Inovace a výzkum mění medicínu využití tkání a kvalitu péče

Úspěchy tkáňového inženýrství a nové přístupy z výzkumu otevírají nepředvídané možnosti tkáňové medicíny. Mnohé, co se před lety zdálo experimentální, nyní dorazilo do lékařských aplikací. Dárcovství tkání, zpracování tkání a transplantace se budou v příštích několika letech nadále vyvíjet.

Čeká nás ještě dlouhá cesta, než budou moci lékaři transplantovat orgány a tkáně kultivované v laboratoři. Proto klasické transplantace tkání budou ještě mnoho let hrát důležitou roli v péči o pacienty. Současně pokračuje výzkum a vývoj nových zpracovatelských a chirurgických metod, ať už rohovek, srdečních chlopní, cév nebo kostních implantátů. Trend zlepšování transplantací tkání je nevratný a čím dál více personalizovaný.

NCTB se podílí na těchto projektech:

Příprava standardizovaných decelularizovaných tkání s biochemickými modifikacemi pro potenciální využití v kardiovaskulární chirurgii

Hlavním cílem výzkumného projektu vědců z IKEM, Fyziologického ústavu AV ČR, ČVUT a NCTB je příprava standardizovaných decelularizovaných tkání s biochemickými modifikacemi pro potenciální využití v kardiovaskulární chirurgii, a ověření jejich biokompatibility v podmínkách in vitro a na zvířecím modelu in vivo. 

Vývoj nových diagnostických metod

Projekt se zaměřuje na vývoj nových diagnostických metod pro detekci nestabilních arteriálních plaků a vývoj nástroje pro další vývoj diagnostických kontrastních látek detekujících nestabilní plaky. Hlavními výsledky projektu jsou dva prototypy – pulzní perfúzní bioreaktor (včetně SW a HW) a simulátor cirkulace (včetně SW a HW). Projekt je realizován ve spolupráci s Univerzitou Palackého v Olomouci.

Technologie pro transplantologii

Vyvinutá technologie umožní rychlejší zpracování a zjednodušení procesů při zpracování tkání a současně umožní šetrnější nakládání s transplantáty a zpracovateli snazší dosažení potřebné třídy čistoty při jejich produkci dle platné legislativy ČR, která vychází z implementace práva ES a dle zákona č. 296/2008 Sb., o lidských tkáních a buňkách. Technologie bude experimentálně a prototypově vyzkoušena v konkrétních laboratorních podmínkách s požadovanou třídou čistoty (třída čistoty D až B).

Osteograft

Cílem projektu je vyvinout nový produkt tkáňového inženýrství při léčbě akutních a chronických poškození kostí a přilehlých tkání a připravit podmínky pro jeho výrobu. Dílčí cíle projektu jsou: ověřit výrobní postup a novou technologii pomocí produkce experimentálních šarží implantátů nových tkáňově inženýrských materiálů, propojit řešení z oblastí biotechnologie, medicíny a materiálového inženýrství, srovnat vliv nosiče buněk na funkčnost prototypů Osteograftu a realizovat workshop a konferenci zabývající se problematikou moderní medicíny v ČR.

Cévní protézy o malém průměru osídlované endotelovými a kmenovými buňkami kostní dřeně v bioreaktoru

Cílem projektu je:
(1) Vytvořit nový bioreaktor na osídlování cévních protéz endotelovými a kmenovými buňkami a na jejich dynamickou kultivaci. Bioreaktor zabezpečí laminární proudění média uvnitř protézy a sterilitu během dlouhodobé kultivace.
(2) Chemicky modifikovat pletené cévní protézy a osadit je endotelovými buňkami nebo kmenovým buňkami a kultivovat je v bioreaktoru po dobu 1-4 týdnů.
(3) Příprava cévních štěpů z prasečích arterií decelularizací, chemickým síťováním a potahováním proteinovými vrstvami a jejich osídlení endotelovými buňkami (na vnitřní straně) anebo kmenovými buňkami (z obou stran štěpů). Dlouhodobá kultivace cévních štěpů v bioreaktoru.
(4) Hodnotit pokrytí vnitřní strany protézy endotelem, prokázat a měřit přítomnost diferenciačních markerů. Hodnotit prorůstání cévních štěpů kmenovými buňkami a diferenciaci kmenových buněk na endotelové buňky a hladké svalové buňky.

Remescor

Remescor je léčivý přípravek moderní terapie (ATMP – Advanced Therapy Medicinal Product) pro lidské použití, jehož základem jsou mesenchymální stromální buňky získané z pupečníku (hUCT MSCs – human Umbilical Cord Tissue Mesenchymal Stromal Cells). Zatímco se zkoumá mnoho přístupů, mesenchymální stromální buňky se ukazují velký potenciál pro léčbu viru COVID-19 modulací imunologických dysregulací a zánětu. Podle Evropské agentury pro léčivé přípravky (EMA – European Medicinal Agency), přípravky somatobuněčné terapie jsou takové, které obsahují buňky nebo tkáně, které měly být použity pro stejnou nezbytnou funkci v těle (za účelem vyléčení, diagnózy nebo prevence). Remescor je komerční název léčivého přípravku ATMP, který má základ v mesenchymálních stromálních buňkách získaných z lidského pupečníku.

Remescor byl vyvíjen v rámci společného projektu společnosti Primecell v laboratořích Národního centra tkání a buněk (NATIC) s Fakultní nemocnicí u sv. Anny v Brně (FNUSA-ICRC) pod názvem „Vývoj regenerativních a léčivých přípravků moderní terapie na bázi kultivovaných mesenchymálních buněk z tkáně pupečníku“ pod záštitou Technologické agentury ČR v rámci programu DELTA (TF03000037). Výsledky výzkumu byly zveřejněny 11.12.2019 v mezinárodním odborném časopisu (https://doi.org/10.1007/s11064-019-02925-y). V současné době se výsledky základního výzkumu validují v GMP zařízení NATIC a další, nové zařízení se připravuje ke zvýšení kapacity výroby. Jedná se o biomedicínské centrum 4 Medical Innovation v Ostravě.