Nowe, bioaktywne polimery wszczepialne
Obecne sposoby leczenia typowych dysfunkcji dna miednicy, takich jak obniżenie narządów miednicy (POP) i wysiłkowe nietrzymanie moczu (SUI), charakteryzują się wysokimi współczynnikami powikłań. Ponadto leczenie chorób zagrażających życiu, takich jak tętniaki śródczaszkowe, wiąże się z dużym ryzykiem dla pacjenta i wysokimi kosztami dla szpitala. Aby znaleźć lepsze rozwiązania, w ramach czteroletniego projektu BIP-UPY opracowano polimery wszczepialne na bazie cząsteczek ureido pirymidynonu (UPy) i peptydów. Mając na uwadze przyszłą komercjalizację, określono wszystkie protokoły i urządzenia niezbędne do wielkoskalowej produkcji implantów o określonych kształtach – siatek wytworzonych metodą elektroprzędzenia lub nici wytworzonych metodą wytłaczania z fazy stopionej połączonego z przędzeniem z fazy stopionej. Zespół dokonał syntezy różnych kombinacji polimeru UP dla każdego typu zastosowania w skali kilogramów, zgodnie ze standardami GMP. Bioaktywność uzyskano w wyniku stosowania cząsteczek peptydów. Produkty te mają dodatkową zaletę – można łatwo sprawić, by nie przepuszczały one promieni rentgenowskich w celu uzyskania dobrej widoczności w urządzeniach do obrazowania. Zespół BIP-UPY pomyślnie zweryfikował te implanty w badaniach in vitro i in vivo przeprowadzonych na małych zwierzętach. Opracowane materiały i prototypowe implanty wykazały dobrą biokompatybilność, pożądane właściwości i bioaktywność. Na przykład prototyp przeznaczony do leczenia POP posiadał właściwości antybakteryjne, a prototyp stosowany do leczenia tętniaka wykazał dobre właściwości w zakresie adhezji/proliferacji komórek. Jeszcze bardziej obiecujący okazał się fakt, iż bioaktywność implantów nie uległa zmianie po sterylizacji wiązką elektronów i obróbce w wysokiej temperaturze. Pod koniec naukowcy opracowali przedkliniczne protokoły in vivo do testowania i walidacji implantów bioaktywnych i nieposiadających właściwości bioaktywnych w formie siatki i nici w odpowiednich modelach zwierzęcych. Badania funkcjonalności w dużym modelu zwierzęcym (owcy) wykazały, iż siatki z polimeru UPy i bioaktywnego polimeru UPy wykazały niższy profil prozapalny i regenerację tkanki. Prototyp leczenia tętniaka wykazał odpowiednią oporność na promieniowanie rentgenowskie, możliwość wszczepienia poprzez cewniki, możliwość zwijania i przenikania do modelu tętniaka i mechanicznego zatamowania przepływu w pożądanym miejscu. Polimery to materiał wszechobecny. Europejski rynek polimerów wykorzystywanych w wyrobach medycznych, włączając w to implanty, wygenerował w roku 2015 przychody sięgające 664,2 milionów euro. To pokazuje potencjalny olbrzymi wpływ implantów BIP-UPY na gospodarkę i zdrowie publiczne. Implanty BIP-UPY o odpowiednio dostosowanej bioaktywności mogą być stosowane do leczenia ważnych chorób, przynosząc pacjentom oczekiwaną ulgę i zapewniając lepszą jakość życia, zmniejszając jednocześnie koszty ponoszone przez systemy opieki zdrowotnej. Możliwe, że już niedługo będziemy mogli korzystać z najnowocześniejszych, długotrwałych implantów formowanych in situ i wszczepianych do tkanek.
Słowa kluczowe
Bioaktywny, implant, dysfunkcja dna miednicy, tętniak, BIP-UPY, ureido pirymidynon
