Jak wpadła Pani na pomysł tego projektu, jak to wszystko się zaczęło?

Obecnie pracuję w grupie zajmującej się biomateriałami na Politechnice Warszawskiej, począwszy od doktoratu poszukuję nowych biomateriałów dla inżynierii tkankowej i medycyny regeneracyjnej. Sam pomysł polimerów z pamięcią kształtu jest kontynuacją mojego pobytu na stażu z Japonii w Smart Biomaterials Group, w placówce National Institute for Materials Science, właśnie tam poznałam metody wytwarzania i charakteryzowania biomateriałów z pamięcią kształtu. Kiedy wróciłam do Polski, stwierdziłam, że można je wykorzystać do regeneracji tkanek.

Jak wyglądała Pani droga do otrzymania nagrody Lidera?

W zeszłym roku na Politechnice Warszawskiej zorganizowano spotkanie gdzie przedstawiono różne programy dla młodych naukowców, zarówno ze strony NCBR jak i NCN (Narodowego Centrum Nauki). Jednym z nich był program Lider. Na naszym wydziale mieliśmy już kilku laureatów, więc program był mi znany. Dostaliśmy odgórne wytyczne, przygotowaliśmy wniosek do projektu, opis merytoryczny, dokładny harmonogram zadań, skład zespołu badawczego. To wszystko było oceniane przez komisje, zwłaszcza czy zaproponowany przez nas temat ma zastosowanie aplikacyjne.

Czym są biomateriały z pamięcią kształtu, na których Pani pracuje?

Biomateriały mają służyć do zastąpienia lub uzupełnienia funkcji tkanki, na której miejsce są wszczepiane. My bazujemy na biomateriałach biodegradowalnych, implanty po wszczepieniu do organizmu będą ulegały resorpcji. Pracujemy na biodegradowalnych polimerowych materiałach, ale również na kompozytach, gdzie polimer jest osnową dla cząstek ceramicznych. Cząstki te mają np. wspomóc proces tworzenia kości.

Biomateriały z pamięcią kształtu mają zdolność do odzyskania nadanego, trwałego kształtu z kształtu tymczasowego w odpowiedzi na działanie bodźców zewnętrznych, takich jak zmiany pH lub temperatury. W naszym projekcie chcemy zmniejszyć rozmiar implantu, aby łatwiej było go wszczepić. Później, w organizmie pacjenta, pod wpływem ciepła, zaprojektowany przez nas polimer odzyska swój oryginalny kształt, dopasowany do wielkości ubytku.

Istnieje szereg preparatów wykorzystywanych w regeneracji tkanki kostnej i naczyń krwionośnych. Jakie leki wykorzystują państwo w swoich badaniach?

Głównym celem projektu jest otrzymanie biomateriału, więc nie będziemy się skupiać na testowaniu różnych leków. Jako leków modelowych użyjemy preparatów takich jak gentamycyna lub leki antyproliferacyjne. Zaproponowanych preparatów jest kilka, na jakie się jednak zdecydujemy, okaże się na późniejszych etapach projektu. Celem będzie dostarczenie leku w konkretne miejsce implantacji, np.: kości twarzoczaszki za pośrednictwem biomateriałów.

Aby uzyskać dofinasowanie, musiała Pani przedstawić kosztorys swojego projektu. Na co wyda Pani 1,2 miliona złotych?

Będziemy sami syntezować polimery, ale musimy zakupić monomery oraz inne niezbędne odczynniki do syntezy, które są dosyć drogie. Musimy też rozbudować nasze stanowisko do syntezy. Część pieniędzy będzie przeznaczona na promocję wyników podczas konferencji i na zlecenia zewnętrzne. Mamy dobre zaplecze do charakteryzowania materiałów. Będziemy wykorzystywać techniki elektrospinningu i metodę rapid prototyping do uzyskania przestrzennych, porowatych próbek biomateriałów. Jednym z etapów charakteryzowania naszych materiałów będą testy biologiczne.  Podstawowe testy wykonamy sami, natomiast bardziej specjalistyczne badania zlecimy zewnętrznemu wykonawcy. Oczywiście cześć pieniędzy zostanie przeznaczona na utrzymanie zespołu.

Taki projekt będzie wymagał udziału dużej liczby ekspertów z różnych dziedzin. Kto wchodzi w skład zespołu?

Są to ludzie, którzy są specjalistami z dziedziny inżynierii materiałowej, biotechnologii, znają się na testach in vitro, na metodach wytwarzania materiałów i ich modelowania. Skład zespołu umożliwi wykonanie wszystkich zaplanowanych zadań, w projekcie jest też przewidziane przyjęcie dwóch studentów lub doktorantów.

Tak duży projekt potrzebuje rozbudowanego zaplecza intelektualnego. Czy utrzymują Państwo kontakty z podobnymi zespołami na świecie?

Pomysł narodził się w Japonii i grupa, w której prowadziłam badania, jest bardzo skora do współpracy. W Polsce będziemy poszukiwać ekspertów od przetwórstwa, myślę, że w tej kwestii możemy liczyć na współpracę z wydziałem chemicznym Politechniki Rzeszowskiej, który ukończyłam. Współpracujemy też ze szpitalami i Uniwersytetem Medycznym. Swoje wyniki będziemy prezentować na konferencjach polskich i zagranicznych związanych z biomateriałami. Będzie to nie wcześniej niż za rok, ten czas jest potrzebny, żeby otrzymać rezultaty, rzetelnie je zanalizować i przedstawić na konferencji.

Jaki będzie finał projektu? Zamierzają Państwo opatentować technologię, czy może sprzedać gotowy produkt?

Z założenia, projekt Lider trwa 3 lata, można go przedłużyć, jednak bez możliwości dofinansowania. Nasz projekt przewiduje opracowanie biomateriału, opisanie jego właściwości, metody wprowadzania leków, zbadanie biodegradacji polimeru oraz jego biozgodności, czyli testy in vitro. Na tym kończy się nasza praca zaplanowana w ramach tego projektu, dalsza część to ewentualny projekt skoncentrowany na pracach wdrożeniowych lub zewnętrzna firma, która będzie chciała zająć się produkcją naszego biomateriału. Mam jednak wrażenie, że trudno zainteresować polskie firmy biotechnologiczne terapiami wykorzystującymi biomateriały. Oczywiście, będziemy prowadzić rozmowy z firmami, aby przekonać je do współpracy.

Z panią dr inż. Monika Bil rozmawiał Łukasz Kałużny.