Tiskane izdaje
Skupina raziskovalcev z Instituta Jožef Stefan aMediMat, ki je na omenjeni konferenci osvojila nagrado za inovacijo z največjim tržnim potencialom, nakazuje rešitev v obliki zdravilnega obliža z matičnimi celicami in zdravilnimi učinkovinami. Obliž, ki je v fazi laboratorijskega testiranja, je zgrajen iz naravnega fibroina, pridobljenega iz svile, ki jo naredijo sviloprejke.
Svila je že tisočletja poznana kot zelo cenjen tekstil. Priljubljena je zaradi izredno prijetnega občutka ob stiku s kožo, mehkega sijaja in trpežnosti. V zadnjih desetletjih pa se je ob velikem napredku v biologiji, biokemiji, genetiki in materialih njena uporaba razširila tudi na druga področja. Zaradi izjemnih mehanskih, optičnih in termičnih lastnosti jo uporabljajo pri razvoju visokotehnoloških izdelkov v optiki in elektroniki, v zadnjem času pa se vse bolj uveljavlja tudi v regenerativni medicini, kjer pomaga pri obnovi poškodovanih ali obolelih delov človeškega telesa.
Skupina raziskovalcev z Instituta Jožef Stefan aMediMat nakazuje rešitev v obliki zdravilnega obliža z matičnimi celicami in zdravilnimi učinkovinami. Foto: Ana Gantar
Celična terapija
Regenerativna medicina je mlado, hitro napredujoče interdisciplinarno področje, ki izkorišča izjemno sposobnost matičnih ali tkivno specifičnih celic za obnovo ali rast novih tkiv. V zadnjem času vse bolj napreduje tudi tkivno inženirstvo, katerega cilj je vzgajanje tkiv in organov zunaj človeškega telesa. V tem primeru celični biologi matične celice, odvzete iz tkiva odraslega človeka, ali predhodno shranjene celice iz biobank v primernem okolju nasadijo v tridimenzionalne nosilce in z rastnimi faktorji sprožijo tvorbo novega tkiva, ki ga nato vsadijo v telo. Različna zdravljenja z uporabo celic v splošnem imenujemo s skupnim izrazom »celična terapija«, ki jo uvrščamo med napredna zdravljenja.
V Sloveniji matične celice že od leta 2005 uporabljajo v kliničnih študijah pri bolnikih s srčnim popuščanjem. Ko standardna zdravljenja odpovedo, jih ponekod že precej uspešno uporabljajo tudi pri zdravljenju hematoloških in nekaterih avtoimunskih bolezni, pri obnovi močno poškodovanega hrustanca itn. Uporaba matičnih celic torej pospešeno prodira v različne veje humane pa tudi veterinarske medicine.
Matične celice je, kot je bilo lepo razloženo v prispevku »Dragocenosti v biobanki: zdravljenje z matičnimi celicami«, mogoče pridobiti iz »lastnih zalog«, ki jih hranimo npr. v maščobnem tkivu, kostnem mozgu, zobni pulpi itd., ali pa iz biobanke. Za nadaljnji razvoj in rast pa celice potrebujejo primerno podlago, na katero se lahko pričvrstijo. V idealnem primeru je podlaga tridimenzionalno luknjičasto ogrodje, ki je biokompatibilno, nudi začasno mehansko oporo celicam, po opravljeni funkciji pa se razgradi. Fibroin iz svile kaže zelo primerne lastnosti, zato mu je namenjeno veliko pozornosti raziskovalcev.
Od kokona do zdravilnega obliža
Svila je sestavljena iz proteinov (beljakovin), ki jih iz svojih žlez izločajo nekatere žuželke, npr. sviloprejke in pajki. Fibroin daje niti mehansko stabilnost, sericin pa služi kot neke vrste lepilo, ki pomaga, da se nit lažje oblikuje v kokon. Svilene niti so se v medicini že dolgo uporabljale za šivanje ran, vendar je bila zaradi občasnega negativnega imunskega odziva biokompatibilnost svile do pred kratkim negotova. Izkazalo se je, da je razlog za neželen imunski odziv le protein sericin.
Kokone, kakršne uporablja tekstilna industrija za izdelavo tekstila, zato najprej razgradimo in odstranimo sericin, da dobimo biokompatibilen fibroin, na katerega se telo dobro odziva. Iz preostalega fibroina z dodatnimi učinkovinami, potrebnimi za obnovo tkiva, pa oblikujemo želatinasto strukturo poljubne debeline. Luknjičasta struktura želatinastega fibroina omogoča naselitev z matičnimi celicami, ki sčasoma ustvarijo novo tkivo.
Zdravilni obliž pa je le ena od inovativnih rešitev, ki jih obetajo kompozitni materiali na osnovi fibroina svile. Ponujajo tudi možnost obnove obzobnega tkiva, razvoj novih kompozitnih »cementov« za dentalne vsadke, regeneriranje poškodb hrustanca, kosti in celo tetiv in vezi. Vendar pa je od razvoja do trženja in dejanske uporabe tovrstnih medicinskih pripomočkov zelo dolga in predvsem zelo draga pot. Tudi Karel bo moral še kar dolgo počakati na zdravilni obliž za svojo tegobo.
***
Saša Novak je doktorica kemije, raziskovalka na IJS, učiteljica na MPŠ, koordinatorka ZnC (ki ni cinkov karbid), podpredsednica združenja SATENA in še kaj. Raziskovalno področje: razvoj novih materialov za uporabo v biomedicini in v najbolj vročih delih bodočih fuzijskih reaktorjev.
