Nowe materiały o własnościach piezoelektrycznych do wspomagania terapii urazów rdzenia kręgowego opracowują naukowcy z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Międzynarodowe konsorcjum z ich udziałem uzyskało prawie 2 mln zł dofinansowania w ramach konkursu M-ERA.NET 3 Call 2021.
Zakres tematyczny konkursu M-ERA.NET 3 Call 2021 obejmował sześć obszarów badawczych z zakresu nauk o materiałach i inżynierii materiałowej: modelowanie na potrzeby inżynierii materiałowej i przetwarzania; innowacyjne powierzchnie, powłoki i interfejsy; kompozyty o wysokiej wydajności; materiały funkcjonalne; nowe strategie dla zaawansowanych technologii materiałowych do zastosowań medycznych; materiały do wytwarzania przyrostowego. Spośród 493 złożonych wniosków do finansowania skierowano 70 na łączną sumę 69,9 mln euro.
Jednym z nich jest projekt PIECRISCI z udziałem zespołu dr hab. inż. Urszuli Stachewicz z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Ma on na celu zaproponowanie nowego bioinżynieryjnego podejścia do leczenia urazu rdzenia kręgowego, które promuje regenerację neuronów i aksonów poprzez stymulację piezoelektryczną. Pacjenci po tego typu urazach doświadczają poważnych problemów, takich jak częściowy lub całkowity paraliż, spastyczność, ból, osłabienie, utrata wielu funkcji i trudności w oddychaniu. Trwające badania nad urazami rdzenia kręgowego obejmują terapie farmakologiczne, transplantacje komórek, terapię genową i inżynierię tkankową. Połączenie kilku strategii leczenia może umożliwić częściowe wyzdrowienie, co w konsekwencji prowadzi do poprawy jakości życia pacjentów.
W naszym projekcie proponujemy nowatorskie podejście leczenia na bazie sfunkcjonalizowanych biomateriałów w celu pobudzenia regeneracji neuronów poprzez włączenie kompleksów egzosom/CRISPR/Cas9 do piezoelektrycznych biomateriałów. Materiały piezoelektryczne generują lokalne pola elektryczne w odpowiedzi na naprężenia mechaniczne, co stymuluje procesy regeneracji neuronów poprzez ich orientacje i wydłużanie – tłumaczy liderka polskiego zespołu.
W projekcie włókna piezoelektryczne zostaną przetestowane in vitro pod kątem zwiększonego wydłużenia neurytów w ich hodowlach. Poza tym kompleks włókien piezoelektrycznych i egzosom/CRISPR/Cas9 zostaną przetestowane na modelu 3D urazu rdzenia kręgowego. Wybrane kombinacje z testów in vitro będą testowane in vivo.
W skład konsorcjum realizującego badania, oprócz AGH, wchodzą partnerzy z Turcji: Ege Üniversitesi (lider), MARSTEM Cell Technologies Inc. (Turcja) oraz z Danii: Aarhus Universitet. Przyznana kwota dofinansowania to 1 900 000 zł (z czego dla AGH przypada 855 220 zł). Zakończenie projektu planowane jest za 3 lata.
PIECRISCI to jeden z sześciu projektów tej edycji M-ERA.NET, w których wezmą udział polscy naukowcy. Program jest kontynuacją działań prowadzonych wcześniej w ramach M-ERA.NET 2. Finansowaniem badań zajmuje się 50 agencji z 36 państw. W Polsce to Narodowe Centrum Nauki oraz Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.
MK, źródło: AGH