Над цим уже вісім років спільно працюють науковці Національного університету «Львівська політехніка» та інституцій США: Державного університету Північної Дакоти (NDSU) і Клініки Майо. Їхні дослідження – про застосування інвертабельних полімерів як носіїв антиракових препаратів, наприклад, куркуміну, що надає можливість лікувати остеосаркому (рак кістки).
Що стало причиною співпраці?
Усе почалося з досліджень можливості застосування протиракового препарату куркуміну в міцелярних засобах постачання ліків для лікування остеосаркоми на основі амфіфільних інвертабельних полімерів (так звані «розумні» полімери, що здатні реагувати на зміну полярності середовища). Перші сумісні дослідження у науковій групі професора Андрія Воронова (NDSU) за участю Ананія Когута з ІХХТ, який на той час працював у NDSU, виявилися успішними. Наукову групу Львівської політехніки очолює професор Станіслав Воронов. Результатом співпраці стало підписання Меморандуму порозуміння між Львівською політехнікою та університетом Північної Дакоти.
Очевидно, що поштовхом до розвитку співпраці Львівської політехніки з науково-дослідними інституціями США стало те, що її випускник Іван Гевусь та Олена Кудіна продовжили навчання в аспірантурі в групі професора Андрія Воронова та здобули науковий ступінь доктора філософії в Університеті Північної Дакоти. Слід зазначити, що Олена частину своїх досліджень здійснила саме у лабораторії Клініки Майо. Річ у тому, що шість років тому колеги наукової групи професора Андрія Воронова з NDSU здобули можливість проводити там, а саме у лабораторії професора Майкла Ясземського, під керівництвом професора Марана Авудая клінічні дослідження систем постачання ліків на основі інвертабельних полімерів. Науковий співробітник кафедри органічної хімії Віталій Сердюк у рамках співпраці з NDSU чотири місяці працював у цій клініці, де розробив спектроскопічні методи тестування впливу полімерних носіїв на патогенні клітини остеосаркоми.
Оглядово про закордонні інституції
Ознайомимося коротко з американськими інституціями. Університет Північної Дакоти – один із провідних освітніх і науково-дослідних закладів США. У ньому навчається близько 15 тисяч студентів із 79 різних країн. За даними Національного наукового фонду США, університет входить до першої сотні американських університетів у дослідженнях хімії та хімічної інженерії, комп’ютерних, сільськогосподарських, природничих, соціальних наук. Одним із наукових напрямів кафедри покриттів і полімерних матеріалів цього університету є конструювання, дослідження властивостей і використання нового класу «розумних» макромолекул, які як засоби постачання ліків здатні утворювати колоїдні міцелярні системи – носії протиракових препаратів.
Друга інституція, з якою співпрацюють хіміки Львівської політехніки, – це клініка Майо, всесвітньовідомий медичний центр, що практикує медицину і медичні дослідження. 1919 року брати Майо та їхні дружини заснували клініку, що практикує передовий досвід у догляді пацієнтів, проведенні наукових досліджень та освітніх заходів. На сьогодні клініка, крім найбільшого основного кампусу в Рочестері, має кампуси у Скотсдейлі та Феніксі (штат Аризона), а також у Джексонвілі (штат Флорида). Там працює понад 4500 лікарів і науковців, а також 57100 осіб допоміжного медичного персоналу.
На сьогодні клініка спеціалізується на лікуванні складних випадків захворювань завдяки наданню висококваліфікованої медичної допомоги. На ці дослідження щороку виділяють понад 660 мільйонів доларів. У рейтингу U.S News & World Report за 2016–2017 рр. Клініка Майо у Рочестері – найкраща лікарня США, а доктор Майкл Ясземський – один із провідних її медиків і науковців, який очолює потужну дослідницьку групу. Він практикує операції на хребті та пухлинах крижово-тазової частини, є професором ортопедії та біоінженерії, а також директором лабораторії тканинної інженерії і біоматеріалів. Його колега доктор Маран Авудай – асоційований професор відділу ортопедії, курує напрям клітинної та молекулярної біології в групі доктора Ясземського. Він – визнаний дослідник біології кісток і має багаторічний досвід праці в галузі молекулярної біології раку і цитокінів.
Результати співпраці
Спільними зусиллями науковцям двох країн вдалося продемонструвати факт, що інвертабельні міцелярні ансамблі, які «самоорганізовуються» з «розумних» полімерів, що спроможні реагувати на зміну полярності середовища, справді сприяють постачанню куркуміну у патологічні ракові клітини та допомагають їх вбивати. Досить несподівано виявилося, що це дає цільовий результат, адже інвертабельні міцелярні ансамблі з куркуміном – абсолютно нешкідливі для здорових клітин кістки, проте ефективні супроти різних груп клітин остеосаркоми.
Українські та американські науковці побачили перспективність застосування інвертабельних полімерів як носіїв антиракового препарату куркуміну через виявлену спроможність його цільового проникнення в патологічні клітини (ракові клітини). Вбиваючи ракові клітини, «міцелярний куркумін» не завдає шкоди нормальним здоровим клітинам. Це важливий експериментально підтверджений факт! Цей метод дозволяє домогтися позитивних результатів у лікуванні остеосаркоми.