Nasz bioimplant uratuje operowaną twarz

Polski bioimplant pomoże uratować twarze operowanych osób, które cierpią na nowotwory twarzoczaszki. Ma on wspomóc odtwarzanie rozległych ubytków tkanki kostnej powstałych w czasie zabiegu operacyjnego.

(Zdjęcie ilustracyjne)

Foto: Glow Images/East News

Naukowcy, w konsorcjum koordynowanym przez Politechnikę Warszawską, pracują nad metodą leczenia onkologicznego, która wykorzysta komórki macierzyste pacjenta, aby wyhodować nową twarz oraz czynniki indukujące wzrost tkanki kostnej i naczyń krwionośnych. Serwis PAP "Nauka w Polsce" rozmawia z kierownikiem projektu .

Jak szacuje kierownik projektu, dr hab. inż. Wojciech Święszkowski z Wydziału Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej, rocznie około 1500 pacjentów w Polsce wymaga rekonstrukcji ubytków twarzoczaszki, w szczególności żuchwy. Obecnie, aby ratować twarz, pacjentowi przeszczepia się kości z innych części ciała, np. kości strzałkowej. To jednak niedoskonałe rozwiązanie. Powoduje powikłania i osłabia miejsce, z którego pobiera się kość. 

- Nasz projekt ma zaowocować opracowaniem nowatorskiej metody leczenia, uwzględniającej możliwości inżynierii tkankowej. Oznacza to, że wspomagamy pacjenta w regeneracji jego własnych tkanek, podając mu materiał syntetyczny stanowiący szkielet tkanki oraz komórki macierzyste pobierane z tkanki tłuszczowej. Mają one zdolność formowania nowej tkanki w środowisku, jakie stworzy implant – tłumaczy dr hab. Święszkowski. Mówiąc krótko, można wyhodować zamienniki brakującej tkanki. Nowatorstwo tego rozwiązania polega na metodzie, która pozwala na trójwymiarowe odwzorowanie ubytku.

Inżynierowie stworzą metody sterowania komputerowego, które pozwolą wytwarzać „rusztowanie” dostosowane do danego pacjenta. Na bazie rusztowania organizm sam odbuduje utraconą kość. - Nazywamy to bioimplantem, ponieważ rozwiązanie to łączy materiał biologiczny (ludzkie komórki macierzyste) z materiałem syntetycznym. Bioimplant jest czasowym implantem na czas regeneracji tkanki - około kilku miesięcy. Po tym okresie bioimplant powinien 'zniknąć' z miejsca ubytku. Aby to osiągnąć, stosujemy zaawansowane materiały, które mają zdolność hydrolizy, czyli rozpuszczania się w organizmie człowieka w kontrolowanym czasie – mówi dr hab. Święszkowski. 

Bioimplant powinien się przyjąć, ponieważ będzie zbudowany z najnowocześniejszych materiałów oraz modyfikowanych własnych komórek chorego. Ponadto, aby zapobiec tego rodzaju problemom, przyjęli zasadę, że pracują tylko z materiałami już dopuszczonymi do stosowania w organizmie człowieka.

Implant musi być „przyjazny” dla komórek, aby potrafiły one „przykleić się” do tego materiału. Kiedy już to nastąpi, muszą kontaktować się ze sobą na stworzonym materiale, jak również zachować zdolność podziału i właściwego różnicowania się. - Pamiętajmy, że dostarczamy w miejsce ubytku komórki macierzyste, które mogą różnicować się w różne typy komórek, a nam chodzi o to, żeby one tworzyły tkankę kostną, a nie tkankę nowotworową. Musimy odpowiednio dobrać materiał, aby sterować tym procesem i zachować nad nim pełną kontrolę – zaznacza inżynier. 

Uczeni dostarczą organizmowi wraz z bioimplantem odpowiednie czynniki wzrostu – najczęściej białka, które są produkowane w organizmie człowieka i wspomagają formowanie się tkanek. W przyszłości operacja wszczepienia bioimplantu będzie równoległa z wycięciem guza nowotworowego, aby uniknąć dodatkowych operacji rekonstrukcyjnych. 

Metoda niesie nadzieję na leczenie ubytków kostnych również poza obrębem twarzoczaszki, ale na początku przeznaczona jest tylko dla pacjentów z nowotworami w tym właśnie obszarze.