Nowa metoda usuwania komórek (decelularyzacji) z tkanki tłuszczowej oraz zastosowanie otrzymanego preparatu w medycynie.

Przedmiotem oferty jest potencjalna metoda usuwania komórek (decelularyzacji) z tkanki tłuszczowej oraz otrzymany tym sposobem preparat, zwłaszcza w postaci macierzy zewnątrzkomórkowej (adipoECM) do zastosowania w medycynie, zwłaszcza w chirurgii plastycznej.

Cechą wspólną klasycznych biomateriałów medycznych jest ich ściśle zdefiniowany skład, który jest rezultatem używania oczyszczonych składników. W ten sposób powstają biomateriały biopolimerowe, m.in. Integra®DRT, których ściśle określony skład umożliwia prowadzenie wielkoskalowej produkcji, a procesy administracyjne związane z wdrażaniem takiego wyrobu medycznego są powszechnie znane. Natomiast w przypadku biomateriałów medycznych produkowanych z pozbawionych komórek (decelularyzowanych) naturalnych tkanek materiałem wyjściowym jest ukształtowana tkanka ludzka, z której w trakcie preparatyki usuwane są przede wszystkim komórki oraz niektóre składniki macierzy zewnątrzkomórkowej (ang. extracellular matric, ECM). W rezultacie powstaje ECM specyficzna dla konkretnej tkanki, składająca się z głównych białek strukturalnych oraz ze składników tworzących biochemiczny kontekst wyjściowej tkanki. Dzięki temu decelularyzowane tkanki uzyskują swoistą aktywność biologiczną, związaną z zawartością cząsteczek o charakterze strukturalno-regulatorowym, które np. promują adipogenezę, czyli tworzenie nowych komórek budujących tkankę tłuszczową.

Decelularyzacja tkanki tłuszczowej jest czasochłonna z uwagi na dużą zawartość lipidów. Obecnie stosowane są dwie główne metody. Pierwsza z nich bazuje na wykorzystaniu detergentów (np. Tritonu X-100) i trawieniu kwasów nukleinowych za pomocą DNazy, zaś druga wykorzystuje sekwencyjne trawienie trypsyną i płukanie alkoholem izopropylowym, połączone z enzymatycznym rozkładaniem kwasów nukleinowych i lipidów. Obydwie metody pozwalają otrzymać decelularyzowaną tkankę tłuszczową z zawartością DNA poniżej 50 μg/mg suchej masy oraz bez obecności lipidów, zajmując zazwyczaj około siedmiu dni.

Wychodząc naprzeciw tym trudnościom, opracowano nowy wynalazek Uniwersytetu Jagiellońskiego, który stanowi niniejszą ofertę. Jego przedmiotem jest nowatorska technologia uzyskiwania decelularyzowanej tkanki tłuszczowej. W porównaniu z wymienionymi powyżej dotychczasowymi technikami opracowana metoda cechuje się w szczególności krótkim czasem preparatyki (wynoszącym maksymalnie dwa dni), wykorzystaniem łatwo dostępnych odczynników, a przede wszystkim – użyciem szeroko dostępnego lipoaspiratu po zabiegach chirurgii plastycznej. Ponadto metodę tę charakteryzują małe wymagania sprzętowe i prosta metodologia w ocenie jakości.

Dzięki opracowaniu nowej technologii otrzymany nowy preparat – biomateriał, zwłaszcza w postaci macierzy zewnątrzkomórkowej (adipoECM) – wyróżnia się następującymi zaletami: 

• postać wstrzykiwalna ma formę małych i litych fragmentów biomateriału;
• postać acelularna nie zawiera komórek, zatem nie ulega martwicy tak jak fragmenty tłuszczu w popularnej metodzie augmentacji tkanek przy użyciu liposukcji (tzw. lipotransfer);
• wykazuje wysoki potencjał wgajania się, promujący angiogenezę oraz adipogenezę spontaniczną, przez co daje szansę utrzymania trwałego efektu wypełnienia i odbudowy tkanki; nie jest immunogenny;
• ma sprawdzoną biokompatybilność w układach in vitro oraz in vivo, a także przeprowadzoną charakterystykę biochemiczno-biofizyczną, co stanowi dokumentację produktu;
• nie wymaga rejestracji jako wyrób medyczny, ponieważ w myśl obowiązującego prawa jest przeszczepem biostatycznym.

