Naukowcy opatentowali nowatorskie biomateriały implantacyjne – innowacyjne kompozyty do leczenia ubytków kości i do wykorzystania w medycynie regeneracyjnej! Patent został przyznany przez Europejski Urząd Patentowy (EPO) na wynalazek pt. „Wielofunkcyjne kompozytowe materiały implantacyjne do wypełniania ubytków kości i regeneracji tkanki kostnej”.
Za tym sukcesem stoi interdyscyplinarny zespół badaczy, który ze strony Uniwersytetu Gdańskiego reprezentuje prof. Sylwia Rodziewicz – Motowidło, kierująca Katedrą Chemii Biomedycznej na Wydziale Chemii UG, wraz z zespołem, w którego skład wchodzili: prof. Franciszek Kasprzykowski, dr Justyna Sawicka, dr Natalia Karska oraz mgr inż. Agnieszka Kubiś. W projekcie uczestniczyli także naukowcy z Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych Sieci Badawczej Łukasiewicza, Politechniki Wrocławskiej, Instytutu Biotechnologii i Medycyny Molekularnej oraz przedstawiciele firmy SENS DX.
–Starzenie się społeczeństwa oraz choroby cywilizacyjne takie jak np. osteoporoza czy nowotwory sprawiają, że liczba pacjentów cierpiących z powodu złamań i chorób kości wciąż się zwiększa – mówi profesor Sylwia Rodziewicz-Motowidło. – Oznacza to, że rośnie potrzeba znalezienia remedium na te uszkodzenia – dodaje. – Odpowiedzią na nie są opracowane przez nasz zespół innowacyjne biomateriały implantacyjne. Opracowany przez nas skład i ich unikalna formuła wspiera wzrost kości oraz regenerację uszkodzonych tkanek.
Wynalazek naukowców znajdzie zastosowanie w ortopedii, chirurgii szczękowo-twarzowej, neurochirurgii, a także w operacjach wykonywanych po urazach kości. W skład biomateriałów wchodzą: chitozan – naturalny polimer o wysokiej biokompatybilności, bioaktywne szkło i peptydy. Nowatorskie kompozyty mają także właściwości antybakteryjne i pro-regeneracyjne, co wpływa na przyspieszenie procesu gojenia i zmniejsza liczbę powikłań pooperacyjnych w chirurgii oraz mikrochirurgii. Biomateriały zostały tak opracowane, aby dodatkowo hamować rozwój szkodliwych drobnoustrojów, takich jak Staphylococcus aureus czy Pseudomonas aeruginosa.
Innowacyjne materiały mogą również pełnić rolę nośnika dla innych substancji aktywnych – np. antybiotyków jak i stanowić rusztowanie dla komórek podczas terapii komórkowych.
Jak zrodził się pomysł na ten wynalazek?
– Pomysł na wspólny projekt narodził się podczas konferencji Bioinnowacje w Gdańsku, gdzie poznałam dr. Artura Oziębło z Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych – opowiada prof. Sylwia Rodziewicz-Motowidło . Szukał on zespołów do współpracy. Wspólnie odwiedziliśmy Światowe Centrum Słuchu w Kajetanach, gdzie wraz z prof. Piotrem Skarżyńskim rozmawialiśmy o potrzebach biomateriałów dla pacjentów po operacjach słuchu. Te spotkania zainspirowały nas do stworzenia koncepcji nowego biomateriału. Powołaliśmy interdyscyplinarny zespół i złożyliśmy wniosek o dofinansowanie do NCBR. W konkursie TECHMATSTRATEG otrzymaliśmy je i w ten sposób rozpoczęliśmy projekt GlassPoPep. Prace trwały około czterech lat i przypadły na czas pandemii, co nieco utrudniło ich realizację – dodaje prof. Rodziewicz-Motowidło. – Projekt obejmował kilka kluczowych etapów: wybór składników biokompozytu, formowanie końcowych biomateriałów oraz ich badania – biologiczne in vitro i in vivo, a także ocenę toksyczności i możliwości sterylizacji.
Zespół opracował aż 20 różnych biokompozytów – z czego trzy zostały przebadane na zwierzętach. Opracowany biomateriał ma prosty skład, a przy tym wyjątkowe właściwości biologiczne – wspiera napływ komórek kości, mineralizację i odbudowę tkanki kostnej, a jednocześnie ulega biodegradacji i zostaje zastąpiony przez nowo powstałą kość. Dodatkowo materiał jest elastyczny i może być docięty przez chirurga bezpośrednio podczas operacji, co ułatwia jego zastosowanie kliniczne.
Co było największym wyzwaniem?
– Największym wyzwaniem były ograniczenia pandemiczne – brak możliwości fizycznych spotkań i konieczność pracy zdalnej. Dodatkowo musieliśmy opracować sprawne procedury przesyłania materiałów między zespołami zlokalizowanymi w różnych częściach Polski. Dużym wyzwaniem był również wybór tylko trzech biomateriałów do testów spośród wielu obiecujących. Pomogło nam świetne zarządzanie zespołem przez kierownika projektu, dr. Zbigniewa Jaegermanna, który dbał o organizację i pozytywną atmosferę.
Obecnie prowadzone są rozmowy z firmami i funduszami inwestycyjnymi, by wspólnie rozwijać innowacyjny biomateriał. Kolejnym krokiem jest certyfikacja produktu oraz badania na większych zwierzętach, aby móc wprowadzić wynalazek do praktyki klinicznej.
Patent potwierdza innowacyjny potencjał Uniwersytetu Gdańskiego oraz jego wkład w rozwój technologii biomedycznych na skalę międzynarodową. Projekt został sfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach projektu GlassPoPep (Techmatstrateg2/406384/7/NCBR/2019).
Proces związany z przygotowaniem zgłoszenia patentowego do EPO koordynowało Centrum Transferu Technologii UG, kierowane przez dyrektorkę Katarzynę Gronowską.
Kontakt do Centrum Transferu Technologii – +48 58 523 33 74 lub +48 58 523 33 75, biuro@ctt.ug.edu.pl
Opracowanie: SRM, CTT UG
