Żywa architektura 3D – narząd ludzkiego organizmu – stanowi wynik scalenia tkanek i technologii, fuzji ciała i urządzenia.
Opracowaniu bionicznej trzustki przyświeca projekt „Biodrukowania 3D rusztowań z wykorzystaniem żywych wysp trzustkowych lub komórek produkujących insulinę w celu stworzenia bionicznej trzustki”. Przedsięwzięcie przebiega w ramach Strategicznego Programu Badań Naukowych i Prac Rozwojowych „Profilaktyka i leczenie chorób cywilizacyjnych” STRATEGMED. Wspomniana bioniczna trzustka jest narządem, który w procesie powstania korzysta z rozwiązań inżynierii materiałowej w postaci systemu drukowania, inżynierii tkankowej oraz materiału ludzkiego (wyspy trzustkowe, komórki macierzyste bądź komórki śródbłonka w formie biotuszu).
Staraliśmy się projekt urealnić. Przy poprzednich rozdaniach recenzenci ocenili, iż poruszamy się w dziedzinie science fiction. Potwierdza to wyłącznie innowacyjność inicjatywy. Część opiniodawców nie wierzyła, iż istniała możliwość jej realizacji. Ograniczyliśmy więc obszar działań wyłącznie do bionicznej trzustki, gdyż pierwotnie zakładaliśmy stworzenie biodruku 3D różnych narządów – nie ukrywa dr hab. med. Michał Wszoła, koordynator projektu. – Nad przeszczepianiem wysp trzustkowych pracujemy od wielu lat. Jako jedyni wykonywaliśmy takie zabiegi w Polsce. W wyniku połączenia moich dwóch pasji – transplantologii i endoskopii – opracowałem nowatorski program małoinwazyjnego endoskopowego przeszczepiania wysp trzustkowych pod błonę śluzową żołądka. Obecnie technikę tę stosuje również kilka ośrodków zagranicznych – dodaje.
Bioniczna trzustka stanie się narządem, który umożliwi osobom z cukrzycą normalne funkcjonowanie, a także zastąpi konieczność przewlekłej insulinoterapii. Ale co ważniejsze – ma ona zapobiec rozwojowi wtórnych powikłań. Należy zdawać sobie sprawę, iż problem cukrzycy sprowadza się nie tylko do obligatoryjnego przyjmowania insuliny oraz pewnych ograniczeń dietetycznych. Najistotniejsze komplikacje stanowią wspomniane już wtórne powikłania. W ich wyniku rocznie umiera ponad 5 mln ludzi na świecie. Insulinoterapia temu nie zapobiega – mniej więcej u połowy chorych w przebiegu wieloletniej cukrzycy następuje ich rozwój. Ponadto terapia ta jest bardzo kosztowna dla systemu ochrony zdrowia (kilkanaście proc. całego systemu przeznaczane jest na leczenie powikłań cukrzycowych – niewydolności nerek, stopy cukrzycowej, niedowidzenia bądź utraty wzroku oraz wielu problemów kardiologicznych). Bioniczna trzustka, która imitowałaby prawidłowe wydzielanie dwóch hormonów (insuliny i glukagonu), pilnujących prawidłowego stężenia węglowodanów w organizmie, a także monitorowała stężenie glukozy we krwi, umożliwiłaby likwidację wtórnych powikłań cukrzycy.
Dodatkowym niezwykle istotnym elementem projektu jest jego fundament, który stanowi wykorzystanie tkanek własnych pacjenta. Wyeliminowana w ten sposób zostaje konieczność immunosupresji – która w przypadku pacjentów po tradycyjnym przeszczepieniu trzustki bądź wysp trzustkowych – jest niezbędna. Dodatkowo, sama w sobie niesie ryzyko powikłań oraz odbiega od idealnej wizji terapii. Zwykle jeden przeszczep, szczególnie w przypadku młodych osób, nie wystarcza. Transplantologia, mimo ustawicznej ewolucji, pozostaje bezsilna wobec przewlekłego odrzucania przeszczepionego narządu, nawet po kilkunastu latach. Lecz w przypadku bionicznej trzustki reguła ta może ulec zmianie.
Nawiązana współpraca przy powyższym projekcie perfekcyjnie odzwierciedla uwidaczniającą się synergię pomiędzy medycyną, a nowoczesną technologią. – Konsorcjum składa się z bardzo mocnych partnerów. Liderem została Fundacja Badań i Rozwoju Nauki, która od początku uczestniczyła w badaniach nad endoskopowym przeszczepianiem wysp trzustkowych. Wspierana jest przez Centrum Biostruktury Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego pod kierownictwem prof. Artura Kamińskiego, a także Wydział Materiałoznawstwa Politechniki Warszawskiej pod przewodnictwem prof. Wojciecha Święszkowskiego, który nota bene od wielu lat zajmuje się biodrukiem tkanek. W skład zaangażowanych w projekt wchodzi również Instytut Biologii Doświadczalnej im. Nenckiego, konkretnie prof. Agnieszka Dobrzyń – bezsprzecznie światowej klasy specjalistka w dziedzinie komórek macierzystych oraz ich transformacji u pacjentów z cukrzycą, Szpital Kliniczny Dzieciątka Jezus z prof. Arturem Kwiatkowskim na czele a także spółka MediSpace odpowiedzialna za część technologiczną w rozumieniu transferu informacji a także mapowania trzustki w obrazie 3D – wylicza doc. Wszoła.
– Jeżeli uda nam się stworzyć bioniczną trzustkę, to wypracowana technologia najprawdopodobniej będzie możliwa do zastosowania w przypadku innych narządów – nerek, wątroby, być może serca. W przyszłości konieczność pobrania narządów wyłącznie od dawcy może przejść do historii – żywi nadzieję koordynator projektu. – Aby ta transformacja stała się faktem, potrzebujemy jednak jeszcze sporo czasu. Obecnie to głównie bariery technologiczne uniemożliwiają drukowanie większych warstw tkankowych – podkreśla.
Projekt zakończy się na etapie opracowania bionicznej trzustki oraz przeprowadzenia doświadczeń na zwierzętach. Część badawczą zaplanowano na okres 3 lat.
Przychodnia Lekarska MediSpace wywiera istotny wpływ na realizację całości przedsięwzięcia. Stanowi niejako zaplecze badawcze z dziedziny IT. – Z jednej strony mówimy o drukowaniu elementów, ale żeby założenie stało się faktem, drukarka musi posiadać odpowiedni obraz. Jeśli zaprojektujemy szkielet trzustki bez żadnej masy komórkowej, musimy przepisać go na obraz 3D. Ponadto konieczne jest przeprowadzenie odpowiednich badań z barwieniami histopatologicznymi, a następnie stworzenie programu, który potocznie rzecz ujmując przepisze obraz na obraz komputerowy do wykorzystania w drukarce. W tym miejscu pojawia się istotna rola konsorcjanta w postaci MediSpace Sp. z o.o. – zaznacza Pani Magdalena Kwiatkowska – Prezes spółki. Przychodnia w sposób rozbudowany prowadzi diagnostykę endoskopową, gastroskopię i kolonoskopię. Proponuje usługi polegające na pakiecie świadczeń profilkatycznych, personalizowanych na potrzeby pacjenta. Uruchomiona została również możliwość video-konsultacji ułatwiająca stały kontakt ze specjalistą.
