Kuźnia projektów

Człowiek i Medycyna: Dla życia

Ludzka krew jest bezcenna, nie do zastąpienia – słyszał o tym zapewne każdy. Firma NanoSanguis jest bliska opracowania substancji o cechach mocno zbliżonych do prawdziwej krwi. Preparat ma być wykorzystywany przede wszystkim do uzupełniania jej ubytków, m.in. podczas operacji, oraz w transplantologii – do podtrzymywania funkcji przeszczepianych narządów.

Syntetycznymi związkami chemicznymi, odgrywającymi kluczową rolę w sztucznej krwi, są perfluorowęgle (PFCs), które posiadają zdolność do rozpuszczania i przenoszenia dużych ilości tlenu. – W tej samej jednostce objętości perfluorowęgle potrafią przetransportować więcej tlenu niż krew naturalna. Rozpuszczalność tlenu w PFC jest ponad dwudziestokrotnie większa niż w wodzie. Ponadto są one całkowicie obojętne biologicznie – wymienia ich zalety Agata Stefanek, prezes NanoSanguis, która współtworzyła wraz z prof. Tomaszem Ciachem z Laboratorium Inżynierii Biomedycznej Politechniki Warszawskiej koncepcję substytutu ludzkiej krwi.

Krok po kroku

Do tej pory przeprowadzono badania laboratoryjne, których celem było ustalenie optymalnego składu chemicznego produktu oraz najlepszej metody jego wytwarzania. Sprawdzono także właściwości fizykochemiczne opracowywanego preparatu krwiozastępczego, w tym wykazano brak jego cytotoksyczności, czyli negatywnego oddziaływania na komórki. – W realizacji projektu mamy już za sobą kilka kamieni milowych. Są nimi: optymalizacja procesu produkcji substytutu czerwonych krwinek (standaryzacja procesu produkcji, opracowanie systemu kontroli jakości), określenie właściwości cytotoksycznych oraz efektywności produktu (ocena cytotoksyczności produktu zgodnie z normą ISO 10993-5:2009, ocena efektywności transportu tlenu podczas hodowli komórek in vitro w warunkach hipoksji), ocena parametrów fizykochemicznych produktu (m.in. jego pojemności tlenowej, stabilności w warunkach fizjologicznych, ciśnienia osmotycznego, pH oraz oznaczenie w nim metali śladowych i endotoksyn). Opracowaliśmy też protokoły badań przedklinicznych, tzn. metodologię prowadzenia badań przedklinicznych oraz metodologię wyznaczania stężenia produktu w tkankach zwierzęcych – szczegółowo opisuje dotychczas przeprowadzone etapy projektu Agata Stefanek.

Prawie jak krew

Obecnie spółka jest w trakcie badań przedklinicznych prowadzonych na małych i dużych zwierzętach, które pozwolą określić toksyczność i efektywność produktu. Ich wyniki dostarczą kluczowych informacji na temat skuteczności działania substytutu czerwonych krwinek. Ten etap – jako skomplikowany i obarczony wieloma ryzykami skutkującymi opóźnieniami w projekcie – jest dotychczas najtrudniejszy.

