Zespół naukowców z wielką wiedzą i doświadczeniem tworzy w Warszawie bioniczną (czyli inaczej sztuczną) trzustkę. Organ ten jest dość mały, lecz niezwykle ważny. Jeśli chodzi natomiast o budowę i połączenia z resztą ciała – bardzo skomplikowany.

Możliwe, że zespołowi pod kierownictwem prof. Michała Wszoły uda się stworzyć biotoniczną trzustkę – potrzeba jednak na to funduszy.

Ratunek dla cukrzyków

Bioniczna trzustka miałaby zastąpić organy pozyskiwane od zmarłych dawców. Opanowanie wytwarzania takiej „protezy” byłoby zbawieniem dla milionów chorych – zarówno w Polsce, jak i na całym świecie.

Chora trzustka ma ścisły związek z cukrzycą. Na cukrzycę typu I cierpi w Polsce ok. 200 tys. osób. Ponad 20 tys. z nich walczy z poważnymi powikłaniami, które są następstwem tej choroby. Ponadto, cukrzyca może doprowadzić do śmierci. Długofalowo, z powodu wieloletniego nadmiaru cukru w organizmie (hiperglikemia), dochodzi do wyniszczenia wielu narządów i zakłócenia procesów życiowych. Przykładowo tak dzieje się w wyniku nagłego spadku poziomu cukru poniżej normy (hipoglikemia) i „wyłączenia” mózgu, który odżywia się cukrem. W takiej sytuacji szanse na normalną egzystencję lub w ogóle na życie daje wyłącznie przeszczep trzustki.

Bioniczna trzustka miałaby zastąpić organy pozyskiwane od zmarłych dawców.

W leczeniu najcięższych przypadków cukrzycy typu I stosowana jest też metoda przeszczepiania tzw. wysp trzustkowych, czyli bardzo małych skupisk komórek zajmujących się wytwarzaniem insuliny i glukagonu. Transplantacja wysp jest bardzo trudna od strony technicznej, ale z drugiej strony jest mniej inwazyjna od przeszczepu całego organu. Jest też znacznie mniej skuteczna.

Taki był punkt wyjścia dla prac nad bioniczną trzustką. Nad jego przesunięciem w rejony wyższego komfortu i dobrej nadziei dla cukrzyków wymagających transplantacji trzustki pracuje od mniej więcej dekady warszawski transplantolog prof. Michał Wszoła. Jest on pomysłodawcą i szefem zespołu pracującego z sukcesami nad bioniczną trzustką, która byłaby narzędziem stanowiącym rozwiązanie problemu ogromnej dysproporcji między uzasadnioną liczbą pilnych transplantacji i mikroskopijnymi możliwościami pozyskiwania organów od zmarłych dawców.

Prof. Wszoła uznał za wart rozpoznania pomysł wydrukowania narządu imitującego funkcje trzustki, ale z wyłączeniem funkcji wytwarzania soku trzustkowego, który w zmaganiach z cukrzycą nie odgrywa pierwszoplanowej roli. Zawężenie zadania wynikało też z przekonania, że bioniczna trzustka w pełnym kształcie, tj. z funkcją produkcji soku, to zadanie na tym etapie zbyt trudne. Rolę „obrabiarko-frezarki” przejąć miała biodrukarka pracująca w trójwymiarowej technologii 3D. Potrzebne były tzw. biotusze do wytworzenia imitacji macierzy zewnątrzkomórkowej do „zmieszania” z wyspami trzustkowymi wyizolowanymi z żywej trzustki. Drugi rodzaj biotuszu posłużyć miał w tej procedurze do uzyskania (z drugiej dyszy drukarki) skomplikowanego układu naczyniowego, którego zadaniem jest dostarczanie substancji odżywczych i tlenu do wysp trzustkowych.

