Glioblastoma multiforme (GBM) je rakovina mozku, která má pro pacienty extrémně špatnou prognózu a účinná léčba zůstává neřešenou výzvou. Navrhujeme otestovat koncepčně nový mikrochirurgický přístup ke specifickému zničení tkáně GBM: mikroelektrochemická redukce kyslíku (ang: microelectrochemical oxygen reduction, MEOR). Metoda spoléhá na řízenou katalytickou redukci fyziologického kyslíku za vzniku peroxidu vodíku. K této reakci dochází lokálně na povrchu implantovatelné elektrody, která může mít podobu sondy nebo mikrojehly. Naším cílem je spustit akumulaci peroxidu vodíku v tkáni obklopující zařízení MEOR a tím lokálně vyvolat toxicitu vůči nádorovým buňkám. Naše předběžné výsledky navíc ukazují, že použití elektrod z chirurgické oceli poskytuje další výhodu: vzniklý peroxid vodíku reaguje se železem na povrchu elektrody a vytváří ještě toxičtější hydroxylové radikály. Metoda MEOR byla nedávno zavedena a vypracována českou partnerskou skupinou na VUT. Mezitím rakouská skupina na MUG vyvinula pokročilé modely GBM a má jedinečné zkušenosti s používáním technologií mikrozařízení k cílení na tyto nádory. Nyní se zaměřujeme na vyhodnocení protinádorových účinků indukovaných řízenou redukcí kyslíku v zavedených systémech nádorových modelů se zvyšující se biologickou složitostí. Zavedené modely GBM na MUG zahrnují jak buněčné kultury GBM, tak vaskularizované, samoorganizované a trojrozměrné modely nádorů (xenografty GBM na chorioallantoické membráně kuřecích embryí a v mozku potkana). Nejprve otestujeme účinnost zařízení MEOR na zabíjení nádorů v kulturách GBM in vitro (lidský U-87 MG, potkaní C6) a plánujeme zvýšit komplexitu nádoru směrem k modelům nádorů in vivo. Mechanismy smrti nádorových buněk zprostředkované MEOR a celková účinnost mikrochirurgických nástrojů budou hodnoceny sledováním životaschopnosti buněk, léčbou indukovaného typu buněčné smrti (apotóza/nekróza), indukce hypoxie v nádoru, rychlosti proliferace GBM buněk a in vivo nádorový růst. Tento návrh si klade za cíl zkombinovat tyto doplňující se odborné znalosti k použití nového hardwaru VUT a modelových systémů GBM, které skupina MUG optimalizovala.

Keywords
Reaktivní formy kyslíku; katalytická redukce kyslíku; glioblastom; protirakovinná terapie; elektrochemie