Substytut czerwonych krwinek, które transportują w organizmie tlen, będzie wykorzystywany podczas operacji, kiedy dochodzi do ubytku krwi. Ułatwi też pracę lekarzy w trakcie udzielania pomocy i leczenia pacjentów, którzy ze względów religijnych czy światopoglądowych nie mogą przyjąć prawdziwej krwi. Kolejne bardzo ważne zastosowanie opracowywanej substancji to transplantologia. Narząd pobrany od dawcy musi być przeszczepiony w ciągu kilku czy kilkunastu godzin. W tym czasie przechowywany jest w obniżonej temperaturze, co pozwala utrzymać jego funkcje. Podłączony do zewnętrznego obiegu z użyciem sztucznej krwi, mógłby zachować je jeszcze dłużej, co umożliwiłoby swobodniejsze planowanie przeszczepów. – Transplantologia to kierunek, który zdecydowaliśmy się obrać już w trakcie prowadzenia prac nad substytutem czerwonych krwinek. Zdefiniowaliśmy problem, jakim jest transport i przechowywanie organów w warunkach hipotermii, bez dostarczania narządom tlenu, źródła energii oraz innych elementów niezbędnych do ich prawidłowego funkcjonowania. Płyn perfuzyjny, opracowany na podstawie wiedzy, jaką wypracowaliśmy w trakcie prac na substytutem czerwonych krwinek, będzie zdolny do dostarczania przechowywanym organom tlenu i glukozy, a co za tym idzie – umożliwi ich przechowywanie w warunkach fizjologicznych, tj. w temperaturze 37oC – opisuje Agata Stefanek. Dzięki temu wydłużony zostanie bezpieczny czas przechowywania organu przed transplantacją. Ponadto fakt, że produkt jest całkowicie syntetyczny, wykluczy ryzyko powstawania skrzepów krwi oraz występowania zakażeń, a także zmniejszy ryzyko odrzucenia przeszczepu.

Wiedza przyciąga biznes

W realizację projektu zaangażowanych jest teraz 15 osób pracujących w firmie na co dzień oraz 7 ekspertów. Profesor Tomasz Ciach, specjalista m.in. w dziedzinie inżynierii biomedycznej, jest uznanym autorytetem w świecie nauki. Do zespołu projektowego zaangażowani są także specjaliści z chemii organicznej, chemii analitycznej, biotechnologii i inżynierii chemicznej. Wsparciem eksperckim służą głównie lekarze, gdyż to ich wiedza i doświadczenie pozwalają na projektowanie zarówno samego produktu, jak i procedur badawczych zgodnie z oczekiwaniami medyków, którzy finalnie będą wykorzystywać preparat w szpitalach. – Wierzymy, że praca interdyscyplinarnego zespołu zaangażowanego w projekt doprowadzi do sukcesu, jakim będzie komercjalizacja technologii i wprowadzenie naszego produktu do szpitali – mówi Agata Stefanek. – Jesteśmy optymistami. W toku przeprowadzonych dotychczas badań udało się nam opracować produkt o pożądanych cechach, który charakteryzuje ponadto brak cytotoksyczności. Należy jednak pamiętać, że najważniejsze dane dotyczące skuteczności i bezpieczeństwa stosowania naszego substytutu czerwonych krwinek otrzymamy dopiero po przeprowadzeniu pełnych badań na modelach zwierzęcych. Na początku przyszłego roku będziemy mogli powiedzieć znacznie więcej.

Spółka NanoSanguis poczyniła już kroki w kierunku komercjalizacji wynalazku. Regularnie spotyka się z potencjalnymi licencjobiorcami swojej technologii przy okazji różnych wydarzeń branżowych. Są to głównie przedstawiciele tzw. Big Pharma. Przygotowany został profesjonalny biznesplan i w najbliższym czasie złożone zostanie zgłoszenie patentowe, które będzie chroniło wypracowaną własność intelektualną. Sprzedaż licencji planowana jest po zakończeniu badań przedklinicznych lub na jednym z etapów badań klinicznych.

Polskim naukowcom nie brakuje inwencji w poszukiwaniu nowych rozwiązań w wielu dziedzinach. Ważne jest jednak to, by ich pracami zainteresował się biznes, który może wesprzeć proces komercjalizacji naukowego odkrycia. Pomysłodawcy projektu polegającego na opracowaniu sztucznej krwi stoją twardo na ziemi. Realizację swoich projektów dofinansowują w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Mazowieckiego na lata 2014-2020 oraz Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014-2020. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, w 2021 r. medycyna wzbogaci swój leczniczy arsenał o substytut ludzkiej krwi. Trzymamy kciuki za sukces!

Agata Rokita

Projekt: Substytut czerwonych krwinek

Działanie: 1.2 Działalność badawczo-rozwojowa przedsiębiorstw, typ projektu: projekty badawczo-rozwojowe

Całkowita wartość projektu: ok. 3,5 mln zł

Dofinansowanie z RPO WM: 2 mln zł