Pancerz dla rany


03-08-2018 14:32:22

W czasach PRL-u kryl miał być remedium na rosnące apetyty Polaków. Skończyło się na propagandzie, lecz przy okazji polscy naukowcy zdobyli największe na świecie know-how związane z krylem. Nigdy nie wykorzystane. To Japończycy, Kanadyjczycy czy Norwegowie produkują dzisiaj z antarktycznego kryla cenny olej z kwasami omega 3. Za to po latach świetnie poradziliśmy sobie z odpadami, nie tylko po krylu. Od lat 60. japońscy i włoscy naukowcy próbowali wykorzystać pancerze skorupiaków do leczenia ran. Bez powodzenia. To Polacy znaleźli sposób, jak się przedrzeć przez pancerz trudności i to oni otrzymali patent ważny w kilkudziesięciu krajach świata.

Polski wynalazek rewelacyjnie przyspiesza gojenie najtrudniejszych ran przewlekłych. Aktywny opatrunek z biopolimerem otrzymywanym z pancerzy skorupiaków można stosować do leczenia ran, których proces gojenia się trwa dłużej niż dwa tygodnie. Są to najtrudniejsze przypadki: owrzodzenia podudzia, stopa cukrzycowa, odleżyny czy oparzenia nawet 4. stopnia.

Od nowotworów do superplastra

Substancją czynną jest otrzymywany z pancerzy skorupiaków biopolimer, estrowa pochodna chityny. Ten polisacharyd (wielocukier), rozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych, jest bezpieczny dla organizmu i charakteryzuje się dużymi możliwościami kształtowania po odparowaniu rozpuszczalnika. Z powodu tych właściwości naukowcy pracujący w laboratorium Celther Polska Sp. z o.o. w Łodzi zaczęli mu się uważnie przyglądać już 10 lat temu. Ale wówczas wcale nie myśleli o leczeniu ran. Laboratorium z ambicjami w medycynie regeneracyjnej i prowadzące badania nad spersonalizowanymi terapiami onkologicznymi, szukało dobrego środowiska do hodowli komórek nowotworowych.

Paradoksalnie, komórki nowotworowe, które sieją spustoszenie w organizmie, poza organizmem, w warunkach laboratoryjnych hoduje się bardzo trudno – mówi dr n. med. Sylwester Piaskowski, prezes spółki. – Dlatego w przeciwieństwie do włoskich czy japońskich naukowców, my patrzyliśmy na ten polimer z punktu widzenia pojedynczej komórki.

Pod mikroskopem elektronowym sprawdzono, w jaki sposób polimer wpływa na komórki i odkryto, że wyjątkowo chętnie, niczym na rusztowaniu, narastają one na przestrzennej strukturze polimeru, zbudowanej z sieci kontaktujących się ze sobą kanalików i mikroporów o przekrojach rzędu nanometrów.

To inne spojrzenie interdyscyplinarnego zespołu, składającego się z biotechnologów, biologów molekularnych, chemików i lekarzy, pozwoliło tak udoskonalić syntezę polimeru, że można było na jego podstawie opracować opatrunek przyspieszający gojenie ran.

Opatrunek zapewnia wilgotne środowisko, optymalne z punktu widzenia leczenia rany, zabezpiecza ją przed przesuszeniem i odprowadza nadmiar wydzieliny, a przy tym utrzymuje prawidłową termoregulację i wymianę gazową. Chroni przed infekcjami wtórnymi, ponieważ dla bakterii nie jest atrakcyjnym środowiskiem do namnażania się. Wykorzystując naturalne mechanizmy, bez wprowadzania dodatkowych leków, np. antybiotyków, w mikroskali pomaga kontrolować liczbę bakterii.

Bez bólu do zdrowia

Opatrunek wręcz wymusił zupełnie nowy sposób terapii pacjenta z ranami przewlekłymi. Do tej pory okrywające ranę opatrunki trzeba było zdejmować co kilka dni. Lekarz oczyszczał ranę, zakładał nowy opatrunek i tak przez kilka tygodni, a nierzadko miesięcy, czasami nawet lat, bo i tak długo może trwać leczenie ran przewlekłych. Każdej zmianie opatrunku towarzyszy silny ból. Nie da się bowiem usunąć opatrunku bez naruszenia powierzchni rany, tworzącego się skrzepu, nie niszcząc przy tym odbudowywanych drobnych naczyń krwionośnych czy nerwów.

Tymczasem biodegradowalnego opatrunku na bazie biopolimeru nie trzeba za każdym razem usuwać. Integruje się on z powierzchnią rany, a enzymy znajdujące się w ranie rozkładają go powoli – a zatem zamiast wymieniać, wystarczy go po prostu dołożyć, zanim całkowicie ulegnie biodegradacji. To prawdziwa rewolucja – lekarz podczas kolejnej wizyty nie widzi rany, zobaczy dopiero zdrową skórę po zagojeniu. Do badania klinicznego, które trwało 2,5 roku, włączono 174 pacjentów z bardzo poważnymi ranami przewlekłymi, wielu z nich cierpiało dodatkowo na zaawansowaną cukrzycę czy nadciśnienie.

Piękniejsza twarz polimeru

Swój patent spółka wykorzystała nie tylko w specjalistycznych opatrunkach, które z powodzeniem przeszły fazę prób klinicznych. Jest również on składnikiem kremu ochronno-regenerującego do leczenia codziennych podrażnień, odparzeń, otarć i odleżyn.

