Przyszłość medycyny regeneracyjnej

Materiał partnera: Centrum Inteligentnego Rozwoju
opublikowano: 23-06-2016, 22:00

Największy w Polsce kredyt zaufania przyznano konsorcjum Biocervin na badanie porożogennych komórek macierzystych

64 mln zł, okres 29 miesięcy — największy w Polsce kredyt zaufania przyznano konsorcjum Biocervin na badanie porożogennych komórek macierzystych. Niemożliwe stało się wykonalne, a sukces jest dziełem dwóch twórców

Mowa o projekcie dotyczącym „Opracowania prototypów wyrobów medycznych na bazie surowców otrzymywanych z porożogennych komórek macierzystych”, który był przełomowy dla kadry Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu i spółki Stem Cells Spin, lidera przedsięwzięcia. Dofinansowanie przyznane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach przedsięwzięcia pilotażowego „Wsparcie badań naukowych i prac rozwojowych w skali demonstracyjnej (Demonstrator+)” i z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka było największym przekazanym przez tę instytucję w 2013 r.

Postęp nauki

— Takiego grantu nigdy w Polsce nie było. Pozytywna decyzja była zatem ryzykowna — sygnalizuje prof. dr hab. dr h.c. Józef Nicpoń, koordynator naukowy projektu.

— Wybór Uniwersytetu Przyrodniczego jako członka konsorcjum umożliwił jednakże poszerzenie horyzontów projektu o takie, których na pewno nie udałoby się opracować we współpracy na przykład z uczelnią medyczną. Wszystkie badania przeprowadzone na zwierzętach wymagały zgody komisji etycznej — co byłoby skomplikowane w przypadku podmiotów pokrewnej specjalizacji. Pragnę zaznaczyć, że podczas wszystkich przeprowadzonych działań nie ucierpiało żadne ze zwierząt — dodaje Prof. dr hab. Marek Cegielski, wiceprezes Stem Cells Spin, koordynator naukowy projektu w spółce, dodaje, że nauka się rozwija i postępy w dziedzinie badań naukowych i wdrożeniu ich wyników do przemysłu są imponujące.

— Nieustannie poszukujemy optymalnych metod współpracy, które zaimplementują osiągnięcia naukowe z uczelni do gospodarki. Tego przełożenia dotąd nie było. Myślę, że nam się udało wypracować płaszczyznę współpracy. Już geneza projektu była obiecująca. Produkty powstałe na bazie komórek macierzystych z poroża jelenia szlachetnego wprowadziliśmy bowiem do kosmetologii jeszcze przed realizacją przedsięwzięcia. Zarejestrowano surowiec kosmetyczny, który pozwolił na wyprodukowanie linii kosmetyków Revitacell, cieszącej się dużym powodzeniem. Pieniądze ze sprzedaży pozwoliły na zdobycie częściowych funduszy i aplikację do programu Demonsrtator+ oraz wspólną kontynuację badań naukowych nad komórkami macierzystymi — opowiada wiceprezes Stem Cells Spin Stworzono w ten sposób cztery prototypy wyrobów medycznych, które w przyszłości znajdą zastosowanie i będą komercjalizowane.

Standardy współpracy

Dzięki konsorcjum Biocervin z Uniwersytetem Przyrodniczym we Wrocławiu spółka Stem Cells Spin w bardzo krótkim czasie poszerzyła o farmakologię działalność związaną wyłącznie z kosmetologią. — Transfer z kosmetologii do farmacji, do wyrobów medycznych, a w przyszłości też do leków, jest szalenie trudny. Wiąże się to przede wszystkim z ogromnym nakładem pracy, w znaczącej części dokumentacyjnej. Musimy spełniać odpowiednie standardy i rygorystyczne wymagania farmacji, co wydłuża te procesy — wyjaśnia prof. Cegielski. Korzyści z realizacji programu są jednak obustronne. Uczelnia w wykorzystała większość pieniędzy, które przeznaczono głównie na doposażenie i wykonanie specjalistycznych badań. Kupiono nowoczesny sprzęt, który umożliwił zastosowanie odpowiedniej metodyki.

Natomiast wypracowane standardy współpracy prywatnej spółki z uniwersytetem z pewnością zaprocentują w przyszłości. Nawiązano kontakty z czołowymi przedsiębiorstwami biotechnologicznymi w Polsce, firmami Selvita z Krakowa, Blirt z Gdańska oraz Pure Biologics z Wrocławia. W niezwykle krótkim czasie osiągnięto nową kulturę badań i wypracowano procedury postępowań, które konsolidują możliwości uczelni i firmy prywatnej. To niewymierny efekt współpracy, który zaprocentuje w przyszłości.