Oferowane rozwiązanie jest przedmiotem zgłoszenia patentowego.

Dalsze prace nad jego rozwojem prowadzą naukowcy z Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego oraz Wydziału Lekarskiego Uniwersytetu Jagiellońskiego Collegium Medicum. Obecnie Centrum Transferu Technologii CITTRU poszukuje podmiotów zainteresowanych współpracą przy dalszej komercjalizacji tej innowacji, zwłaszcza w zakresie nabycia licencji na opisaną nową metodę decelularyzacji tkanki tłuszczowej oraz zastosowanie otrzymanego produktu w medycynie.

Szczegółowe informacje:
Centrum Transferu Technologii
Beata Strach
el.: +48 571 232 873
Mail: beata.strach@uj.edu.pl; cittru@uj.edu.pl

A new method of removing cells (decellularization) from adipose tissue and the use of the obtained preparation in medicine.

The subject of the offer is a potential method of removing cells (decellularization) from adipose tissue as well as obtained in this way preparation, especially in the form of extracellular matrix (adipoECM) for application in medicine, especially in plastic surgery.

A common feature of classic medical biomaterials is their strictly defined composition, which is the result of using purified ingredients. This is how biopolimers biomaterials are made (incl. Integra®DRT), the strictly defined composition of which enables large-scale production. Also the administrative processes related to the implementation of such a medical device are widely known. On the other hand, in the case of medical biomaterials produced from cell-free (decellularized) natural tissues, the starting material is shaped human tissue, from which, during preparation, cells and some components of the extracellular matrix (ECM) are removed. The result is a tissue-specific ECM that consists of major structural proteins and components that make up the biochemical context of the original tissue. Thanks to this, decellularized tissues obtain a specific molecules that, for example, promote adipogenesis, i.e. the creation of new cells that build adipose tissue.

Decellularization of adipose tissue is time-consuming due to the high content of lipids. There are currently two main methods in use. The former is based on the use of detergents (e.g. Triton X-100) and digestion of nucleic acids with DNase, while the latter uses sequential digestion with trypsin with isopropyl alcohol washing, combined with enzymatic degradation of nucleic acids and lipids. Both methods enable to produce decellularized adipose tissue with a DNA content of less than 50 μg / mg dry weight and without the presence of lipids, usually taking about seven days.

In order to meet these difficulties, a new invention on the Jagiellonian University, which constitutes this offer, has been developed. Its subject is an innovative technology of obtaining decellularized adipose tissue. Compared to the previous techniques mentioned above, the developed method is characterized in particular by a short preparation time (maximum two days), the use of readily available reagents, and above all - the use of a widely lipoaspirate, available after plastic surgery. In addition, this method is characterized by low hardware requirements and a simple methodology for quality assessment.

Thanks to the development of a new technology, the obtained new preparation - a biomaterial, especially in the form of an extracellular matrix (adipoECM) - is distinguished by the following advantages:
• injectable form is in the form of small and solid fragments of biomaterial;
• the acellular form does not contain cells, therefore it does not undergo necrosis like fat fragments in the popular method of tissue augmentation using liposuction (so-called lipotransfer);
• shows a high potential of healing , promoting angiogenesis and spontaneous adipogenesis, which gives a chance to maintain permanent filling and tissue reconstruction effect;
• is not immunogenic;
• has proven biocompatibility in in vitro and in vivo systems, as well as conducted biochemical and biophysical characteristics, what constitutes product documentation;
• does not require registration as a medical device, because under the applicable law it is a biostatic transplant.

The offered solution is patent pending.

Further work on its development is carried out by scientists from the Faculty of Medicine of the Jagiellonian University Medical College and the Faculty of Biochemistry, Biophysics and Biotechnology of the Jagiellonian University.

The CITTRU Technology Transfer Center is looking for entities interested in cooperation in further commercialization of this innovation, especially in the field of acquiring a license for the described new method of decellularization of adipose tissue and the use of the obtained product in medicine.

For detailed information please contact:
Centre for Technology Transfer CITTRU
Beata Strach
Phone: +48 571 232 873
Mail: beata.strach@uj.edu.pl; cittru@uj.edu.pl