Biopolimer otrzymany z pancerza skorupiaków może przyjmować postać cieniutkich niteczek, które łącząc się ze sobą, tworzą coś w rodzaju siatki – tę trójwymiarową strukturę wykorzystano w kosmetykach do pielęgnacji twarzy. Z jednej strony polimer pełni funkcję tarczy ochronnej, poprawia nawilżenie skóry, zabezpiecza ją przed słońcem, wiatrem, negatywnym działaniem klimatyzacji i zanieczyszczeniami – nie tylko obecnymi w środowisku pyłami PM2,5, tlenkami azotu czy ozonem, ale też substancjami smolistymi unoszącymi się... znad patelni podczas smażenia kotletów. Z drugiej strony polimerowa siatka stanowi wsparcie dla pozostałych składników aktywnych. Dzięki temu np. mikrosferyczny kolagen może przez dłuższy czas uwalniać się z kremu, znacznie lepiej wypełniając od wewnątrz zmarszczki i bruzdy. Poza tym stymuluje komórki do produkcji własnego kolagenu i fibropektyny.

Nauka i biznes

- Podczas czterech lat spędzonych na stażach w Stanach Zjednoczonych obserwowałem, jak tam naukowcy swoje sukcesy naukowe potrafią wykorzystać w przemyśle. Po powrocie udało mi się znaleźć inwestorów i z perspektywy czasu muszę przyznać, jak bardzo są lojalni i cierpliwi – początki firmy sprzed 10 lat wspomina prof. dr hab. Piotr Rieske, kierownik Zakładu Biologii Nowotworów na Wydziale Nauk Biomedycznych i Kształcenia Podyplomowego Uniwersytetu Medycznego w Łodzi, a zarazem kierownik Laboratorium Naukowo-Badawczego Celther Polska – Uznaliśmy, że ze wszystkich naszych ambitnych projektów, najbliżej, w zasięgu kilku lat, jest właśnie opatrunek.

Wynalazek ochroniono patentem prawie na całym świecie, powstały unikatowe urządzenia produkcyjne, wybudowano fabrykę.

Spółka nie zaprzestała jednak prac nad komórkami macierzystymi i medycyną spersonalizowaną w onkologii, od których się zaczęła jej historia. Uzyskała patent na reprogramowanie komórek – z komórek znajdujących się w moczu potrafi otrzymać dowolne komórki organizmu człowieka, produkuje je i sprzedaje innym laboratorium naukowo-badawczym. W przyszłym roku planuje rozpocząć badania kliniczne nad celowaną terapią przeciwnowotworową, przeznaczoną dla pewnej grupy pacjentów, chorych na różne nowotwory, jak glejaki wielopostaciowe, raki płuc, jelita grubego, prostaty, ale u których występuje ta sama mutacja genu EGFR.

Naszym celem jest rzetelna praca naukowa i sukces ekonomiczny – podkreśla prof. Rieske. Budując silny zespół naukowy, spółka zatrudnia naukowców nie tylko z Polski, lecz również osoby, które zrobiły doktoraty w Niemczech, Wielkiej Brytanii, Japonii, USA i tam planowały kontynuować swoje naukowe kariery.

Nasi pracownicy wyjeżdżając teraz na przykład do Stanów Zjednoczonych, są zdziwieni, że w Polsce pracowali w lepszym laboratorium, posługiwali się trudniejszymi technikami. I nawet na Harvardzie mogą przekazywać najnowsze umiejętności i technologie, a nie tylko jadą tam po naukę – dodaje.

Co zaś wspólnego z nauką przez duże „N” mają kosmetyki, które spółka produkuje i sprzedaje? Otóż, jak wyjaśnia prof. Piotr Rieske: – Mieliśmy wybór. Mogliśmy zdecydować się na crowdfunding albo fundusze unijne i w ten sposób zbierać pieniądze na ambitniejsze projekty. Ale wydawało nam się, że będzie bardziej fair, jeśli wykorzystując wyniki swoich badań, wyprodukujemy przy okazji kosmetyki i dzięki temu sami będziemy zarabiać pieniądze, nie dla siebie, ale na trudne i ryzykowne działania.

Irena Fober

Zdjęcia: Celther Polska

Pancerz i bąbelki

Do opatrunków z kryla przybliżają nas również naukowcy z Politechniki Gdańskiej. Parę lat temu nauczyli się, w jaki sposób rozpuszczać chitozan w wodzie gazowanej. Dzisiaj to ich ekscentryczne nieco odkrycie może pomóc w leczeniu oparzeń słonecznych, ukąszeń owadów i podrażnień po depilacji. Naturalny związek pozyskiwany z pancerzy skorupiaków, np. krewetek czy kryla, ma działanie łagodzące, przeciwgrzybicze i przeciwbakteryjne, nawilża skórę, chroni ją i regeneruje. Składniki chitozanu – glukozamina i N-acetyloglukozamina – mają podobną strukturę, jak występujący w skórze człowieka kwas hialuronowy i heparyna. Chitozan jest więc całkowicie biokompatybilny. Wcześniej nie stosowano go w kosmetykach pielęgnacyjnych, ponieważ rozpuszcza się tylko w szkodliwych dla skóry roztworach o niskim pH. Przełomem okazało się właśnie odkrycie polskich badaczy, którzy wpadli na pomysł, żeby chitozan rozpuścić w wodzie z dodatkiem dwutlenku węgla, czyli w słabym i niestabilnym kwasie węglowym.

Komentuje Waldemar Rukść

21-22
Aktualny numer WSZYSTKIE
eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl