Biodrukowanie 3D bionicznej trzustki
Dlaczego potrzebujemy bionicznej trzustki?
Cukrzyca jest przewlekłą chorobą o narastającym znaczeniu w kontekście ekonomicznym i społecznym. Liczba chorych na cukrzycę potroiła się w ciągu ostatnich 20 lat i obecnie dotyka 463 miliony osób na całym świecie. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) prognozuje, że liczby te podwoją się w ciągu najbliższych 10 lat. Aż 10% światowych wydatków na zdrowie (646 miliardów euro) przeznacza się na cukrzycę.
W Polsce na cukrzycę cierpi obecnie około 3 mln osób, a 200 tys. z nich to pacjenci borykający się z cukrzycą typu 1.
Osoby żyjące z cukrzycą typu 1 nie mogą wytwarzać insuliny, a ich życie zależy od codziennych zastrzyków. Choć dla wielu osób przewlekła insulinoterapia jest rozwiązaniem pozwalającym funkcjonować to jednak metoda ta jest alternatywą tymczasową. Insulinoterapia nie hamuje postępu choroby, a także nie gwarantuje braku rozwoju niektórych powikłań. Jedyną drogą do całkowitego wyleczenia cukrzycy jest przeszczep całej trzustki lub wysp trzustkowych od dawcy. Mimo to w Europie przeprowadza się rocznie mniej niż 200 przeszczepów trzustki (przy ok. 400 tys. potrzebujących) z powodu niedoboru narządów. W przypadku przeszczepu wysepek metoda zapewnia jedynie krótkotrwałą skuteczność i wymaga okresowych powtórzeń.
Polbionica dąży do rozwiązania obu problemów. Nasze innowacyjne rozwiązanie to w pełni funkcjonalny, bioniczny narząd wydrukowany w technice 3D z naszych autorskich biotuszy oraz wysp trzustkowych a w dalszej kolejności z własnych komórek macierzystych pacjenta. Nasze rozwiązanie wypełnia lukę między niedoborem narządów a potrzebami transplantacyjnymi i zapewnia długoterminową niezależność od insuliny egzogennej.
Rozwiązanie szyte na miarę
Transplantacja bionicznej trzustki będzie zapobiegać rozwojowi powikłań u osób cierpiących na cukrzycę. Programem przeszczepu takiej trzustki w pierwszej kolejności zostaną objęci ci pacjenci, którzy potencjalnie mogliby zostać zakwalifikowani do transplantacji prawdziwego narządu. Do tej grupy zaliczają się osoby z ciężkimi powikłaniami, u których przeszczep bionicznej trzustki może realnie zahamować pojawienie się powikłań wtórnych. Drukowanie bionicznej trzustki to nie tylko możliwość ratowania ludzkiego zdrowia i życia, ale również ograniczenie wydatków służby zdrowia w związku z leczeniem pacjentów cukrzycowych. Obecnie w Polsce te wydatki wynoszą 2,5 mld złotych rocznie, czyli aż 9% wszystkich nakładów opieki zdrowotnej. Warto zaznaczyć, że aż 1/5 tej sumy przeznaczana jest na samo leczenie powikłań cukrzycowych.
W wyniku realizacji projektu znacznie zmniejszą się nakłady finansowe potrzebne do leczenia pacjentów z powikłaniami, a w przyszłości także koszty leczenia immunosupresyjnego.
Nasza pierwsza na świecie bioniczna trzustka z pełnym unaczynieniem pomyślnie przeszła testy przedkliniczne i jest gotowa do wykazania swojej skuteczności w badaniach klinicznych. Kluczem naszej innowacji jest zapewnienie fizjologicznie odpowiedniego środowiska dla wysp trzustkowych, aby były zdrowe i funkcjonalne. Bioniczna trzustka może być biodrukowana „na żądanie”i przeszczepiana przy minimalnym ryzyku powikłań. Bioniczna trzustka ma potencjał, aby zmienić krajobraz leczenia pacjentów z cukrzycą typu 1 oraz pacjentów z przewlekłym zapaleniem trzustki.
