Przełom w chirurgii plastycznej. Polscy naukowcy opracowali metodę, niczym z filmów science-fiction

Miałeś wypadek, po którym została przykra pamiątka, a może oparzyłeś się substancją, która pozostawiła nieodwracalne ślady na ciele? Teraz możesz liczyć na to, że skutki tych zdarzeń zostaną w dużej mierze złagodzone, bo polska nauka znów dokonała przełomu. Nowa metoda odbudowy tkanek miękkich powłok, to również szansa dla osób po operacjach onkologicznych i radioterapii. Ucieszą się z niego również osoby planujące zabiegi modelowania sylwetki, w tym operacje plastyczne piersi.

Naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego opracowali nową metodę odbudowy tkanek miękkich powłok ciała w miejscach ich ubytku – poinformowało Centrum Transferu Technologii CITTRU Uniwersytetu Jagiellońskiego. Nowa metoda ma być alternatywą dla obecnie stosowanych technik opartych na przeszczepianiu tkanki tłuszczowej (lipotransferze). Naukowcy twierdzą, że nowe rozwiązanie może być nawet łatwiejsze w stosowaniu, a co najważniejsze: powinno dawać trwalsze efekty. Dlaczego nowa metoda jest lepsza od starych?

Autorami przełomowego rozwiązania problemów osób wymagających często ingerencji chirurga plastyka są badacze tworzący zespół pod kierunkiem dr. Marcina Piejko z III Katedry Chirurgii Ogólnej Collegium Medicum UJ. Interdyscyplinarny zespół składa się z naukowców i studentów Wydziału Lekarskiego UJCM oraz Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ – biochemików (prof. Paweł Mak, mgr Elwira Ligas), biologów komórki (prof. Justyna Drukała, dr Alicja Hinz) i lekarzy (prof. Piotr Wałęga).
Ujmując temat w największym skrócie: wymienieni naukowcy opracowali alternatywny sposób uzupełniania ubytków tkanek miękkich powłok ciała. Co jednak najważniejsze: ich metoda oparta jest na wykorzystaniu naturalnych procesów biologicznych organizmu. Aby jednak organizm mógł odbudować tkanki, trzeba będzie mu trochę pomóc.

Ubytki, które będzie można uzupełnić dzięki metodzie badaczy z Krakowa to te, które powstają najczęściej w następstwie operacji, oparzeń lub wypadków. Chodzi o ubytki: skóry, tkanki podskórnej, mięśni, ale też ubytki w ścianach przewodu pokarmowego. Zastosowanie nowej metody związane jest przede wszystkim z opracowaniem przez naukowców innowacyjnego preparatu, który pomoże tkance się zregenerować. Ale po kolei.

Innowacyjna metoda bazuje na sposobie przetworzenia tkanki tłuszczowej dowolnego dawcy, co potencjalnie ma ułatwić cały proces. Następnie, uzyskany preparat przeszczepiany jest w miejsce ubytku tkanki. Preparat ten – nazwany przez twórców adipoECM – jest dla organizmu swego rodzaju rusztowaniem, które zasiedlane jest przez własne komórki pacjenta, w tym również naczynia krwionośne.

Punktem wyjścia do uzyskania odpowiedniego preparatu jest tkanka tłuszczowa, która może pochodzić od dowolnego, zdrowego dawcy, na przykład kogoś. po zabiegu liposukcji. Taki materiał poddaje się procesowi decelularyzacji, czyli usunięcia z niego komórek dawcy – wyjaśniają twórcy.

– 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 – tłumaczy dr Marcin Piejko z UJ.

Dr Piejko podkreśla, że jednym z głównych elementów odkrycia jest sposób otrzymywania adipoECM, czyli wypracowanie procesów oczyszczania tłuszczu z niepożądanych związków, które przez organizm biorcy są identyfikowane jako czynniki obce (antygeny). Gdy takie związki zostaną wprowadzone do organizmu, uruchamiane są kaskady reakcji obronnych, które w rezultacie prowadzą 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.

Jak zaznacza ośrodek badawczy, wynalazek przeszedł już testy in vivo, które przeprowadzano na myszach. Badania wykazały, że w miejscu wszczepienia adipoECM w okresie 60 dni następuje całkowita odbudowa tkanki łącznej. Co warto zauważyć: operowane myszy nie wykazywały żadnych reakcji zapalnych. Oznacza to, że wszczepiona macierz zewnątrzkomórkowa została zidentyfikowana przez ich organizmy jako przestrzeń nadająca się do zasiedlenia. Powstały w niej żywe komórki i naczynia krwionośne wyłącznie z udziałem naturalnych sił organizmu biorcy. Naukowcy podkreślają, że jedną z głównych zalet opracowanej przez nich metody jest możliwość wykonywania małoinwazyjnych zabiegów rekonstrukcji tkanek oraz duży stopień kontroli tego, w jaki sposób organizm samodzielnie regeneruje ubytek, niejako wrastając w podane rusztowanie.

Naukowcy zwracają uwagę, że choć wyniki dotychczasowych badań są bardzo optymistyczne, opracowanego preparatu nie można jeszcze stosować w zabiegach medycznych u ludzi. Najpierw trzeba przeprowadzić badania kliniczne, a te mogą okazać się czasochłonne.

– 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.

Na razie Centrum Transferu Technologii UJ (CITTRU) zapewniło ochronę własności intelektualnej zarówno dla preparatu adipoECM, jak i metody jego wytworzenia. Najbliższym krokiem ma być nawiązanie współpracy z partnerem branżowym lub inwestorem, który przeprowadzi procedury niezbędne do tego, aby adipoECM stał się nowym produktem medycznym dopuszczonym do powszechnego użytku – informuje ośrodek badawczy.

Jakie przewagi ma adipoECM nad metodami opartymi na przeszczepie tłuszczu (lipotransferze)?

1. Tłuszcz do zabiegu można pobrać od dowolnej osoby – natomiast lipotransfer wymaga, by materiał wyjściowy pobrać od tej samej osoby, która będzie biorcą przeszczepu. Problemem może być jednak niedobór tkanki do autoprzeszczepu u biorcy. W przypadku adipoECM nie ma tego warunku.
2. Preparat po podaniu nie zmniejszy swojej objętości, ponieważ nie ma w nim komórek, które z czasem mogą obumrzeć. W lipotransferze przeszczepiane są fragmenty tkanki tłuszczowej z uszkodzoną siecią naczyń krwionośnych. Po zabiegu część przeszczepionej tkanki obumiera zmniejszając efekt objętościowy. W przypadku adipoECM ten problem nie istnieje.
3. AdipoECM można długo przechowywać i produkować na zapas jako materiał uniwersalny – w przypadku lipotransferu nie jest to możliwe.
4. Korzystna relacja ceny preparatu w porównaniu do ceny implantów piersi – według wstępnych wyliczeń naukowców z UJ ekwiwalent preparatu adipoECM w porównaniu z implantami stosowanymi w operacjach modelowania piersi jest około sześć do siedmiu razy tańszy.
5. Szybkie przygotowanie – po otrzymaniu tkanki tłuszczowej (materiału wyjściowego) pozyskanie adipoECM zajmuje zaledwie trzy dni.

Źródło: Uniwersytet Jagielloński/Centrum Transferu Technologii CITTRU