Bioniczna trzustka cATMP® to pierwszy na świecie w pełni funkcjonalny narząd biodrukowany w technologii 3D zdolny do produkcji insuliny, glukagonu i peptydu C w sposób odpowiadający naturalnej fizjologii ludzkiej trzustki. Co więcej, może być produkowany „na żądanie” i przechowywany w specjalnie zaprojektowanym bioreaktorze do czasu transplantacji. To właśnie w ręce twórców tego przełomowego rozwiązania – firmy Polbionica S.A. – trafiła nagroda główna w tegorocznej edycji Konkursu „Polski Produkt Przyszłości”

Konkurs „Polski Produkt Przyszłości” od ponad 25 lat promuje najbardziej obiecujące i innowacyjne projekty powstające w Polsce. To prestiżowe wydarzenie organizowane przez Polską Agencję Rozwoju Przedsiębiorczości pozwala wyróżnić twórców przełomowych technologii oraz realnie wesprzeć ich zarówno na rynku krajowym, jak i globalnym.

W tegorocznej XXVI edycji Konkursu zgłoszono 152 projekty. Jury przyznało 3 nagrody główne, 10 wyróżnień oraz 3 nagrody specjalne: za produkt z branży ICT, dla młodego przedsiębiorcy oraz za ekoinnowację.

Twórcy bionicznej trzustki cATMP® otrzymali nagrodę główną i tytuł Polskiego Produktu Przyszłości w kategorii „Produkt przyszłości przedsiębiorcy”. Co więcej, rozwiązanie zostało także docenione przez Polską Agencję Inwestycji i Handlu, która dodatkowo przyznała autorom nagrodę specjalną.

Ratunek dla chorych

Dotychczasowe metody leczenia cukrzycy opierają się głównie na przewlekłej insulinoterapii lub zastosowaniu pomp insulinowych. Choć systemy te umożliwiają podawanie insuliny na podstawie odczytów poziomu glukozy, nie są w stanie odtworzyć pełnej funkcji fizjologicznej – zwłaszcza złożonej równowagi między insuliną a glukagonem. To z kolei wpływa na zwiększone ryzyko rozwoju wtórnych powikłań u części chorych.

Bioniczna trzustka opracowana przez firmę Polbionica S.A. jest obecnie jedynym rozwiązaniem, które łączy w sobie cechy pełnowartościowego, żywego narządu. Ma zintegrowany układ naczyniowy zapewniający prawidłowy przepływ i odżywanie komórek, a także cechuje się zdolnością do kompleksowej regulacji glikemii.

Dzięki temu bioniczna trzustka może stanowić przełomowe rozwiązanie w terapii ciężkich powikłań cukrzycy typu 1 i przewlekłego zapalenia trzustki. Narząd ten rozwiązałby również problem niedoboru organów do przeszczepów. Ponadto bioniczna trzustka znajdzie zastosowanie jako narzędzie badawcze dla instytutów naukowych i firm farmaceutycznych do testowania nowych form terapii i leków.

Na jakim etapie wdrożenia jest bioniczna trzustka?

Zakończone badania przedkliniczne na dużych zwierzętach potwierdziły zarówno stabilność przepływu krwi przez biodrukowany narząd jak i zmniejszenie zapotrzebowania na insulinę. Produkt uzyskał opinię Europejskiej Agencji Leków (EMA), oraz został sklasyfikowany jako zaawansowany produkt leczniczy terapii komórkowej i tkankowej (ATMP) typu mieszanego. Zespół Polbionica S.A. jest obecnie w trakcie przygotowań do rozpoczęcia badań klinicznych.

Co dalej?

Możliwość biodrukowania narządów „na żądanie” otwiera drogę do częściowego rozwiązania problemu dramatycznego niedoboru organów do przeszczepów. Jednocześnie technologia ta stanowi fundament dla rozwoju medycyny spersonalizowanej, umożliwiając w przyszłości tworzenie narządów dostosowanych do indywidualnych potrzeb pacjenta.

Przedsiębiorcy wyróżnieni!

W kategorii „Produkt przyszłości przedsiębiorcy” przyznano cztery wyróżnienia:

– Jasper Micro – polski laser femtosekundowy do zastosowań w nowoczesnych technologiach produkcyjnych i medycznych. Laser został zaprojektowany przede wszystkim z myślą o operacjach zaćmy i korekcji wad wzroku opracowany przez Fluence Technology Sp. z o.o.

– Produkt ISaF®plus – tytanowy, drukowany implant 3D, polskie rozwiązanie medyczne dla światowej chirurgii kręgosłupa opracowane przez LfC Sp. z o.o.