Fabryka komórek

Instytucja finansująca zobligowała realizatorów projektu do stworzenia tzw. linii demonstracyjnej. To formalna nazwa warsztatu pracy, umożliwiającego projektowanie wyrobów medycznych. Stanowi ją zespół laboratoriów obwarowanych standardami ISO, w których powietrze jest filtrowanie, ma odpowiednią temperaturę i wilgotność. W skład kompleksu wchodzą pomieszczenia typu cleanroom, zorganizowane w celu zapewnienia hermetycznego środowiska pracy. Innowacyjne technologie wykorzystane do projektowania laboratoriów zatrzymują aż 99,97 proc. biologicznych i mechanicznych zanieczyszczeń. Ponadto wszystkie przyrządy muszą być należycie wyskalowane i spełniać wiele norm.

— Można powiedzieć, że linia demonstracyjna stała się fabryką komórek. Komórki porożogenne są komórkami macierzystymi, które dzielą się w bardzo szybkim tempie. To ich wyróżniająca cecha i niepodważalna zaleta. Dlaczego tak się dzieje? W najszybszym okresie rozwoju poroże rośnie rośnie o około 1,5 cm przez dobę. Potencjał jego komórek macierzystych jest więc ogromny — pozwalają na znaczące przyrosty dobowe. Udowodniliśmy, że komórki macierzyste w rosnącym porożu jelenia szlachetnego przemieszczają się od kości czołowej do wierzchołka. W fazie wzrostu zawiera wszystkie rodzaje tkanek. Fenomenem poroża jest zarówno jego szybki wzrost, a także cykliczna odnawialność co pół roku.

Obrazując temat: komórki macierzyste, inaczej zwane komórkami pnia, są komórkami pierwotnymi — to pierwsze cztery totipontencjalne komórki, które powstają w zygocie. Istnieją zatem komórki macierzyste embrionalne, czyli w trakcie rozwoju zarodkowego i komórki macierzyste dojrzałe, czyli znajdujące się w ciele człowieka po urodzeniu. Wśród komórek macierzystych dojrzałych wyodrębnić można tzw. komórki mezenchymalne, do których zaliczamy również komórki macierzyste z poroża jelenia szlachetnego — tłumaczy prof. Cegielski.

Nowe kierunki

Powszechnie stosowane izolowane komórki tkanki tłuszczowej bądź komórki szpiku kostnego również są pochodzenia mezenchymalnego. Są niedojrzałe i mogą stanowić budulec różnego rodzaju tkanki. W ten sposób z komórek macierzystych tkanki chrzęstnej powstaje chrząstka, z tkanki kostnej powstaje kość czy też z tkanki mięśniowej, z komórek satelitarnych, powstają mięśnie.

Za ich sprawą elementy zużywającego się organizmu zostają zregenerowane — stąd też upatrywanie nowegokierunku możliwości wykorzystania komórek macierzystych w medycynie regeneracyjnej. Tradycyjna terapia komórkowa zakłada wykorzystanie w leczeniu różnego rodzaju schorzeń żywych autologicznych komórek macierzystych pacjenta. Zasadnicze wątpliwości budziła więc możliwość implementacji obcogatunkowych komórek w medycynie ludzkiej. Badania udowodniły, że komórki macierzyste, które nie są dojrzałe, nie są również antygenowo zróżnicowane.

Dlatego przeszczep niewielkiej liczby komórek macierzystych nie powoduje odczynu autoimmunologicznego. Po kilku dniach w nowej adaptacji giną, jednakże do tego momentu, wydzielając czynniki wzrostu, pobudzają konkretną tkankę do regeneracji. Zastosowanie autologicznych własnych komórek jest szczególnie popularne w ortopedii. Problemem jest jednak wyhodowanie odpowiedniej liczby komórek. Myśląc globalnie, należy wziąć pod uwagę stworzenie fabryki komórek macierzystych wykorzystanych na szerszą skalę.

