Badacze z Uniwersytetu Jagiellońskiego opracowali nową metodę odtwarzania tkanki miękkiej powłok ciała w miejscach ich ubytku. Rozwiązanie bazuje na sposobie przetwarzania tkanki tłuszczowej dowolnego dawcy. W przyszłości może pomóc m.in. pacjentom po urazach mechanicznych, oparzeniach czy rozległych operacjach onkologicznych i radioterapii.

Nowa metoda, jak poinformowano na stronie uczelni, docelowo ma być alternatywą dla obecnie stosowanych metod opartych na przeszczepieniu tkanki tłuszczowej (lipotransferze). Ponadto, jak przekonują badacze, nowe rozwiązanie jest łatwiejsze do stosowania i będzie dawać trwalsze efekty.

Przetwarzanie tkanki tłuszczowej

Nową metodę odtwarzania tkanki miękkiej opracował zespół naukowców pod kierunkiem dr. Marcina Piejko z III Katedry Chirurgii Ogólnej UJ CM. Polega ona na uzupełnieniu ubytków tkanek miękkich powłok ciała z wykorzystaniem naturalnych procesów biologicznych organizmu.

Ubytki mogą obejmować niektóre z tkanek miękkich, w tym skóry, tkanki podskórnej mięśni, a także ściany przewodu pokarmowego. Ich przyczyny są różnorodne, dotyczą np. następstwa urazów mechanicznych, oparzeń czy rozległych operacji onkologicznych i radioterapii. Odkrycie naukowców z UJ pozwoli przeprowadzać również zabiegi modelowania sylwetki, w tym także operacje plastyczne piersi.

Opracowana metoda bazuje na sposobie przetwarzania tkanki tłuszczowej dowolnego dawcy, a następnie przeszczepienia uzyskanego preparatu w miejsce ubytku tkanki. Preparat, który został nazwany przez naukowców adipoECM, jest traktowany przez organizm jako rusztowanie, które zasiedlane jest przez własne komórki pacjenta, w tym również naczynia krwionośne. Badacze znaleźli sposób na pozyskanie takiego preparatu bezpośrednio z tkanki tłuszczowej. Wskazują, że dawcą nie musi być ta sama osoba, której wszczepiany jest materiał, natomiast może być nim każdy człowiek. To znacząco ułatwia również stosowanie tej metody.

Tkanka tłuszczowa może pochodzić od dowolnego dawcy, ale najpierw trzeba ją oczyścić

Badacze wyjaśniają, że punktem wyjścia da rusztowania, na którym odbudowuje się żywa tkanka mięśnia, jest tkanka tłuszczowa, pochodząca od dowolnego, zdrowego dawcy, np. po zabiegu liposukcji. Materiał poddaje się procesowi decelularyzacji, czyli usunięcia z niego komórek dawcy.

– Ważne są dla nas podstawowe składniki budulcowe tkanki, które występują powszechnie w tkance tłuszczowej w każdym organizmie. Niepożądane są natomiast wszelkie komórki żywe i martwe, jak również nośniki kodu genetycznego – nie tylko samego dawcy, ale wszelkich bakterii czy wirusów, które mogłyby znaleźć się w wyjściowym materiale. Wszczepienie takich związków do organizmu biorcy mogłoby wywołać silną reakcję immunologiczną. Organizm na pewno nie przyjmowałby takiego materiału jako przyjaznego i nadającego się do zasiedlenia swoimi komórkami – wyjaśnia dr Marcin Piejko.

Badacz wskazuje, że jednym z głównych elementów odkrycia jest sposób oczyszczania tłuszczu z niepożądanych związków, które przez organizm biorcy są identyfikowane jako czynniki obce (antygeny). Gdy związki te zostaną wprowadzone do organizmu, uruchamiają się mechanizmy obronne, co prowadzi do odrzucenia przeszczepu.

– Wiemy, że tkankę tłuszczową u każdego człowieka buduje pewna uniwersalna grupa związków i białek, wspólna dla całego naszego gatunku. Poszukując rozwiązań na opracowanie takiego rusztowania, które byłoby akceptowane przez każdy organizm ludzki, zależało nam, by z materiału wyjściowego skutecznie usunąć wszystko, co nie jest uniwersalne. Tak powstał adipoECM, czyli całkowicie naturalny preparat, który potencjalnie nadaje się do przeszczepu w zasadzie u każdej osoby – dodaje dr Marcin Piejko.

Preparat ten to tzw. macierz zewnątrzkomórkowa, w której skład wchodzą m.in. różne typy kolagenu, elastyna, fibrilina, fibronektyna, tenascyna i laminina.

Całkowita odbudowa tkanki łącznej w 60 dni

Naukowcy informują, że wynalazek przeszedł już testy in vivo, które przeprowadzono na myszach. Badania wykazały, że w miejscu wszczepienia preparatu w ciągu 60 dni następuje całkowita odbudowa tkanki łącznej. Operowane myszy nie wykazywały ponadto żadnych reakcji zapalnych.

Oznacza to więc, że zewnątrzkomórkowa macierz została zidentyfikowana przez organizm zwierząt jako przestrzeń nadająca się do zasiedlenia. Ponadto powstały na niej żywe komórki i naczynia krwionośne – a wszystko to wyłącznie z udziałem naturalnych sił organizmu biorcy.

Jedną z głównych zalet opracowanej metody, jak wskazują krakowscy eksperci, jest możliwość wykonywania małoinwazyjnych zabiegów rekonstrukcji tkanek oraz duży stopień kontroli tego, w jaki sposób organizm samodzielnie regeneruje ubytek, niejako wrastając w podane rusztowanie.

Trwają prace, by wprowadzić rozwiązanie na rynek

Wyniki badań są bardzo optymistyczne, natomiast preparatu nie można jeszcze stosować w zabiegach medycznych u ludzi. Konieczne jest przeprowadzenie badań klinicznych. Centrum Transferu Technologii UJ (CITTRU) zaczęło od zapewnienia ochrony własności intelektualnej zarówno dla preparatu adipoECM, jak i metody jego wytworzenia. Najbliższym krokiem jest nawiązanie współpracy z partnerem branżowym lub inwestorem, który przeprowadzi procedury niezbędne do tego, by preparat stał się nowym produktem medycznym dopuszczonym do powszechnego użytku.

– Przed nami jeszcze długa droga, ponieważ testy kliniczne to kosztowny proces, który może zająć nawet kilka lat. Technologia ma jednak sporo zalet i kluczowe przewagi nad obecnie stosowanymi metodami regeneracji tkanki, więc mam przekonanie, że wkrótce nawiążemy współpracę z odpowiednim podmiotem i możliwie szybko wprowadzimy ten preparat na rynek – mówi dr Gabriela Konopka-Cupiał, dyrektor CITTRU UJ.

Badania zostały wykonane przez interdyscyplinarny zespół naukowców i studentów z Wydziału Lekarskiego UJ CM oraz Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ i obejmował zespół biochemików (prof. Paweł Mak, Elwira Ligas), biologów komórki (prof. Justyna Drukała, dr Alicja Hinz) i lekarzy (prof. Piotr Wałęga, dr Marcin Piejko).

Źródło: uj.edu.pl