Biotlač a tkanivové inžinierstvo skúmajú vedci pod záštitou piešťanského NÚRCH-u

Do realizácie Centra pre pokročilé terapie chronických zápalových ochorení pohybového aparátu (CPT ZOPA), jedného z aktuálne prebiehajúcich výskumných projektov Národného ústavu reumatických chorôb v Piešťanoch spolufinancovaných z Európskeho fondu regionálneho rozvoja, sa partnersky zapojili i tri ďalšie vedecké tímy. Konkrétne z Chemického ústavu Slovenskej akadémie vied, Technickej univerzity v Košiciach a spoločnosti Regenmed z Bratislavy.

Ako sa vyjadrili ich zástupcovia, motiváciou bola vo veľkej miere možnosť koordinácie biomedicínskeho výskumu so skúsenosťami z klinickej praxe. CPT ZOPA sa svojimi aktivitami orientuje na nezávislý a experimentálny výskum a vývoj. Ide najmä o využitie potenciálu kmeňových buniek či metód tkanivového inžinierstva.

Ku kľúčovým vedecko-výskumným pracovníkom v rámci partnerov projektu patrí aj vedúci Laboratória biočipov a microarrays Chemického ústavu Slovenskej akadémie vied (CHÚ SAV) Jaroslav Katrlík. „Projekt nás oslovil svojou významnosťou pre medicínsky výskum a využitie. Dostali sme v ňom možnosť pracovať na štúdiu glykozylačného stavu, čiže zastúpenia cukrovej zložky v bielkovinových biomarkeroch a na povrchu buniek. Je to oblasť, ktorá môže zlepšiť diagnostiku aj liečbu chronických zápalových ochorení. V rámci tohto projektu je veľmi dôležitá a u nás sme v nej expertmi,“ hovorí o dôvodoch, prečo sa rozhodli zapojiť do partnerskej spolupráce.

Ďalší kľúčový vedec Martin Boháč zo spoločnosti Regenmed sa vyjadruje v podobnom duchu: „Naša spoločnosť sa už niekoľko rokov venuje výskumu na poli tkanivového inžinierstva a regeneratívnej medicíny. Hlavným motívom byť členom širšieho konzorcia bola možnosť akcelerácie prenosu výstupov základného výskumu do klinickej praxe.“

Ako uvádza zástupca vedúceho pre vedu a výskum Katedry biomedicínskeho inžinierstva a merania, Strojníckej fakulty a partnera Technickej univerzity v Košiciach (TUKE) Marek Schnitzer, nosná téma projektu korešponduje so zameraním katedry: „Už dlhodobo sa zaoberáme medicínskou aditívnou výrobou, 3D biotlačou a vývojom biomateriálov pre bioaditívnu výrobu. Máme vyše 10-ročné skúsenosti s výrobou titánových implantátov v sériovej výrobe aj s výrobou implantátov na mieru“. Projektové konzorcium a jeho aktivity podľa neho poskytujú šancu významnému posunu vpred v oblasti vývoja a výroby náhrad tkanív a orgánov na mieru.

Projekt sa začal v roku 2020 a skončí v júni 2023, pričom podmienkou pre získanie nenávratného finančného príspevku bola aj jeho viacročná udržateľnosť. Hoci súčasná pandemická situácia s ochorením covid-19 skomplikovala niektoré plánované aktivity ako napríklad rekonštrukciu a sfunkčnenie laboratórií v Národnom ústave reumatických chorôb, výskumné práce u partnerov zatiaľ pokračujú podľa plánu.

„Momentálne sa venujeme najmä vývoju inovatívnych analytických postupov a metód pre meranie expresie a glykozylačného stavu proteínov, čiže obsahu a typu cukrov naviazaných na bielkoviny vo vzťahu ku chorobám pohybového aparátu. Využívame k tomu prevažne techniky založené na biosenzoroch a biočipoch, ale aj sofistikované postupy analýzy hmotnostnou spektrometriou. Taktiež vylepšujeme podmienky odberu vzoriek, ich spracovania a dlhodobého i krátkodobého uchovávania, za účelom dosiahnutia najvyššej stability získaného materiálu,“ popisuje činnosť vedcov z CHÚ SAV Jaroslav Katrlík.

V TUKE v súčasnosti pokračujú vo výskume a výrobe potenciálnych materiálov vhodných pre 3D biotlač, v ktorej vidia budúcnosť. „Sústreďujeme sa na tzv. resorbovateľné materiály s potenciálom rozložiť sa v organizme a bioatramenty, ktoré nahrádzajú organické látky tela ako napríklad kolagén, kyselina hyaluorónová a podobne. Po optimalizácii parametrov 3D biotlače pre vyvinuté materiály budeme schopní pripravovať v spolupráci s partnermi bunkami kolonizované bioimplantáty, ktoré sú podľa nás budúcnosťou implantológie,“ vysvetľuje Marek Schnitzer. V Regenmede sa podľa M. Boháča zasa pracuje na príprave nových rastových médií, ktoré umožnia „širokoškálovú expanziu somatických kmeňových buniek z viacerých tkanivových zdrojov“.

V rámci implementácie projektu a jeho výsledkov partneri opäť ocenili kooperáciu s klinickým pracoviskom v NÚRCH-u. J. Katrlík zo SAV-ky vyzdvihuje najmä možnosť spätnej väzby a práce so vzorkami. Martin Boháč zo spoločnosti Regenmed víta zvýšenie výskumných kapacít, ako aj možnosť zapojenia sa do ďalších vyvolaných národných a medzinárodných výskumných projektov. „Ďalším významným prínosom je možnosť zdieľania výsledkov získaných jednotlivými partnermi, čo pozitívne ovplyvní ďalší rozvoj v oblasti regeneratívnej medicíny,“ tvrdí.

Odborníci na košickej univerzite okrem výskumných aktivít plánujú tiež modernejšie vybavenie laboratórií a vybudovanie tzv. Living lab (laboratória otvorené pre verejnosť, študentov základných a stredných škôl ale aj pre laickú verejnosť). „Výskum na katedre je vo fáze zavádzania poznatkov do praxe zameraný aj na tvorbu Startup-ov a SpinOff, začínajúce spoločnosti, resp. spoločnosti prepájajúce výskumný a súkromný sektor,“ dopĺňa M. Schnitzer.