Nowy projekt UE o nazwie LUMINATE ma na celu opracowanie innowacyjnych metod regeneracji in situ osteochondralnych tkanek stawowych za pomocą technologii mikroekstruzji i świetlnego bioprintingu filamentowego. Z wykorzystaniem nowatorskiego procesu bioprintingu, nazwanego EndoFLight, zamierza się leczyć urazy stawowe bezpośrednio w ich obrębie, aby zapobiec powstawaniu artrozy oraz uniknąć kosztownych i inwazyjnych operacji endoprotezoplastyki. W styczniu 2025 roku w inauguracyjnym spotkaniu projektu w Pizie uczestniczyli dr Oliver Pullig i Sebastian Häusner z Katedry Materiałów Funkcyjnych w Medycynie i Stomatologii Szpitala Uniwersyteckiego w Würzburgu.
Skutki urazów stawu kolanowego i wyzwania współczesnej medycyny
Urazy tkanek kostno-chrzęstnych w silnie obciążonych stawach, takich jak kolano, prowadzą do bólu, ograniczenia ruchomości i, w perspektywie długoterminowej, do artrozy. Szacuje się, że nawet co druga osoba z ciężkim urazem stawu kolanowego rozwija w ciągu 10 lat pourazową artrozę (PTOA). Obecne metody leczenia, oparte na przeszczepach bezkomórkowych lub terapiach komórkowych, są kosztowne i mają ograniczoną dostępność. W wielu przypadkach jedynym rozwiązaniem pozostaje wszczepienie endoprotezy całkowitej, co wiąże się z wysokim ryzykiem powikłań, szczególnie u młodych i aktywnych pacjentów. W związku z tym istnieje pilna potrzeba opracowania bardziej efektywnych terapii.
Nowe podejście: regeneracja osteochondralna
Projekt LUMINATE (HORIZON-HLTH-2024-TOOL-11) zakłada zastosowanie regeneracyjnych metod leczenia. W ramach konsorcjum naukowego, prowadzonego przez Uniwersytet w Pizie i z udziałem instytucji z Belgii, Niemiec, Estonii, Francji, Włoch, Chorwacji, Holandii i Hiszpanii, rozwijany jest spersonalizowany, jednofazowy model terapii regeneracyjnej dużych uszkodzeń osteochondralnych. Technologia ta pozwala na leczenie urazów bezpośrednio w stawie, eliminując potrzebę stosowania sztucznych implantów.
Innowacyjna technologia EndoFLight
Naukowcy opracowują technologię bioprintingu EndoFLight, która łączy trzy zaawansowane techniki: mikroekstruzję, filamentowy bioprinting świetlny i jetting. Dzięki temu możliwe jest precyzyjne drukowanie materiałów zawierających komórki pacjenta, substancje wspomagające gojenie oraz żel, który imituje właściwości naturalnej tkanki. Proces wykorzystuje wysokoenergetyczne wiązki światła do tworzenia struktur wspierających wzrost i odpowiednie ukierunkowanie komórek w czasie rzeczywistym. Zabieg przeprowadzany jest w sposób minimalnie inwazyjny, za pomocą artroskopii, co pozwala na precyzyjne dostosowanie terapii do indywidualnych potrzeb pacjenta.
Korzyści dla pacjentów i systemu opieki zdrowotnej
Według dr. Olivera Pulliga, zabieg jest dostosowywany indywidualnie do każdego pacjenta. „Procedura jest mniej obciążająca, czas gojenia krótszy, a szybka regeneracja zapobiega dalszym uszkodzeniom stawu i rozwojowi artrozy. Dzięki temu można uniknąć kosztownych operacji i powikłań” – podkreśla Pullig. Projekt LUMINATE otrzymał finansowanie UE w wysokości 7,5 miliona euro, z czego około 190 tysięcy euro przeznaczono dla Szpitala Uniwersyteckiego w Würzburgu.
Droga od badań do kliniki
Procedura będzie walidowana in vitro i in vivo na modelach zwierzęcych, aby umożliwić jej zastosowanie kliniczne. Zespół dr. Pulliga i Sebastiana Häusnera, z doświadczeniem w produkcji GMP, wspiera partnerów projektu w spełnianiu wysokich standardów regulacyjnych i jakościowych. Jak podkreśla Häusner, „jeśli projekt zakończy się sukcesem, może pomóc milionom pacjentów z urazami stawów i jednocześnie odciążyć system opieki zdrowotnej.”
Źródło: Universitätsklinikum Würzburg