Potrzebne wsparcie finansowe

Z inicjatywy prof. Wszoły powstało wówczas konsorcjum powołane przez jego macierzysty Warszawski Uniwersytet Medyczny, Politechnikę Warszawską, Instytut Biologii Doświadczalnej PAN im. M. Nenckiego, Fundację Badań i Rozwoju Nauki, Centrum Medyczne Medispace i Szpital Dzieciątka Jezus w Warszawie. Ale pojawiły się problemy finansowe. Dopiero przy trzecim podejściu, w 2016 r., udało się uzyskać finansowanie z programu NCBiR pn. Strategmed III. Właściwe przedsięwzięcie rozpoczęło się w 2017 r., najpierw od prób z biotuszami.

Autopromocja
Specjalna oferta letnia

Pełen dostęp do treści "Rzeczpospolitej" za 5,90 zł/miesiąc

KUP TERAZ

W 2019 r. zespół naukowców z Fundacji Badań i Rozwoju Nauki pod kierunkiem prof. Wszoły „wydrukował” pierwszy, w pełni funkcjonalny narząd o wymiarach 4cm x 3cm x 2cm, produkujący insulinę i glukagon. Powstał zupełnie nowy narząd, niewystępujący w tym kształcie i funkcjach w przyrodzie, ale spełniający swoją funkcję. Co najważniejsze, badania z użyciem rezonansu magnetycznego potwierdziły, że powstał układ naczyniowy zgodny z założeniami. Gdyby „wydrukowany” wtedy narząd udało się przeszczepić człowiekowi, to w pełni zabezpieczałby taką osobę przed cukrzycą.

Nowy narząd będący tworem o luźnej strukturze trzeba było zabezpieczyć przed rozerwaniem wskutek skoków ciśnienia. Dlatego kolejnym etapem były prace nad wzmocnieniem struktury bionicznej trzustki. Opatentowany został również sposób zespalania bionicznej trzustki z układem naczyniowym człowieka. W minionych dwóch latach sprawdzano działanie bionicznych trzustek najpierw na małych zwierzętach, a następnie na świniach. Doświadczenia potwierdziły właściwe, zgodne z oczekiwaniami i założeniami, działanie narządu uzyskanego w biodrukarce. Cel prac można ująć w trzech punktach: metoda tak mało inwazyjna jak przeszczep wysp trzustkowych, tak skuteczna jak przeszczep całej trzustki i docelowo niewymagająca organu od zmarłych dawców. Na dotychczasowym etapie trzeci punkt pozostaje niespełniony, bowiem drukowanie bionicznej trzustki wymaga dodania do biotuszów wysp trzustkowych pobranych od dawcy.

W opinii prof. Wszoły kluczowa jest kwestia połączenia sztucznej trzustki z układem naczyniowym pacjenta. Wyspy trzustkowe to małe narządy, a naczynia łączące je z organizmem mają 0,5-milimetrowe średnice. Innymi słowy, są dwa bardzo trudne zadania: wytwarzanie bionicznych wysp i ich ożywienie w ciele.

Obecnie kończy się etap badań bionicznych trzustek na dużych zwierzętach. Mniej więcej za dwa lata mogłyby rozpocząć się badania kliniczne, tj. z udziałem pacjentów.

Teraz rzecz sprowadza się do pokrycia kosztów dalszych etapów, szacowanych na kilkadziesiąt milionów złotych. W realiach potencjalnego stosowania bionicznych trzustek rachunki za zdrowie Polaków raczej by nie spadły, ale byłaby szansa na spowolnienie ich wzrostu.

Jeśli porównać prace nad bioniczną trzustką do wyprawy na niezwykle trudno dostępny szczyt w Himalajach, na przykład niebotyczny K2, to warszawska ekspedycja spółki Polbionica jest już bardzo wysoko w górach. Sukces jest realny, ale wierzchołek może pozostać niezdobyty. Wydaje się, że szanse na kontynuowanie projektu bionicznej trzustki leżą prawdopodobnie głównie gdzieś za granicą, gdzie możliwości finansowe są większe.