Zbliża się zakończenie niezwykle obiecującego polskiego projektu, który może przynieść rewolucję w dziedzinie implantologii. Firma Syntplant stworzyła biodegradowalne implanty, które po wszczepieniu stymulują wzrost tkanki kostnej. Jednocześnie wykorzystane materiały wchłaniają się i zanikają bez negatywnego wpływu na zdrowie pacjentów.Każdy implant jest „szyty na miarę” – projekt powstaje na bazie skanów z tomografii komputerowej, a następnie jest drukowany w technologii 3D.

Biodegradowalny polimer. Jak implant zamienia się w kość?

Jak tłumaczy dr n. med. Monika Rutkowska, zastępca kierownika Kliniki Otolaryngologii, Chirurgii Głowy i Szyi WSK 4 we Wrocławiu:

„[…] implant zbudowany jest z matrycy polilaktydowej (PLA), na którą naniesiono kryształy hydroksyapatytu. To materiał biokompatybilny, umożliwiający zespolenie implantu z innymi kośćmi naszego pacjenta. Z biegiem czasu przebuduje on się w prawie normalną kość„. [1]

Hydroksyapatyt to jeden z głównych składników zębów i kości, który stanowi rusztowanie dla tkanki łącznej. Ten uzyskany syntetycznie także wykazuje biokompatybilność, stymulując wzrost tkanki kostnej na implancie. [2]

Kwas polilaktydowy (PLA) ulega rozkładowi do nieszkodliwego kwasu mlekowego, czyniąc go polimerem w pełni biodegradowalnym. [3] Istnieje możliwość precyzyjnego określenia czasu resorpcji materiału implantowanego tak, aby kontrolować odbudowę tkanki kostnej w czasie rozkładu implantu. To pozwala na naprawę wady już podczas operacji, a następnie na stopniowy zanik implantu z równoległą regeneracją tkanki kostnej. [4]

Polskie bioimplanty – dotychczasowe sukcesy 

W 2020 roku przeprowadzono pierwszą w Polsce, a prawdopodobnie także pierwszą na świecie operację wszczepienia resorbowalnego implantu pacjentowi, który stracił część kości podczas wycinania nowotworu. Fragment czaszki wszczepiono 40-letniemu pacjentowi w 4. Wojskowym Szpitalu Klinicznym we Wrocławiu. [4]

W bazach Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (NCBR) można też znaleźć opis zakończonego pełnym sukcesem wszczepienia implantu żuchwy pacjentowi po wypadku samochodowym. Po 14 miesiącach od zabiegu tkanka kostna zregenerowała się i pozwoliła na zamocowanie implantów zębowych. [5]

Na stronie projektu – cyberbone.eu – można też znaleźć informacje o eksperymentach z zakresu osteotomii podkolanowej przeprowadzanych w ośrodku Galen-Ortopedia w Bieruniu. [6]

Przyszłość polskich implantów. Potencjalne zastosowania

Innowacyjna technologia produkcji implantów opracowana przez polskich naukowców znajduje zastosowanie w:

• onkologii;
• ortopedii;
• chirurgii plastycznej;
• chirurgii rekonstrukcyjnej.

Implanty przygotowane z filamentów kościotwórczych mogą być wykorzystywane m.in. w kardiochirurgii, przy regeneracji kości mostka. Z drugiej strony pozwala też na przeprowadzanie prostszych procedur, np. rekonstrukcji części kości żuchwy, w gabinetach stomatologicznych. [4] Technologia może być wyjątkowo pomocna w leczeniu ubytków kostnych u dzieci, które nie mogą korzystać z tradycyjnych implantów (np. z tytanu), które „nie rosną” razem z pacjentem. Zastosowanie rozwiązań opracowywanych w ramach projektu pozwala wyeliminować ten problem.

Biodegradowalne implanty rozwiązują problemy istotne w skali globalnej i pozwalają na upowszechnienie tego rodzaju zabiegów w mniejszych szpitalach i biedniejszych państwach.

Po zabiegu rekonstrukcji czaszki u pacjenta z Wrocławia dr Monika Rutkowska mówiła: „[…] gdyby ten materiał spełnił pokładane w nim nadzieje, to w zasadzie wyeliminowalibyśmy etap, w którym konieczne jest pobieranie tkanek własnych pacjenta i okaleczania kolejnych miejsc”. [7]

Dziś wiemy już, że zastosowane materiały działają tak, jak zakładali ich twórcy.

Szczegóły projektu

Technologia jest przedmiotem projektu „Opracowanie zindywidualizowanych implantów biodegradowalnych do zabiegów rekonstrukcji kości”. Jego beneficjentami są:

• Syntplant sp. z o.o. z Poznania;
• Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich z Wrocławia;
• Instytut Technologii Bezpieczeństwa Moratex z Łodzi.

Projekt jest realizowany w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój i współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. Jego realizację przewidziano na czas od 01.02.2020 r. do 31.12.2023 r. Wartość projektu to 7 940 717 zł, z czego 6 866 593 zł uzyskano w ramach dofinansowania. [4]

Projekt dobiega końca 31 grudnia 2023 roku. Miejmy nadzieję, że o jego wpływie zarówno na polski, jak i zagraniczny rynek usłyszymy niebawem.

Bibliografia:

[1] Strona 4. Wojskowego Szpitala Klinicznego we Wrocławiu;

 https://www.4wsk.pl/Aktualnosci,8.html:n=347 (dostęp 5.10.2023)

[2] Nano-hydroksyapatyty w zastosowaniach biomedycznych;

https://openin.pl/index.php?option=com_content&view=article&id=134:nano-hydroksyapatyty-w-zastosowaniach-biomedycznych&catid=35&Itemid=213 (dostęp 6.10.2023)

[3] Poly(Lactic Acid): Synthesis, Structures, Properties, Processing, and Applications. Auras R., Lim LT., Selke SE., Tsuji H., (2010); https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9780470649848 

[4] Sukcesy Beneficjentów NCBR; https://www.gov.pl/web/ncbr/opracowanie-zindywidualizowanych-implantow-biodegradowalnych-do-zabiegow-rekonstrukcji-kosci (dostęp 5.10.2023)

[5] Strona projektu Cyberbone (opis operacji żuchwy); https://cyberbone.eu/aktualnosci/pierwszy-sukces-projektu–udana-regeneracja-tkanki-kostnej-w-zuchwie-pacjenta (dostęp 5.10.2023)

[6] Strona projektu Cyberbone (informacja o eksperymentach klinicznych); https://cyberbone.eu/aktualnosci/bierun-galen-ortopedia—kolejny-eksperyment-hto-z-wykorzystaniem-naszego-celownika-i-spersonalizowanego-implantu-3d-z-kosciotworczych-filamentow (dostęp 5.10.2023)

[7] Materiał TVP 3 Wrocław o wszczepieniu implantu czaszkowego; https://www.tvp.info/49686251/wroclaw-pacjent-moze-odzyskac-czesc-czaszki-pionierska-operacja-polskich-lekarzy-wieszwiecej (dostęp 5.10.2023)