W Lublinie powstał inteligentny implant kostny, który pomoże w walce z osteoporozą. Wynalazek opracowali naukowcy z Uniwersytetu Medycznego w Lublinie przy współpracy z Politechniką Lubelską. Prace trwają już od trzech lat, a w ciągu kilku najbliższych produkt może być już gotowy do wdrożenia na rynek.
Całość kształtem i strukturą przypomina na przykład tabletkę od bólu głowy lub szkolną kredę do pisania. Jednak, jak zapewniają naukowcy, w tej niepozornej strukturze kryje się medyczna rewolucja w walce z osteoporozą.
– Implant pozwala nam działać bezpośrednio w miejscu złamania kości pacjenta – wyjaśnia prof. Agata Przekora-Kuśmierz z Uniwersytetu Medycznego w Lublinie. – Standardowym leczeniem pacjentów chorych na osteoporozę jest podawanie leków z grupy bisfosfonianów, niemniej jednak leki te są bardzo słabo przyswajalne z przewodu pokarmowego. Trzeba podawać pacjentom bardzo duże dawki tych leków. Pacjenci często muszą przestrzegać bardzo restrykcyjnej diety, żeby zwiększyć wchłanialność leku z przewodu pokarmowego. My poszliśmy o krok dalej. Nasz implant będzie tymczasowo wypełniał ten ubytek w tkance kostnej, stanowiąc rodzaj rusztowania dla komórek, które naturalnie występują w kości, które zaczną się dzielić i obrastać nasz implant, a równocześnie w przypadku nadmiernej aktywności komórek degradujących kość będzie się uwalniał lek, który będzie je inaktywował. Takie było założenie tego projektu.
Implant wzmacnia zdegradowane kości i ma pomóc w ich regeneracji po złamaniu. Ponadto implant po blisko sześciu miesiącach sam ulega biodegradacji i nie trzeba go później usuwać operacyjnie.
– Nasz wynalazek jest też inteligentny – zaznacza dr Jakub Matusiak z Politechniki Lubelskiej. – Substancja lecznicza uwalniana jest tylko i wyłącznie wtedy, kiedy zachodzi taka potrzeba. W wyniku przebiegu osteoporozy dochodzi do obniżenia wartości pH środowiska i właśnie wtedy uwalniana jest substancja lecznicza, która związana jest bezpośrednio z powierzchnią, przy pomocy tego łącznika polimerowego. To jest właśnie najistotniejsze w naszym wynalazku. Fakt, że substancja uwalnia się tylko wtedy, kiedy zachodzi taka potrzeba.
CZYTAJ: Lubelska uczelnia będzie szkolić z medycyny pola walki
To z kolei pozwala między innymi ograniczyć u pacjentów negatywne skutki wynikające z długotrwałego stosowania leków. A jakie jeszcze korzyści mają pacjenci? O tym mówi profesor Przekora Kuśmierz.
– Na pewno skróci to okres pobytu pacjentów w szpitalu – wskazuje prof. Przekora-Kuśmierz. – Odciąży też Narodowy Fundusz Zdrowia, poprawi jakość życia pacjenta, ponieważ kość zregeneruje się szybciej i pacjent będzie mógł dużo szybciej wrócić do swoich codziennych aktywności. Oczywiście terapia doustna wciąż będzie niezbędna, ponieważ problem z osteoporozą nie jest wyłącznie w miejscu złamania, tylko w całym szkielecie pacjenta.
Co ważne, implanty tworzone są z tak zwanych zeolitów, czyli minerałów znanych do tej pory głównie z przemysłu i stosowanych na przykład jako substytut cementu.
– Zeolit do naszych potrzeb możemy pozyskiwać z zanieczyszczeń produkowanych podczas spalania węgla – mówi prorektor ds. nauki Politechniki Lubelskiej prof. Wojciech Franus. – Głównym nośnikiem w tym implancie są bardzo mocno porowate struktury zeolitowe, są to glinokrzemiany, które w swoich kanałach zawierają jony wapnia. Te jony wapnia są potrzebne do tego, aby ułatwić krystalizację apatytu, czyli jednego z głównych składników kości. Dużym wyzwaniem była przeżywalność komórek, które hodowane były na tym implancie i tutaj musieliśmy wykonać mnóstwo różnego rodzaju badań i symulacji, ale efekt udało się osiągnąć. Stąd też nasze zgłoszenia patentowe i myślę, że w przyszłości już w zasadzie patenty, bo wszystkie te zgłoszenia otrzymały taki status, który zapewnia nam uzyskanie patentów.
CZYTAJ: Nie możesz przyjść? Odwołaj wizytę – ktoś inny czeka na termin
Naukowcy mają już opracowane pierwsze prototypy implantu oraz dziewięć zgłoszeń patentowych, a także przyznane już dwa patenty. Jednak zanim implant trafi na rynek, musi być bardzo dokładnie przebadany. Ma on ogromną szansę zmienić oblicze polskiej medycyny w walce z osteoporozą.
Projekt w grudniu ma szanse otrzymać dofinansowanie w ramach konkursu TRANSMED I ogłoszonego przez Agencję Badań Medycznych. Przy optymistycznych założeniach implant do wdrożenia na rynek mógłby być gotowy za sześć lat.
MaTo / opr. WM
Fot. Krzysztof Radzki