– Technologia Powder2Powder – technologia, która w jednym kompaktowym urządzeniu łączy procesy topienia plazmowego i atomizacji ultradźwiękowej. Daje możliwość opracowywania nowych stopów tytanu, które poprawiają regenerację tkanek kostnych, a w jubilerstwie pozwala na recykling metali szlachetnych, takich jak złoto, platyna czy iryd. Produkt opracowany przez AMAZEMET Sp. z o.o.

– Intuition-1 – innowacyjny satelita hiperspektralny, który analizuje obrazy bezpośrednio na orbicie. W zarządzaniu kryzysowym pozwala na błyskawiczne oszacowanie skutków klęsk żywiołowych, a w górnictwie i geologii ułatwia identyfikację złóż oraz kontrolę wpływu wydobycia na otoczenie. Produkt opracowany przez KP Labs Sp. z o.o.

Polski Produkt Przyszłości realizowany jest ze środków Funduszy Europejskich dla Nowoczesnej Gospodarki w ramach projektu Inno_LAB.

Źródło: PARP

Artykuł Trzustka drukowana w 3D. Rewolucyjne rozwiązanie z tytułem „Polskiego Produktu Przyszłości” pochodzi z serwisu Świat Lekarza.

Zespół polskich naukowców rozwija technologię hodowania bionicznej trzustki, którą będzie można wszczepiać pacjentom kwalifikowanym obecnie do przeszczepu od zmarłego dawcy. Taka procedura jest stosowana w najcięższych przypadkach cukrzycy typu 1, a niekiedy również w cukrzycy typu 2. Badacze, tworząc innowacyjną metodę leczenia, dołożyli starań, by rozwiązać ryzyko najgroźniejszego powikłania, jakim jest odrzucenie wszczepianego narządu poprzez wykrzepianie. Do zbudowania narządu będą wykorzystywane komórki pacjenta, więc układ immunologiczny nie powinien odczytywać go jako obcy

– Bioniczna trzustka to organ, nad którym pracujemy od ponad 10 lat. Zakończone są prace przedkliniczne, czyli badania na zwierzętach. Została również podpisana umowa na wdrożenie tego projektu i finansowanie przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu Seal of Excellence. Teraz następują intensywne prace przygotowawcze. Rozwijana jest infrastruktura na potrzeby wykonania przeszczepienia bionicznej trzustki, a także przygotowywane są laboratoria, w których będzie można drukować taki bioniczny narząd – mówi w wywiadzie dla agencji Newseria prof. dr hab. n. med. Michał Wszoła, chirurg transplantolog, prezes zarządu Polbionica.

Trwają także prace nad regulacjami dotyczącymi zgody na wykonanie przeszczepienia bionicznej trzustki.

– Sam projekt badania jak to ma wyglądać został już przygotowany, jest teraz podpisywana umowa ze specjalistyczną firmą CRO, czyli firmą, która poprowadzi badanie kliniczne, i mamy nadzieję, że pod koniec 2026 roku będziemy mogli wykonać w tych przestrzeniach pierwsze przeszczepienie bionicznej trzustki u człowieka – zapowiada prof. Michał Wszoła.

Bioniczna trzustka ma przywracać organizmowi zdolność regulowania poziomu cukru we krwi. Jest to organ tworzony w technologii biodruku, w którym komórki pacjenta mieszane są z substancją imitującą naturalny matrix. Układ naczyniowy narządu tworzony jest z „biotuszu” – materiału złożonego z komórek. Po wydrukowaniu trzustka przechowywana jest w bioreaktorze, gdzie jest odżywiana aż do momentu wszczepienia.

– Proszę sobie wyobrazić dużą strzykawkę, do której wkładamy żywe komórki pobrane od pacjenta i te komórki mieszamy razem z biomateriałami. Biomateriały to jest taka zawiesina substancji o konsystencji trochę żelu, trochę pasty do zębów. Następnie tak wymieszane komórki, za pomocą tej strzykawki pod kontrolą komputera, są układane warstwa po warstwie. Mamy dwie różne strzykawki z dwoma różnymi typami komórek i dwoma różnymi biomateriałami, które razem ze sobą współgrają, po prostu układają warstwowo i budują taki narząd w trójwymiarze – wyjaśnia prof. Michał Wszoła.

Zbudowanie bionicznej trzustki trwa ok. 1,5 godz. W bioreaktorze narząd jest podpinany pod wydrukowany układ naczyniowy i włączany zostaje przepływ substancji odżywczych oraz tlenu, żeby zobaczyć, jak będzie funkcjonował.