Sukces polskich naukowców
W marcu 2019 roku multidyscyplinarny zespół naukowców Fundacji Badań i Rozwoju Nauki, pod kierunkiem dr. hab. med. Michała Wszoły, dokonał pierwszego w świecie wydruku bionicznej trzustki z pełnym układem naczyniowym. W kolejnym etapie bioniczna trzustka została podłączona do specjalnego urządzenia opracowanego przez zespół inżynierów– bioreaktora, który odpowiada za zasilanie wydrukowanego układu naczyniowego w płyn z tlenem i substancjami odżywczymi.
Polbionica, jako spółka typu spin-off, powołana przez Fundację Badań i Rozwoju Nauki, korzysta z jej dorobku naukowego i przygotowuje projekt bionicznej trzustki do fazy klinicznej i w efekcie do komercjalizacji, co będzie równoznaczne z wdrożeniem do praktyki medycznej w Polsce i na świecie.
W nasz unikatowy projekt były i są zaangażowane także najważniejsze placówki naukowe, medyczne i techniczne. Projekt został zrealizowany przez Konsorcjum BIONIC, założone z inicjatywy Fundacji Badań Rozwoju Nauki w skład którego poza Fundacją weszły:
- Instytut Biologii Doświadczalnej PAN im. M. Nenckiego wraz z zespołem Prof. Agnieszki Dobrzyń
- Wydział Materiałoznawstwa Politechniki Warszawskiej pod kierunkiem Prof. Wojciecha Święszkowskiego
- Centrum Biostruktury Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego pod kierunkiem prof. Artura Kamińskiego
- Centrum Medyczne MediSpace Sp. z o.o.
Konsorcjum BIONIC skorzystało z dofinansowania projektu pt „Biodrukowanie 3D rusztowań z wykorzystaniem żywych wysp trzustkowych lub komórek produkujących insulinę w celu stworzenia bionicznej trzustki” w ramach programu STRATEGMED “Profilaktyka i leczenie chorób cywilizacyjnych” STRATEGMED.
Finansowanie projektu
Projekt „Biodrukowanie 3D rusztowań z wykorzystaniem żywych wysp trzustkowych lub komórek produkujących insulinę w celu stworzenia bionicznej trzustki” finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu “Profilaktyka i leczenie chorób cywilizacyjnych” STRATEGMED.
Okres realizacji: 01.01.2017 – 30.06.2021.
Przyszłość zaczyna się już dziś
Wierzymy, że drukowanie narządów ma przed sobą przyszłość.
Nasza innowacyjna, bioniczna, w pełni funkcjonalna biodrukowana trzustka 3D oparta na biodrukowanych rusztowaniach, funkcjonalnych naczyniach i wyspach trzustkowych jest gotowa do fazy klinicznej. Ten pierwszy w swoim rodzaju biodrukowany organ ma zdolność do produkcji insuliny, glukagonu i peptydu C. Nasza technologia bezpośrednio rozwiązuje narastające problemy transplantacyjne – niedobory narządów oraz niską skuteczność przeszczepiania wysepek trzustkowych.
Nasze autorskie biotusze zapewniają odpowiednie fizjologicznie środowisko i unaczynienie, co gwarantuje składniki odżywcze i prawidłowe dotlenienie wysp trzustkowych. Układ naczyniowy z biodrukiem nie wymaga skomplikowanej operacji, ponieważ jest połączony z tętnicą o 80% mniejszą niż obecnie stosowane naczynie i nie musi być wprowadzany do jamy brzusznej.
Posiadamy rekomendację naukową Europejskiej Agencji Leków (EMA) w sprawie klasyfikacji ATMP (EMA/CAT/508907/2020), z której wynika, że bioniczna trzustka może być przeszczepiana na zasadzie Hospital Exemption Rule oraz klasyfikująca bioniczną trzustkę jako CATMP.
Dalszy rozwój technologii wytwarzania narządów znacząco wpłynąłby na stan zdrowia społeczeństwa, w dużej mierze eliminując problem chorób związanych z koniecznością transplantacji, zmniejszając koszty leczenia, potrzebę opieki społecznej i absencji zawodowej, a jednocześnie poprawiając jakość życia pacjentów.
Wydruk bionicznej trzustki jest tańszy niż tradycyjny przeszczep wysepek, zapewnia długotrwałą niezależność od insuliny i eliminuje codzienne obciążenie związane z leczeniem choroby. Nasze rozwiązanie jest specjalnie dedykowane dla pacjentów z powikłaniami.