— Naszym zamysłem była hodowla komórek macierzystych, z których produkujemy surowiec. Zawiera on czynniki wzrostu, czyli małe białka, którymi posługują się komórki macierzyste, przesyłając sygnały do prolifercji, czyli namnażania się zużytych komórek. Cząsteczki sygnalizacyjne, które produkują komórki macierzyste, staraliśmy się wykorzystać w zupełnie inny sposób. Nie stosujemy klasycznej terapii komórkowej, przeszczepiając komórki macierzyste, lecz produkujemy surowiec. Dodany w odpowiedni sposób do kosmetyku lub wyrobu medycznego spowoduje, że zużyte komórki, np. rany skórnej czy oparzenia, dostaną sygnał do szybkiego wzrostu i regeneracji — wyjaśnia prof. Cegielski. Po raz pierwszy komórki macierzyste z poroża jelenia szlachetnego pobrano we wrocławskim ogrodzie zoologicznym podczas tzw. zabiegów pielęgnacyjnych.

Posłużyły do wyprowadzenia pierwotnej linii komórek macierzystych. Raz pobrane elementy rosnącego poroża generują wzrost komórek przez 10 lat.

Przedmiot licencji

W toku badań opracowano prototypy wyrobów medycznych: opatrunek medyczny po przeszczepach (Frustum Spray wspomagający regenerację i gojenie), żel do stosowania na rany i skórę (CrustoMed), żel wspomagający regenerację rogówki (OpthaMed) i żel na zmiany chorobowe błony śluzowej jamy ustnej (MucosaMed).

Te produkty nie znalazły się jeszcze na półkach aptecznych, przechodzą przez rejestrację. Najważniejszym osiągniętym celem było jednak wspomniane stworzenie linii demonstracyjnej, na bazie której zorganizowano schemat od pobrania i wyprowadzenia linii komórek macierzystych do momentu oczyszczenia homogenatu, ustalenia odpowiednich stężeń, zbadania zawartości i wykonania tzw. pochodnej. To wystandaryzowany homogenat stosowany w wyrobach medycznych i wprowadzany do leków w określonych ilościach i stężeniu. Zaprezentowana myśl technologiczna stanowi przedmiot licencji z możliwością wykupienia jej przez zainteresowanych przedsiębiorców. Na jej podstawie umożliwiona zostanie konstrukcja zupełnie nowych biomedycznych rozwiązań.

Środek sprawdzony od lat

Preparaty uzyskane na bazie surowców z rosnącego poroża jelenia szlachetnego są dostępne w aptekach Rosji i Ukrainy, czynniki ich wzrostu znane są również w Stanach Zjednoczonych. W Unii Europejskiej produkty te są nieobecne. Walory wyciągów z poroża znane są od niemal 2000 lat. Zarówno wtedy, jak i obecnie mają podobne zastosowania medyczne — w reumatoidalnym zapaleniu stawów, w akupunkturze, w przeziębieniach, w impotencji oraz różnych schorzeniach związanych z bólem pleców.

Na obszarach, na których medycyna rozwinęła się w mniejszym stopniu, te środki cieszą się nadal olbrzymią popularnością. Surowiec pozyskany z poroża jelenia szlachetnego jest więc preparatem sprawdzonym zarówno pod względem właściwości, jak i zastosowania, co świadczy o jego całkowitym bezpieczeństwie. Preparaty są naturalne, nie syntetyzowane w laboratoriach. — W trakcie przeprowadzonych zadań dowiedliśmy, że homogenat zarówno w chorobach serca, nerek, błony śluzowej żołądka, przy zastoswowaniu na skórę czy rogówkę, nie powoduje działań ubocznych — akcentuje prof. Cegielski.

Obiecujące wyniki

Do najważniejszych zadań w projekcie należały ocena możliwości wykorzystania homogenatu porożogennych komórek macierzystych w regeneracji rdzenia kręgowego oraz stworzenie prototypu wyrobu medycznego na regenerację rogówki oka. Te działania prowadzono na Wydziale Medycyny Weterynaryjnej Uniwersytetu pod kierownictwem dr. n. wet. Marcina Wrzoska oraz prof. dr. hab. Zdzisława Kiełbowicza. — Moją specjalizacją jest neurologia zwierząt, dlatego powierzone mi zadanie polegało na ocenie homogenatu uzyskanego z komórek poroża jeleni do wykorzystania w ewentualnej regeneracji rdzenia kręgowego na modelu trzody chlewnej. Badania były złożone, istotnym czynnikiem stało się obrazowanie z wykorzystaniem rezonansu magnetycznego.

