Lietuvos mokslininkų rankose – galimybė visiškai atkurti žmogaus kaulus

Kauno technologijos universiteto (KTU) mokslininkai įkūrė itin perspektyvų biomedicininį startuolį „Biomė“, kurio darbas – sintetinio kaulo pakaitalas naudojamas odontologijoje kaulo audinio regeneracijai – jau sulaukė pasaulinio pripažinimo. Tai pirmasis lietuviškas iš celiuliozės sukurtas kaulo pakaitalas odontologinėms kaulo atkūrimo operacijoms, gavęs pavadinimą „Cell’in“.

Reklama

Ar žinote, kad pirmąją oficialiai dokumentuotą kaulo bloko persodinimo operaciją atliko olandų chirurgas Jobas van Meek’renas 1668 metais? Jis sužeistam kareiviui užpildė kaukolės kaulo defektą šuns kaukolės kaulo bloku. Įdomu tai, kad šis kaulo pakaitalas buvo pašalintas po dviejų metų paties paciento reikalavimu. Kodėl? Jis tiesiog vėl norėjo lankytis bažnyčioje, nuo kurios buvo atskirtas už tokią sunkią nuodėmę.

Kaulo atkūrimas – viena dažniausių operacijų

Šiandien kaulo atkūrimo procedūros yra viena dažniausiai atliekamų audinio transplantavimo operacijų, savo populiarumu nusileidžianti tik kaulo čiulpų transplantacijai. Todėl kaulo pakaitalų poreikis šioms operacijoms yra milžiniškas ir nuolat didėjantis.

Startuolis „Biomė“ – geras pavyzdys, kaip mokslas ir verslas išvien tarnauja žmonėms. Startuolio centre – KTU mokslininkė, Cheminės technologijos fakulteto Polimerų chemijos ir technologijos katedros profesorė ir jos vadovaujama mokslininkų grupė, dirbanti petys petin su Lietuvos sveikatos mokslų universiteto (LSMU) Veido ir žandikaulių chirurgijos klinikos profesoriaus Gintaro Juodžbalio vadovaujama akademine chirurgų-rezidentų komanda. Būtent šie žmonės sukūrė unikalios sudėties kompozitą.

Jis sudarytas iš gamtinio polimero – celiuliozės ir hidroksiapatito, savo struktūra ir savybėmis atitinka natūralų kaulą ir neturi analogų Lietuvoje.

Gelbsti uždelsusius implantuotis dantis

Kaulo pakaitalas – tai nuosavas, donoro arba dirbtinis kaulas, kuriuo chirurgai užpildo kaulo defekto vietą. Kai dėl traumos ar ligos kaulas yra pažeidžiamas, jis ima silpnėti ir nykti. Žandikaulio kaulas gali nykti netgi tinkamai ir laiku neišgydžius dantų šaknų kanalų, tuomet jo tiesiog nepakanka dantų implantui įsriegti. Čia į pagalbą ateina mokslininkai ir chirurgai.

Odontologijoje kaulo pakaitalai naudojami kaulo regeneracijos operacijoms, siekiant atstatyti trūkstamą žandikaulio kaulą dantų implantavimui atlikti. Kaulo defektai gali atsirasti dėl įvairių priežasčių: traumos, cistų ar auglių šalinimo operacijos, jei ilgai neištraukiami klibantys dantys, negydant dantų šaknų kanalų, o taip pat paveikti ligos, pvz., periodontito.

Kai žandikaulio kaulo nepakanka dantų implantui įsriegti, reikalinga kaulo priauginimo operacija, kurią atlieka chirurgas odontologas. Būtent jis parenka tinkamiausią kaulo pakaitalą. Pacientui tokių sprendimų priimti nereikia.

Naudoja ne sintetines, o organines medžiagas

„Tarptautinėje rinkoje egzistuoja visa įvairovė kaulo pakaitalų, nuolat tobulinamos technologijos, kuriamos naujos medžiagos. Mes taip pat tiriame, kuriame, bandome, tobuliname. Svarbiausia, ne būti pirmu, bet lanksčiu ir turėti unikalų, geriausią sprendimą, kurio tuo metu reikia rinkai“, – sako KTU prof. dr. J. Liesienė.

„Kurdami šį inovatyvų kaulo pakaitalą, mes naudojome ne sintetinius, o gamtinius polimerus – pvz., celiuliozę. Ji sunkiai degraduoja (nyksta) žmogaus organizme, nes čia nėra ją skaldančių fermentų – celulazių, bet po ilgesnio laiko ji rezorbuojasi. Celiuliozė yra necitotoksiška, pasižymi biosuderinamumu, ant jos gerai adsorbuojasi (susigeria į kietuosius kūnus) ir dauginasi ląstelės, o kaulo poros tarpusavy susisiekiančios, todėl užtikrina maistinių medžiagų ir metabolitų transportą“, – celiuliozės privalumus išskiria J. Liesienė.

Profesorė aiškina, kad kalbant paprastai tai reiškia, kad kaulo pakaitalo blokelis išliks pakankamai ilgai, kad susiformuotų kraujagyslių tinklas bei ataugtų kaulas defekto vietoje, tačiau laikui bėgant įdėtas svetimkūnis išnyks, nepalikdamas jokių žmogui kenksmingų irimo produktų. Be to, išgauta kaulo pakaitalo porėta struktūra pilnai atitinka žmogaus kaulo morfologijai.

Pakaitalas padeda ne tik veiksmingai sumažinti sudėtingų ir brangių dantų implantavimo procedūrų laiką, kainą, bet ir pacientų nepasitenkinimą.

Ateities planuose – visiškas kaulų atkūrimas

Mokslininkai, sukūrę ši kaulo pakaitalą, suprato, kad šio išradimo be komercializavimo nepavyks perduoti žmonėms. Siekiant komercializuoti šiuos mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros (MTEP) rezultatus įkurtas startuolis – bendrovė „Biomė“.

„Verslo ir mokslo bendradarbiavimas yra labai įdomus ir subtilus procesas. Vieni turi gilias technologines žinias, kiti gerai išmano rinkos procesus. Dirbdami draugiškai ir vieningai, keldami bendrus tikslus, galime pasiekti ir labai sėkmingų rezultatų“, – mintimis dalijasi KTU profesorė.

Žandikaulio pakaitalų kūrimu bendrovė neapsiriboja ir žengia toliau – šiandien čia kuriami pažangūs kaulo pakaitalai ateityje leis pilnai atstatyti trūkstamą kaulą, nepriklausomai nuo defekto vietos dydžio.

Kitaip, nei priimta praktikoje, įmonė kuria ne kaulo pakaitalus granulėmis, o 3D blokais, kuriuos chirurgas skalpeliu pats gali pjaustyti ir formuoti pagal reikalingus parametrus.

Tai leis pilnai užpildyti visą kaulo defekto vietą, o per makroporėtą kaulo pakaitalo matricą lengvai praaugs paciento kraujagyslės, formuodamos reikiamą tinklą. Tai paskatins nuosavo paciento kaulo augimą, kaulo pakaitalas palaipsniui rezorbuosis ir išnyks. Jo vietoje bus naujas, tvirtas nuosavas paciento kaulas.