych, powodując obniżenie ciśnienia krwi oraz rytmu serca. Leki z tej samej grupy, np. propranolol, powszechnie używany w przypadku zaburzeń rytmu serca, można wykorzystać także do detoksykacji po zatruciu narkotykiem.

- Problemem do rozwiązania w kontekście użycia leków z grupy β-blokerów przy zatruciu organizmu mefedronem było znalezienie odpowiedniego nośnika, który uwalniałby lek bezpiecznie i skutecznie - czyli stopniowo i kierunkowo, wykluczając przy tym efekt pierwszego przejścia leku. Ten efekt powoduje eliminację leku z organizmu (na drodze procesów metabolicznych przebiegających np. w błonie śluzowej jelit i wątrobie) przed jego dostaniem się do krążenia ogólnoustrojowego - mówi dr hab. inż. Przemysław Jodłowski, prof. PK z Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej.

Pod kierunkiem prof. Jodłowskiego interdyscyplinarny zespół badaczy (Politechniki Krakowskiej, UJ, AGH, Uniwersytetu Medycznego w Lublinie oraz Instytutu Mechaniki Górotworu PAN) opracował skuteczny i innowacyjny system detoksykacji organizmu/, rozwiązujący te pułapki. Naukowcy swoje prace prowadzili w ramach projektu "Nowoczesne materiały oparte o sieci metaloorganiczne do usuwania substancji psychoaktywnych - synteza, charakterystyka chemiczna, toksyczność i efektywność w badaniach in vitro i in vivo". Projekt sfinansowało Narodowe Centrum Nauki w konkursie OPUS 22.

- Obecne metody odtruwania organizmu polegają głównie na oczyszczaniu go poprzez stopniowe wypłukiwanie z niego toksyn, przy użyciu dożylnie podawanych środków. Należy jednak pamiętać, że szybkie usuwanie narkotyków może prowadzić do silnych reakcji organizmu, mogących się objawiać się np. arytmią serca czy atakami padaczki. Nasz pomysł polega na użyciu sieci metaloorganicznych do usuwania narkotyków z organizmu. Dzięki charakterystyce takich sieci można uniknąć nagłej reakcji organizmu na podawanie odtrutki. Zastosowanie sieci metaloorganicznych - dzięki możliwości ich modyfikacji - pozwala na kontrolowaną adsorpcję narkotyków oraz kontrolowane podawanie leków z równoczesnym wydzielaniem antidotum na zatrucie organizmu - tłumaczy prof. Przemysław Jodłowski.

MOF-y, czyli sieci metaloorganiczne, są substancjami mającymi strukturę jedno-, dwu- lub trójwymiarową, w zależności od materiałów zastosowanych do ich budowy. Składają się z jonów metali, które połączone są ze sobą przez organiczne ligandy, tworząc strukturę krystaliczną. Materiały te mają zastosowanie w wielu dziedzinach - od medycyny (podawanie leków, obrazowanie tomograficzne) po katalizę, znakowanie czy adsorpcję gazów. Jak podsumowuje PK, innowacyjne podejście zaproponowane przez zespół pod kierunkiem prof. Jodłowskiego "przenosi naukę o sieciach metaloorganicznych na nowy, wyższy poziom i otwiera wiele potencjalnych zastosowań medycznych". Szerokie kompetencje naukowe badaczy z zespołu prof. Jodłowskiego pozwoliły na dokładną charakterystykę materiałów, poszerzoną o obliczenia teoretyczne i przede wszystkim badania biologiczne.

Wyniki prac badawczych potwierdziły, że szkielet metaloorganiczny może posłużyć jako nośnik leku eliminującego efekty nadużycia mefedronu oraz jako adsorbent tego narkotyku.

Artykuł na temat nowatorskich polskich badań ukazał się w prestiżowym czasopiśmie "Chemical Engineering Journal". Prof. Przemysław Jodłowski podkreśla, że badania realizowane w ramach projektu są możliwe dzięki zaangażowaniu ekspertów różnych dziedzin z kilku prestiżowych instytucji naukowych. W projekcie poza Wydziałem Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej udział biorą także: Uniwersytet Medyczny w Lublinie, Instytut Mechaniki Górotworu Polskiej Akademii Nauk, Wydział Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.

Naukowcy z PK i współpracujący z nimi eksperci z innych ośrodków będą rozwijać swoją innowacyjną metodę oraz przechodzić następne etapy zmierzające do wprowadzenia jej w medycynie. Mają nadzieję, że finałem ich prac będzie lek - w postaci prostego w użyciu proszku - który wspomoże walkę z jednym z palących problemów współczesności.

Śpimy krócej i coraz gorzej