Analizę histopatologiczną przeprowadzili najlepsi w Polsce naukowcy w zakresie neurobiologii z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego Polskiej Akademii Nauk w Warszawie. Uzyskane wyniki są niezwykle obiecujące, gdyż w jednej z grup w badaniu histopatologicznym widoczny okazał się wyraźny spadek liczby czynników degeneracyjnych rdzenia kręgowego w postaci wakuolizacji tego rdzenia — twierdzi dr. n. wet. Marcin Wrzosek. Dalsze działania kierowane będą w stronę identyfikacji poszczególnych substancji, a także wyosobnieniu tej, która bezpośrednio wypłynęła na pozytywny wynik doświadczenia.

— Badania powinny być kontynuowane. Istnieje szansa, że umożliwi to stworzenie nie tylko czynnika, który wpłynie na regenerację rdzenia kręgowego, ale również zapobiegnie dalszemu, wtórnemu pourazowemu uszkodzeniu tego rdzenia, gdy zostanie podany bezpośrednio po urazie — przewiduje dr Wrzosek. Prowadzone są już kolejne badania dotyczące analizy szczegółowej zapisów elektroencefalograficznych związanych z padaczką oraz wolumetrycznej analizy obrazów rezonansu magnetycznego. — Badania te mogą mieć zastosowanie w medycynie człowieka.

Okazuje się bowiem, że przykładowy model padaczki psiej jest porównywalny z padaczką obserwowaną u ludzi. Prowadzimy również dalszą diagnostykę chorób rdzenia kręgowego, a także analizę degeneracji oraz regeneracji szlaków rdzeniowych po uszkodzeniach typu dyskopatia, zapalenia, nowotwory — podkreśla doktor. Prof. Kiełbowicz zwraca uwagę, że w toku badań uzyskano też bardzo korzystne rezultaty związane z przyspieszeniem okresu regeneracji uszkodzonych rogówek. — Ma to niebagatelne znaczenie dla medycyny. Nie można bezpośrednio transponować wyników na materiały doświadczalne na ludziach, tym niemniej jednak daje to możliwość uruchomienia finansów na bardzo precyzyjne badania dotyczące dopuszczenia opracowanych leków bądź preparatów do medycyny człowieka — zaznacza.

Podsumowanie

Substancje biogenne wyekstrahowane z całej masy komórek macierzystych zaowocowały lepszymi wynikami niż w przypadku zastosowania samych komórek macierzystych bądź homogenatu z nich. Badania obejmowały 28 zadań. Część naukową kierowaną przez Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu przeprowadzono na Wydziale Medycyny Weterynaryjnej. Stanowiły ją badania podstawowe i badania przemysłowe. Prace wykraczające poza kompetencje kadry uniwersytetu zostały zlecone i nadzorowane przez specjalistyczne jednostki wyłonione na zasadzie przetargu. Składały się na nie badania farmakologiczne (farmakodynamiczne i bezpieczeństwa farmakologicznego) oraz szeroki zakres badań toksykologicznych łącznie ze zbadaniem działania kancerogennego oraz odpowiedzi immunologicznej i immunotoksyczności. Trwają końcowe rozliczenia przedsięwzięcia. — Gotowe są już wszystkie sprawozdania dotyczące realizacji projektu. Przeprowadzono część audytów, nota bene bardzo dobrze ocenionych. Podsumowanie prac badawczych miało miejsce na konferencji 4-5 marca, która odbyła się pod patronatem Marszałka Województwa Dolnośląskiego — reasumuje prof. Nicpoń.

Biologia dla jakości życia

Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu jest jedną z wiodących specjalistycznych uczelni w kraju. To bezsprzeczny lider działań innowacyjnych, plasuje się w czołówce pod względem uzyskanych patentów. Prorektor ds. Nauki i Innowacji, prof. dr hab. inż. Tadeusz Trziszka wyraża przekonanie, iż z racji ilości uzyskanych patentów najlepszym rozwiązaniem jest pogrupowanie ich na konkretne obszary, takie jak, biotechnologia, technologia żywności, inżynieria środowiska, chemia itd. — Zapewne na tle realizowanych na uniwersytecie projektów wyróżnia się przedsięwzięcie pod kierownictwem dr Lejcusia. Dotyczyło ono wspomagania wegetacji roślin — mówi prorektor.