– Jeżeli wszystko jest prawidłowe, to możemy się przygotowywać do przeszczepienia. Oczywiście jest parę drobnych rzeczy, bo komórki muszą być wcześniej pobrane i przeważnie to zajmuje dwa do trzech miesięcy, żeby nahodować odpowiednią ilość komórek, więc przygotowanie całego procesu, od momentu, kiedy przyjdzie do nas pacjent i zostanie zakwalifikowany, do momentu, kiedy będziemy mogli wykonać przeszczepienie, to będzie około trzy do czterech miesięcy – dodaje naukowiec.

Drukowanie bionicznej trzustki może się stać alternatywą dla operacji przeszczepiania tego narządu – jedynej przyczynowej metody leczenia cukrzycy insulinozależnej. Po takiej procedurze poziom glukozy we krwi normalizuje się praktycznie od razu. Jeśli pacjent stosuje się do zaleceń lekarza, to przeszczepiana standardowo trzustka funkcjonuje w jego organizmie prawidłowo przez 15–20 lat. W przypadku standardowo przeszczepianej trzustki istnieje ryzyko powikłań, takich jak np. zakrzepica narządu przeszczepionego. Tworząc bioniczną trzustkę, zespół naukowy starał się zastosować takie podejście, które uchroniłoby pacjenta przed takim powikłaniem.

– Wykrzepianie polega na tym, że po prostu organizm stara się w pewien sposób odrzucić i pozbyć się ciała obcego, zabezpieczając się w ten sposób. My musieliśmy się nauczyć, w jaki sposób wydrukować układ naczyniowy, który będzie tak naprawdę należał do pacjenta, będzie złożony z jego własnych komórek, i dzięki temu nie doprowadzimy do sytuacji wykrzepiania wewnątrznaczyniowego – dodaje prof. Michał Wszoła.

Ważnym elementem było wytworzenie technologii w ogóle łączenia wydrukowanego narządu razem z ciałem biorcy, doprowadzenie do tego, żeby on wytrzymywał odpowiednie ciśnienia.

– Każdy z nas ma ciśnienie 120 mm na 80 mm słupa rtęci, to jest normalne ciśnienie, jak ktoś ma nadciśnienie, to ma 140, 150, przy 180 czy 200 będzie się bardzo źle czuł, przy 250 najprawdopodobniej dostanie udaru, przy 300 może to się skończyć niestety w bardzo fatalny sposób, natomiast bioniczna trzustka została tak skonstruowana, żeby wytrzymać obciążenia do 400 mm słupa rtęci. Czyli jest to bardzo bezpieczne rozwiązanie i wydaje się, że to był bardzo ważny punkt i ważny przełom w drodze do wdrożenia do kliniki tego typu rozwiązania – podkreśla prezes Polbionica.

Z danych Poltransplantu wynika, że pod koniec marca tego roku na przeszczepienie nerki czekało pięciu biorców, a na jednoczasowe przeszczepienie nerki i trzustki – 27 osób, ale na początku ubiegłego roku oczekujących na przeszczepienie trzustki było 16. W całym ubiegłym roku przeszczepiono 10 trzustek od zmarłych dawców.

– Biodruk 3D jest jednym z elementów, który jest wykorzystywany po to, żeby rozwiązać problem niedoboru narządów do transplantacji. Sposobów, w jaki można rozwiązać ten problem, jest kilka i wydaje się, że najprawdopodobniej będziemy musieli wykorzystywać różne technologie, żeby móc przejść i rozwiązać ten problem. W naszym przypadku, jeżeli chodzi o bioniczną trzustkę, to rzeczywiście wydaje się, że technologia biodruku 3D jest tym głównym elementem, ale to nie jest jedyna technika, która jest wykorzystywana przy tworzeniu bionicznej trzustki. Natomiast być może przy tworzeniu innych narządów, takich jak wątroba, serce, nerki, będzie można wykorzystać narządy od zwierząt zmodyfikowanych genetycznie, od transgenicznych świń – wskazuje ekspert.

Jak dodaje, tego typu doświadczenia prowadzi się już w Stanach Zjednoczonych – wykonano dwa przeszczepienia serca oraz jedno przeszczepienie nerki od zmodyfikowanej genetycznie świni.

– W przypadku trzustki te rozwiązania nie będą dobrym kierunkiem, w przypadku trzustki właśnie lepszy jest biodruk 3D. Ale ważne jest, żeby znaleźć odpowiednią technologię do odpowiedniego narządu i dla każdego narządu ten sposób dotarcia do celu będzie trochę inny – podkreśla prof. Michał Wszoła.

Jak podają analitycy Allied Market Research, światowy rynek organów i implantów bionicznych był w 2022 roku wart ponad 44 mld. Do 2032 roku osiągnie przychody przekraczające 92 mld dol.

Artykuł Polscy naukowcy rozwijają technologię hodowania bionicznej trzustki pochodzi z serwisu Świat Lekarza.