Bioniczna trzustka zmieni życie chorych? Polak chce przeprowadzić innowacyjną operację

Położona w górnej części jamy brzusznej, za żołądkiem, trzustka wytwarza sok trzustkowy zawierający enzymy trawiące różne składniki pokarmu, w tym węglowodany, białka i tłuszcze. Jej drugą, niezwykle istotną funkcją jest produkcja hormonów, m.in. insuliny i glukagonu, które, trafiając do krwiobiegu, regulują pracę wielu tkanek i narządów.

- Bez trzustki sobie nie poradzimy - powiedział w audycji "Sygnały dnia" dr Maciej Kawecki, dyrektor Centrum Innowacji na Uniwersytecie WSB Merito Warszawa, prezes Instytutu Lema. Tymczasem w Polsce żyje ok. 20 tys. potencjalnych biorców tego narządu - to osoby z ciężko powikłaną cukrzycą typu pierwszego. Przeszczepy ratują również chorych na przewlekłe zapalenie trzustki.

Nie da się zaspokoić zapotrzebowania na narządy od osób zmarłych

- W najlepszym roku w Polsce odbyło się 40 przeszczepień trzustki, w zeszłym roku było ich 28. Nie da się zaspokoić zapotrzebowania na narządy od osób zmarłych - wyjaśnił w rozmowie z Polską Agencją Prasową prof. dr hab. n. med. Michał Wszoła, przewodniczący Rady Naukowej Fundacji Badań i Rozwoju Nauki, prezes firmy Polbionica, która opracowuje innowacyjne terapie z zastosowaniem techniki biodruku 3D.

Chirurg transplantolog wskazał, że rozwiązaniem mogą być narządy bioniczne. - Metoda biodruku może nam otworzyć jedną z dróg do produkcji spersonalizowanych narządów dla konkretnych pacjentów - wskazał. Opracowana przez niego bioniczna trzustka - powstająca w technice biodruku 3D - przywraca zdolność organizmu do regulowania poziomu cukru we krwi.

Prof. Wszoła wspominał, że kiedy w 2011 roku zaczynał mówić o swoim pomyśle drukowania trzustki, dla większości jego rozmówców była to opowieść z gatunku science fiction. - Ciągle wiele osób tak to traktuje. Ale naukowcy mają to do siebie, że myślą w sposób nieszablonowy. Nie ma dla nas rzeczy niemożliwych, są tylko wyzwania i mniej lub bardziej prawdopodobne rozwiązania - podkreślił.

Jak powstaje bioniczna trzustka?

U pacjentów z cukrzycą układ immunologiczny niszczy wyspy trzustkowe. To rozsiane w trzustce kuleczki (jest ich około milion) o średnicy około pół milimetra. Chorzy wymagają ich transplantacji, ale w trakcie procesu izolacji wysp trzustkowych z trzustki następuje zniszczenie układu naczyniowego i matriksu zewnątrzkomórkowego (mieszanina włókien kolagenowych, które otaczają wszystkie komórki). 

- Stąd mój pomysł, że jeżeli wydrukujemy układ naczyniowy oraz matrix i dołączymy do nich wyspy trzustkowe od dawcy, to będą miały większą szansę na przeżycie. Proszę sobie wyobrazić dużą strzykawkę, do której wkładamy odpowiednią ilość komórek pacjenta zmieszanych z substancją imitującą matrix. Wszystko ma konsystencję żelu. Biodrukarka to ramię, które w sposób kontrolowany przez komputer układa materiał ze strzykawki, warstwa po warstwie, w odpowiedni kształt. Potem, przy pomocy czynników fizykochemicznych - czyli na przykład temperatury albo światła - sprawiamy, że ta żelowata substancja tężeje w ciało stałe - opisała prof. Wszoła.

Dodał, że z drugiej strzykawki jest z kolei wyciskany biotusz (materiał złożony z żywych komórek i nośnika), z którego w bionicznej trzustce powstaje układ naczyniowy. - Kiedy podnosimy temperaturę wydrukowanej trzustki do temperatury ciała, biotusz się rozpuszcza. W miejscach, gdzie były zbudowane z niego naczynia krwionośne, powstają puste przestrzenie. Przez taki właśnie układ naczyniowy możemy przepuścić płyn perfundujący, czyli substancję odżywczą, która będzie utrzymywać przy życiu komórki, zanim znajdą się w ciele biorcy i naczyniami popłynie krew - tłumaczył.

Tak stworzona trzustka jest przechowywana w bioreaktorze (sterylnym urządzeniu umożliwiającym m.in. hodowlę organów, tkanek i komórek), w którym jest odżywiana przez płyn perfundujący. W takim urządzeniu narząd można dostarczyć do szpitala, gdzie zostanie wszczepiony pacjentowi.

Czytaj także:

Pierwsze wszczepienie bionicznej trzustki u człowieka w 2026 roku

Zespół prof. Wszoły zakończył główną fazę badań przedklinicznych. Bioniczną trzustkę testowano na zwierzętach, naukowcom udało się z sukcesem przeszczepić ją świni. Trwają właśnie wieloetapowe przygotowania do transplantacji narządu człowiekowi. Badania kliniczne mają ruszyć w najbliższym roku.

- Prawdopodobnie w 2026 roku będziemy gotowi do tego, żeby wykonać pierwsze wszczepienie bionicznej trzustki u człowieka - wskazał. Według niego koszty wydrukowania i przeszczepienia bionicznej trzustki nie powinny przekraczać 200 tys. euro. 

- To będzie pierwsza na świecie taka transplantacja. Jeżeli wyjdzie - będziemy na ustach całego świata - zaznaczył dr Kawecki.