— Uzyskany na jego bazie patent chroniony jest w 18 krajach Europy, uznany za najlepszy wynalazek z zagranicy na XXV Międzynarodowej Wystawie Inwencji, Innowacji i Technologii w Kuala Lumpur — podkreśla. Prorektor zwraca uwagę również na fakt, jak ważnym segmentemdziałalności uczelni jest ekstrakcja biosubstancji z różnych naturalnych źródeł rolniczego pochodzenia, zarówno roślinnego jak i zwierzęcego. Zainteresowania badawcze tematem nie są przypadkowe. Poza olbrzymią perspektywą wdrożeniową cechuje je nadzwyczajna efektywność.

— Nad projektem mojego autorstwa, o nazwie Ovocura, zrealizowanego w ramach programu Innowacyjna Gospodarka, pracowało ponad 230 osób i opracowano około 30 patentów. W najbliższej przyszłości powinny one stanowić zastosowanie dla rewitalizacji zdrowia, odnowy biologicznej, a dalej do poprawy zdrowia publicznego. Nasze know-how wykorzystujemy w kierunku żywności i zdrowia. Zdajemy sobie sprawę, iż w zdrowym społeczeństwie znacząco wzrasta jakość życia. Wiemy, jak ważne są osiągnięcia naukowe i biznesowe w tych dziedzinach. Mówiąc kolokwialnie, zaprzęgamy biologię dla jakości życia ludzkiego. Wydaje mi się, iż Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu jest do tego predestynowany — podkreśla prof. Tadeusz Trziszka. Nie sposób pominąć istotę znaczenia, jakie w ostatnich latach nabrała widoczna orientacja uniwersytetu na współpracę z medycyną.

— Najbardziej zaniedbane programy dotyczą profilaktyki, która jest wielokrotnie tańsza od leczenia. Profilaktyka to przede wszystkim żywność, a więc produkty pochodzenia naturalnego, jak ziołowe ekstrakty czy ekstrakty z roślin, jaj, siary. Mamy pełną wiedzę dotyczącą ich możliwości, nawet w przypadkach w których farmaceutyki są bezsilne. Za doskonały przykład mogą posłużyć choroby otępienne mózgu, w tym choroba alzheimera. Do walki z nią dostępne obecnie środki są wyłącznie pochodzenia naturalnego. Ponadto ekstrakty z aronii świetnie działają przeciwko chorobom serca, ekstrakt fosfolipidowy z żółtka jaja kurzego przeciwdziała chorobom związanym z nadciśnieniem tętniczym oraz wpływa na usprawnienie funkcji mózgu i serca — wyjaśnia prorektor.

— Niestety, naturalne środki odchodzą w zapomnienie na rzecz chemii farmaceutycznej (syntetyków), czym jest faszerowane współczesne społeczeństwo — boleje nad tym faktem prorektor. Działania uniwersytetu są skoncentrowane na poszukiwaniu biosubstancji znajdujących się w środowisku — Szukamy substancji ukierunkowanych na profilaktykę zdrowotną. Organizm niechętnie przyjmuje syntetyki. Faktem jest, iż nie sposób ich zupełnie wykluczyć — niemożliwe stałoby się wówczas leczenie wielu chorób inwazyjnych. Warto jednak podkreślić, w jak wielu przypadkach natura przychodzi nam z pomocą — podkreśla profesor.

Kierując się tą dewizą, uczelnia w najbliższym czasie, podejmie się realizacji przełomowego przedsięwzięcia gospodarczo-naukowego dążącego do zaprojektowania własnego rynku surowców oraz przetwórstwa surowców, jak i stworzenia kompleksów czerpiących z tych dóbr — sanatoriów oraz placówek zdrowia publicznego. Stanowiły one będą regionalną infrastrukturę innowacji i rozwoju. Zapoczątkowana w ten sposób synergia zdrowia z żywnością zapewni możliwość spożytkowania rodzimych zasobów intelektualnych oraz materiałowych. Już niebawem staniemy się zatem świadkami powstania polskiej „Zielonej Doliny”, z centrum osadzonym w samym Wrocławiu.

Natalia Osińska

© ℗
Rozpowszechnianie niniejszego artykułu możliwe jest tylko i wyłącznie zgodnie z postanowieniami „Regulaminu korzystania z artykułów prasowych” i po wcześniejszym uiszczeniu należności, zgodnie z cennikiem.

Podpis: Materiał partnera: Centrum Inteligentnego Rozwoju

Polecane

Inspiracje Pulsu Biznesu

Tematy