1 kwietnia 2020

Pomysł może mieć każdy, ale…

Z dr. hab. n. med. Michałem Wszołą, przewodniczącym Rady Konsorcjum BIONIC, koordynatorem projektów naukowych Fundacji Badań i Rozwoju Nauki, pomysłodawcą bionicznej trzustki, rozmawia Anetta Chęcińska.

Czy biodrukowanie to przyszłość medycyny?

Na pewno odegra dużą rolę w medycynie. Po pierwsze, w zastosowaniach klinicznych, czyli do drukowania narządów i tkanek, które można będzie wykorzystywać u pacjentów. Po drugie, dzięki biodrukowaniu możliwe będzie przygotowywanie modeli do testów, m.in. toksykologicznych i oceny leków. Właśnie zaczynamy prowadzić rozmowy z firmami farmaceutycznymi w sprawie badań leków, wyboru najlepszej cząsteczki – kandydata do dalszych badań, i oceny skuteczności leczenia. Ponadto uważam, że ta technologia mogłaby pomóc w czasach kryzysu i pandemii – badania na wydrukowanych tkankach przyspieszyłyby wdrożenie pewnych leków z zachowaniem bezpieczeństwa, ale bez zbędnie długich procedur – odnoszę się oczywiście do leków na COVID-19. Wprowadzenie gotowych rozwiązań w transplantologii, takich jak przeszczepianie bionicznej trzustki, zajmie jeszcze kilka lat.

Skąd pomysł bionicznej trzustki?

Jestem chirurgiem transplantologiem, od lat zajmowałem się przeszczepianiem trzustki, wysepek trzustkowych, a także nerek. Jedną z grup moich pacjentów byli chorzy z powikłaną cukrzycą, którzy trafiają do ośrodków transplantacyjnych. Przeszczepienie trzustki to bardzo dobra technika lecznicza, niemniej jednak ze względu na trudności chirurgiczne i ryzyko powikłań grupa chorych, u których można zastosować tę metodę, jest bardzo wąska. Przeszczepianie wysepek trzustkowych pociąga za sobą mniej powikłań i problemów okołozabiegowych, ale daje słabszy efekt terapeutyczny. Innym problemem jest niedobór narządów do przeszczepienia. W Polsce mamy 200 tys. osób z cukrzycą typu 1, w tym u 20 tys. występują ciężkie powikłania. Tym osobom należałoby przeszczepić trzustkę lub wysepki trzustkowe, tymczasem rocznie wykonujemy około 40 tego typu zabiegów. Trzeba było znaleźć na to radę i opracować technikę, która rozwiąże problem braku narządów do transplantacji.

Alternatywą miał być narząd z drukarki?

Pierwsza przyszła myśl, że możemy komórki macierzyste pobrane od pacjenta transformować w komórki produkujące insulinę i glukagon. Ale wiadomo, że wyprodukowanie komórek to jedna rzecz, a stworzenie wyspy trzustkowej – druga. Poza tym skuteczność terapii byłaby taka sama jak przeszczepiania samych wysepek, czyli stosunkowo niska. Gdy już istniał sposób na stworzenie wysepki, trzeba było wymyślić metodę umożliwiającą uzyskanie takiego efektu, jaki przynosi przeszczepienie całej trzustki. A zarazem bez dużego ryzyka powikłań. Wydawało się, że w czasie, w którym to planowałem, nie było lepszej techniki stworzenia macierzy dookoła wysp trzustkowych i układu naczyniowego niż wydrukowanie trzustki na drukarce 3D.

Ile lat zajęły przygotowania?

Pierwszy projekt został złożony w Narodowym Centrum Badań i Rozwoju, na konkurs STRATEGMED I w 2013 r., potem był poprawiany, a w 2015 trafił do STRATEGMED III. W 2016 r. otrzymaliśmy dofinansowanie, od 2017 realizujemy projekt. Powstało konsorcjum, którego liderem jest Fundacja Badań i Rozwoju Nauki.

Wydruk prototypu odbył się w 2019 r. Co dalej z bioniczną trzustką?

Choć tak nazwaliśmy pierwszy wydruk, to nie był prototyp, lecz trzustka, którą moglibyśmy wszczepić człowiekowi. Działała, wyspy produkowały insulinę, reagowały na podniesioną i obniżoną glikemię. Najważniejsze, że powstał cały układ naczyniowy, tak jak zaplanowaliśmy, bez ubytków. Kontynuujemy badania. Okres badań klinicznych rozpoczniemy nie wcześniej niż za trzy lata. A później, gdy będą dobre wyniki, chcemy rozpowszechniać nabytą wiedzę jak najszerzej. Na świecie jest około 100 ośrodków, które mogłyby jako pierwsze implementować naszą metodę. Zainteresowane będą wówczas, gdy zobaczą realne wyniki badań klinicznych na grupie pacjentów.

