4. CBD i fulereny (C60). C60 to maleńkie trójwymiarowe złożone z sześciokątów i pięciokątów nanocząstki węglowe nazwane „fulerenami” na cześć amerykańskiego konstruktora i architekta Richarda Buckminstera Fullera. Jedne z pierwszych badań nad fulerenami przeprowadzano na Uniwersytecie Rice’a w Houston w Teksasie w USA w roku 1985. Próby laboratoryjne na szczurach dały zdumiewające wyniki. Szczury, którym podawano fulereny, podobno żyły 90 razy dłużej niż normalnie. Okazało się, że kowalencyjne nanocząstki C60 mają zdolność do przekraczania bariery krew-mózg i przekształcania struktur DNA determinujących żywotność komórek.

 

 

Buckminster Fuller ze swoją kopułą geodezyjną w roku 1967 na targach Expo w Montrealu w Kanadzie.

 

 

Naukowcy z Uniwersytetu Rice’a twierdzili, że C60 mogą restrukturyzować telomery chromosomalne i w ten sposób sprzyjać wydłużaniu życia. Te ustalenia oparte na badaniach na szczurach spowodowały nadmierną kampanię reklamową omawianych molekuł. Badania ich potencjału w zakresie długości życia ludzi nie są jednoznaczne.

Od czasu tych wstępnych odkryć właściwości C60 kolejne badania nie potwierdziły ich zdolności do przedłużania życia.

Jedno z badań wykazało, że C60 wiążą się z DNA i białkami i wywołują zakłócenia w ścieżce MMR wykorzystywanej do naprawy DNA. Autorzy tego badania oznajmili, że mogą one prowadzić do mutacji i rozwoju guzów (Gupta et al., 2011).

To badanie wywołało zaniepokojenie w środowisku naukowym co do bezpieczeństwa i skuteczności C60.

C60 występują normalnie w odwarze oliwy (oleju z oliwek) z pierwszego tłoczenia i zyskują obecnie popularność jako składnik oleju CBD. Ta nowa kombinacja z wykorzystaniem nanotechnologii ma w założeniu dawać większy potencjał terapeutyczny od standardowego oleju CBD.

 

Jaki jest potencjał C60?

Niedawne badania ujawniły, że C60 zmniejsza zmęczenie mięśni poprzez obniżanie poziomu H2O2 (nadtlenek wodoru) i TBARS (thiobarbituric acid reactive substances – reaktywne substancje kwasu tiobarbiturowego). C60 działa jako endogenny przeciwutleniacz zwiększający poziom glutationu (GSH) i katalazę (CAT) w mięśniach. Według jednego z badań C60 jest potencjalnie środkiem leczniczym redukującym i niwelującym zmęczenie mięśni poprzecznie prążkowanych u ludzi (Prylutsky et al., 2017). W innym badaniu stwierdzono z kolei, że C60 zawarty w oliwie znacząco zmniejsza uszkodzenia DNA w tkankach serca i wątroby u szczurów wystawionych na działanie mutagennej/genotoksycznej substancji o nazwie cyklofosfamid (Aly et al., 2018). Badania te wskazują, że C60 może działać antyoksydacyjnie i ochronnie w stosunku do tkanek. Przedwczesne jest jednak nazywanie tych cząstek panaceum pozwalającym wydłużyć ludzkie życie.

 

Jakie zastosowanie można znaleźć dla nanocząstek C60?

Zdolność C60 do wiązania się z DNA nie musi być wadą, szczególnie w niektórych zastosowaniach, takich jak terapia przeciwnowotworowa. Okazuje się, że te nanocząstki można wykorzystać jako platformę transportową w leczeniu trudnych rodzajów raka. Statystycznie jedną z najgorszych odmian nowotworów u ludzi jest rak wątroby. Aktywowane przez wiązki fotodynamiczne oraz w połączeniu z L-fenyloalaniną (C60-fe) i glicyną (C60-gli) fulereny C60 wykazały wobec komórek ludzkiego raka wątroby działanie apoptotyczne. Przejawiły też potencjał w leczeniu nowotworu wątroby po aktywacji za pomocą iluminacji fotodynamicznej (Li et al., 2014).

 

Aktywacja nanocząstek w przypadku raka

Terapia iluminacją fotodynamiczną to zabieg, w ramach którego emituje się światło o różnych długościach fal z zewnątrz ciała, co indukuje reakcję nanocząstek w organizmie. Nanomolekuły o różnym składzie zachowują się jak fotoczułe cząsteczki pochłaniające fotony. Innymi słowy, absorbują energię świetlną fotonów o określonych długościach fali, które generują cytotoksyczną reaktywną odmianę tlenu (ROS) niszczącą komórki nowotworowe. Może to być bardzo przydatne w przypadku starszych pacjentów i tych, którzy nie kwalifikują się do operacji.

Ten rodzaj terapii nie powoduje takich skutków ubocznych, jak chemioterapia i radioterapia, i jest efektywny przy szerokiej gamie powierzchownych i głęboko osadzonych nowotworów (Sivasubramanian et al., 2019).

Nową odmianą terapii fotodynamicznej (PDT) jest terapia sonofotodynamiczna (SPDT). Metoda ta polega na stosowaniu dwóch dodatkowych pozyskiwanych z chlorofilu sonofotoczułych substancji razem z częstotliwościami ultradźwiękowymi. Dodatkowe rezonujące częstotliwości połączone z PDT stanowią lepsze rozwiązanie przy ciężkich mięsakach i żołądkowych gruczolakorakach. Zewnętrzne wiązki foto oraz fale dźwiękowe tworzą wewnętrzny efekt rezonansowy aktywujący nanocząstki w połączeniu z mikrodawkami środków przeciwnowotworowych, co znacząco zwiększa skuteczność niszczenia nowotworów (Li et al., 2017).

Nanomolekuły podobne do C60 są obecnie ekstensywnie stosowane przez firmy biotechnologiczne z branży farmaceutycznej w konwencjonalnej terapii onkologicznej. Różne układy nanocząstek są wykorzystywane jako platforma do przenoszenia mikrodawek chemicznych leków do wnętrza guzów. K.H. Son i jego współpracownicy pokazali, jak stosować cząstki węgla jako nanonośniki wielu różnych ściśle ukierunkowanych leków przeciwnowotworowych. Te nanonośniki pozwalają optymalizować efektywność terapii przeciwnowotworowej przy pomocy minimalnych mikrodawek (Son et al., 2016).

Script logo
Do góry