Miliony pacjentów na świecie czekają na narządy do przeszczepów, ale szanse ma ułamek z nich. Drogę do produkcji spersonalizowanych narządów dla pacjentów otwiera metoda biodruku. Prof. Michał Wszoła wykorzystał ją, by opracować bioniczną trzustkę. Chce ją wszczepić pierwszemu pacjentowi w 2026 r.
Prof. dr hab. n. med. Michał Wszoła, chirurg transplantolog, brał udział m.in. w pierwszych w Polsce przeszczepach wysp trzustkowych i przeszczepieniu trzustki. Jest przewodniczącym Rady Naukowej Fundacji Badań i Rozwoju Nauki oraz prezesem firmy Polbionica, która opracowujące innowacyjne terapie z zastosowaniem techniki biodruku 3D.
CZYTAJ: Duże zmiany na liście leków refundowanych
Dramatyczny brak
– Dramatycznie brakuje narządów do transplantacji, rozwiązaniem mogą być narządy bioniczne – tłumaczył Polskiej Agencji Prasowej badacz.
Tylko w Polsce jest około 20 tys. osób z ciężko powikłaną cukrzycą typu pierwszego – a to właśnie ewentualni biorcy trzustki. Takie przeszczepy ratują również chorych na przewlekłe zapalenie tego narządu. – W najlepszym roku w Polsce odbyło się 40 tego typu przeszczepień, w zeszłym roku było ich 28 – przypomniał prof. Wszoła.
Na całym świecie rocznie wykonuje się około 1500 przeszczepów trzustki, a wszystkich pacjentów, którzy wymagaliby transplantacji, jest ok. 3 milionów. Podobnie wygląda sytuacja z przeszczepami nerek, wątroby, serca albo płuc.
– Nie możemy więc zaspokoić zapotrzebowania na narządy od osób zmarłych. Ale metoda biodruku może nam otworzyć jedną z dróg do produkcji spersonalizowanych narządów dla konkretnych pacjentów – opowiadał naukowiec. Opracowana przez niego bioniczna trzustka (powstająca właśnie w technice biodruku 3D) przywraca zdolność organizmu do regulowania poziomu cukru we krwi i ma zrewolucjonizować leczenie cukrzycy.
Prof. Wszoła tłumaczył, że w niektórych przypadkach pacjentom można przeszczepiać tylko wyspy trzustkowe. Te rozsiane w trzustce kuleczki (jest ich ok. milion) o średnicy ok. pół milimetra składają się z komórek produkujących insulinę i glukagon. U pacjentów z cukrzycą układ immunologiczny niszczy wyspy trzustkowe, dlatego chorzy wymagają ich transplantacji.
Trzustka i matrix
– Okazało się jednak, że w trakcie procesu izolacji wysp trzustkowych z trzustki następuje zniszczenie układu naczyniowego i matriksu zewnątrzkomórkowego. Matrix to mieszanina włókien kolagenowych, które otaczają wszystkie komórki i stanowią swoiste lepiszcze między nimi. Stąd mój pomysł, że jeżeli wydrukujemy układ naczyniowy oraz matrix i dołączymy do nich wyspy trzustkowe od dawcy, to będą miały większą szansę na przeżycie – wyjaśnił transplantolog.
Opisał, jak wygląda biodrukowanie narządów: – Proszę sobie wyobrazić dużą strzykawkę, do której wkładamy odpowiednią ilość komórek pacjenta zmieszanych z substancją imitującą matrix. Wszystko ma konsystencję żelu. Biodrukarka to ramię, które w sposób kontrolowany przez komputer układa materiał ze strzykawki warstwa po warstwie w odpowiedni kształt. Potem, przy pomocy czynników fizykochemicznych – czyli na przykład temperatury albo światła – sprawiamy, że ta żelowata substancja tężeje w ciało stałe.