Z jakimi trudnościami wiąże się prowadzenie takiego projektu?

Na początku wyzwaniem był chaos komunikacyjny. W skład naszego zespołu wchodzą lekarze, biolodzy molekularni, technolodzy, chemicy, inżynierowie, mechatronicy, programiści. Gdy spotkaliśmy się pierwszy raz, miałem wrażenie, że choć wszyscy mówiliśmy po polsku, nikt nic nie zrozumiał, bo każdy mówił w swoim branżowym języku. Słowo w żargonie zawodowym, którego znaczenie dla mnie było oczywiste, dla kogoś innego znaczyło zupełnie co innego. Kilka miesięcy zajęło wypracowanie wspólnego języka. Oczywiście, nie brakło wyzwań natury administracyjnej, prawnej.

I tak uważam, że działamy w ekspresowym tempie. W 2017 r. pomysł był na kartce papieru, w 2019 wydrukowano narząd, w międzyczasie trwały badania nad biotuszem i sposobami drukowania, miało miejsce zgłoszenie wniosku patentowego. Proces drukowania nie jest skomplikowany, gdy ma się już materiały, ale trzeba było je wytworzyć. Po wydrukowaniu narząd należało umieścić w inkubatorze, który musieliśmy zbudować. A zaczynaliśmy na gołym polu.

Co usprawniłoby proces badawczy?

Rzecz jasna pieniądze. Nie zrealizuje się pomysłów bez finansowania. W garażu można oczywiście snuć ciekawe pomysły, ale prowadzić badania byłoby ciężko. Na kongresie w 2015 r. pokazaliśmy, że wyspy trzustkowe poddają się procesowi drukowania, jeszcze zanim otrzymaliśmy grant, ale wiele więcej byśmy nie zrobili. Gdybyśmy nie uzyskali dofinansowania, naszą ideę zrealizowałby ktoś inny, bo przecież nie jesteśmy jedynymi na świecie, którzy pracują nad biodrukowaniem. Ponieważ jestem klinicystą i wszystko, co robimy, zmierza do rozwiązań klinicznych, które muszą być bezpieczne dla pacjenta, a zatem wymuszają eliminację ryzyka, mam przekonanie, że my jesteśmy najbliżej realizacji.

Kolejne pomysły już są?

Mogę sypać nimi jak z rękawa, ale to bez znaczenia. Usłyszałem kiedyś, że pomysł, jak zdobyć Nagrodę Nobla, może mieć każdy i nieważne kto go ma, ale kto go zrealizuje. Pomysł to jedno, druga sprawa to przygotowanie projektu naukowego, zdobycie pieniędzy i realizacja. Na każdym etapie jest wiele problemów, które mogą doprowadzić do fiaska przedsięwzięcia. Przypomnę, że w 2009 r. przeprowadziliśmy pierwsze na świecie doświadczenia w zakresie endoskopowego przeszczepienia wysp trzustkowych pod błonę śluzową żołądka. Była pierwsza publikacja na świecie, potem zastosowania kliniczne. Metodę wykorzystano w innych ośrodkach na świecie. Okazało się, że technika jest dobra, ale nie rozwiązuje wszystkich problemów. Na bazie tamtych doświadczeń powstał projekt bionicznej trzustki.

Kilka lat temu koordynował pan naukowy projekt opieki medycznej dla uczestników lotu załogowego na Marsa. Czy chciałby pan prowadzić marsjański szpital?

Moja rodzina nie byłaby zachwycona. Ale badania naukowe prowadzone na stacji orbitalnej poszerzają naszą wiedzę, a wiele nowych, ciekawych obserwacji będzie wykorzystywanych w medycynie. Kiedyś uważałem, że biodrukowanie narządów w 3D – ze względu na siłę grawitacji i ucisk, który będzie zgniatał kolejne warstwy komórek – nie będzie możliwe na Ziemi, a jednym miejscem, gdzie się ono uda, będzie orbita okołoziemska. Dzięki biotuszowi, który opracowaliśmy i który jest tak silny strukturalnie, że warstwy komórek się utrzymują, radzimy sobie znakomicie na miejscu. Póki mam tyle ciekawych projektów na Ziemi, na Marsa się nie wybieram, ale badania w kierunku poszerzenia naszej wiedzy i wyprawy na Czerwoną Planetę bardzo wspieram. 

Forum dyskusyjne - napisz komentarz

Musisz się zalogować, aby móc dodać komentarz.

Archiwum

Okręgowa Izba Lekarska w Warszawie im. prof. Jana Nielubowicza