3D biodrukowana tkanka wątrobowa
FINANSOWANIE PROJEKTU:
Projekt: „3D biodrukowana tkanka wątrobowa wraz z układem naczyniowym jako innowacyny model do oceny toksyczności leków i skuteczności terapii antynowotworowych” dofinansowany w ramach Poddziałania 1.1.1 Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020 współpfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego
Okres realizacji: 2021 – 2023
3D BIODRUKOWANA TKANKA WĄTROBOWA WRAZ Z UKŁADEM NACZYNIOWYM JAKO INNOWACYJNY MODEL DO OCENY TOKSYCZNOŚCI LEKÓW I SKUTECZNOŚCI TERAPII ANTYNOWOTWOROWYCH
Cel projektu:
Pomysł stworzenia modelu 3D bionicznej tkanki wątrobowej z układem naczyniowym jest odpowiedzią na niedoskonałości obecnych modeli hodowli komórkowych, które z racji swojej dwu- lub trójwymiarowości mogą dawać wyniki oceny toksyczności bądź skuteczności badanych substancji, które w kolejnych etapach badań trudno jest przenieść na żywy organizm, czyli do fazy badań przedklinicznych. Skorzystanie z proponowanych modeli 3D, w tym modeli z ogniskami nowotworowymi, pozwoli na wstępne oszacowanie optymalnego wariantu i stężenia badanej substancji.
To, innowacyjne na skalę światową, rozwiązanie znajdzie zastosowanie w badaniach toksykologicznych oraz testach skuteczności nowych substancji leczniczych, co w przyszłości pozwoli na istotne ograniczenie lub może nawet, na całkowite odejście od badań przedklinicznych z udziałem zwierząt, na rzecz równie skutecznych badań z użyciem biodrukowanych modeli 3D z układem naczyniowym.
Czym są biotusze?
Biotusz to biokompatybilny hydrożel, dzięki któremu możliwe jest nadanie precyzyjnego kształtu drukowanemu obiektowi. W zależności od zastosowanego typu komórek możliwe jest uzyskanie różnorodnych modeli badawczych znacznie lepiej odzwierciedlających środowisko tkankowe niż tradycyjne hodowle komórkowe. Cały proces można porównać do budowy domu, gdzie cegły są komórkami, a zaprawą scalającą jest właśnie biotusz. Biotusze stosowane w biodruku 3D muszą wykazywać się szerokim spektrum cech biofizycznych takich jak: drukowalność, lepkość, degradacja czy usieciowanie. Dzięki nim możliwe jest formowanie precyzyjnych, stabilnych rusztowań oraz zapewnienie odpowiednich warunków umożliwiających zagnieżdżanie się w nich komórek.
Co warto wiedzieć?
Skład biotuszu do biodruku modelu 3D bionicznej tkanki wątrobowej z układem naczyniowym powinien zapewnić wytrzymałość mechaniczną narządu, umożliwić adhezję komórek i ukierunkować je do dalszego wzrostu i rozwoju. Zastosowanie tego biotuszu powinno zapewnić: wysoką przeżywalność komórek (min. 80%), prawidłowe funkcjonowanie metabolicznego układu tkankowego (np. produkcję albuminy i heparyny) oraz stabilność i trwałość modelu. Ważną cechą biomateriałów do biodruku układów badawczych jest ich odpowiednia przezierność umożliwiająca obserwację pod mikroskopem.
Stworzenie i zastosowanie 3D bionicznego modelu tkankowego wątroby na etapie poprzedzającym badania przedkliniczne umożliwi przeprowadzenie zaawansowanych badań in vitro i pozwoli na optymalizację badań przedklinicznych oraz wytypowanie optymalnych wariantów i stężeń substancji leczniczych. Technologia biodrukowania 3D układów tkankowych znajdzie zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym przy testowaniu nowych leków i będzie alternatywą dla testów na zwierzętach, zapewniając równie rzetelne wyniki badań.
Głównym odbiorcą badań na biodrukowanych 3D modelach tkankowych będą firmy farmaceutyczne zainteresowane rozszerzeniem zakresu badań w procesie rozwoju substancji leczniczych.
Biotusze w formie gotowego produktu oferowane będą ośrodkom naukowym oraz podmiotom z branży biotechnologicznej.
Pomysłodawcą projektu jest wybitny chirurg, transplantolog dr hab. med. Michał Wszoła. Wraz z wykwalifikowanym zespołem badawczym i zarządzającym są gwarantem sukcesu badawczego przedsięwzięcia.