Dodał, że z drugiej strzykawki jest z kolei wyciskany biotusz (materiał złożony z żywych komórek i nośnika), z którego w bionicznej trzustce powstaje układ naczyniowy. – Kiedy podnosimy temperaturę wydrukowanej trzustki do temperatury ciała, biotusz się rozpuszcza. W miejscach, gdzie były zbudowane z niego naczynia krwionośne, powstają puste przestrzenie. Przez taki właśnie układ naczyniowy możemy przepuścić płyn perfundujący, czyli substancję odżywczą, która będzie utrzymywać przy życiu komórki, zanim znajdą się w ciele biorcy i naczyniami popłynie krew – tłumaczył.
Tak stworzona trzustka jest przechowywana w bioreaktorze (sterylnym urządzeniu umożliwiającym m.in. hodowlę organów, tkanek i komórek), w którym jest odżywiana przez płyn perfundujący. W takim urządzeniu narząd można dostarczyć do szpitala, gdzie zostanie wszczepiony pacjentowi.
Zespół prof. Wszoły zakończył główną fazę badań przedklinicznych. Bioniczną trzustkę testowano na zwierzętach, naukowcom udało się z sukcesem przeszczepić ją świni. Trwają właśnie wieloetapowe przygotowania do transplantacji narządu człowiekowi. – Badania kliniczne mają ruszyć w najbliższym roku. Teraz najważniejsze, żeby zapewnić bezpieczeństwo pacjentom – zaznaczył transplantolog.
– Prawdopodobnie w 2026 roku będziemy gotowi do tego, żeby wykonać pierwsze wszczepienie bionicznej trzustki u człowieka– zadeklarował.
Prawie science-fiction
Wspominał, że kiedy w 2011 r. zaczynał mówić o swoim pomyśle drukowania trzustki, dla większości jego rozmówców była to opowieść z gatunku science-fiction. – Ciągle wiele osób tak to traktuje. Ale naukowcy mają to do siebie, że myślą w sposób nieszablonowy. Nie ma dla nas rzeczy niemożliwych, są tylko wyzwania i mniej lub bardziej prawdopodobne rozwiązania – podkreślił.
Jego zdaniem biodrukowanie tkanek jest bardzo obiecującą techniką, stosowaną także do tworzenia innych organów.
– Nie można jeszcze wydrukować trzech czwartych albo całego człowieka, ale może kiedyś będzie to możliwe. Jednak biodruk to pewnie niejedyna metoda, dzięki której będzie można otrzymywać różne tkanki. W tej chwili na świecie trwają badania nad technikami druku laserowego albo holograficznego, a przyszłością może być połączenie kilku technik do wytwarzania różnych narządów – ocenił.
Według prezesa Polbioniki koszty wydrukowania i przeszczepienia bionicznej trzustki nie powinny przekraczać 200 tys. euro. – Wyliczyliśmy z zespołem, że taka inwestycja w pacjenta z przewlekłym zapaleniem trzustki albo z ciężką powikłaną cukrzycą typu pierwszego w Polsce zwraca się w niecałe 7 lat, w Stanach Zjednoczonych w 3 lata, a w wielu krajach zachodniej Europy – w 5 lat. Dlatego, że pacjent z bioniczną trzustką może pracować, nie jest zdany na osobę towarzyszącą, nie zajmuje łóżka w szpitalu i nie musi być leczony z powodu dalszego pogłębiania się powikłań związanych z chorobą podstawową – podsumował prof. Michał Wszoła.
Realizowany przez firmę Polbionica i Fundację Badań i Rozwoju Nauki projekt bionicznej trzustki w technologii 3D jest dofinansowany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu STRATEGMED III. Konsorcjantami w programie są Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN, Politechnika Warszawska, Warszawski Uniwersytet Medyczny, Szpital Dzieciątka Jezus i Spółka Medispace. Polbionica wygrała konkurs Seal of Excellence i jest na etapie podpisywania umowy z NCBR. W ramach tego konkursu otrzyma 2.5 mln euro na działania związane z przeprowadzeniem pierwszej transplantacji bionicznej trzustki u człowieka.
Polska Agencja Prasowa / RL / opr. ToMa
Fot. pixabay.com
