Eureka – odkrywamy polskie wynalazki

Konkurs organizowany jest już od kilkunastu lat. Jego zadaniem jest wyłonienie finałowej 20 najlepszych polskich wynalazków zgłoszonych przez uczelnie i instytuty badawcze z całej Polski.

- Cały świat opiera się na wynalazkach i na odkryciach. Stały się one bardzo ważnym obszarem gospodarki. Jesteśmy świadkami rewolucji technologicznej, budzącej zainteresowanie czytelników, użytkowników internetu. Misją Dziennika Gazety Prawnej jest wspieranie ludzi innowacyjnych, nowoczesnych, takich, którzy chcą zmieniać świat – mówi Tomasz Pietryga, redaktor naczelny DGP.

Kolejnym prezentowanym w ramach finałowej 20 wynalazkiem jest nowy sposób walki ze zwłóknieniami tkanek. Powstające na skutek stanów zapalnych zwłóknienia mogą doprowadzić do znacznego upośledzenia pracy serca czy płuca, a w rezultacie – do śmierci człowieka. Nowy obiecujący, sposób leczenia zwłóknień opracował zespół dr Sylwii Bobis-Wozowicz z Zakładu Biologii Komórki, Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ. Naukowcy z Krakowa nakłonili do współpracy pęcherzyki zewnątrzkomórkowe - wyjątkowe elementy naszego organizmu.

Zwłóknienie tkanek może dotyczyć różnych narządów, np. wątroby, trzustki, nerek czy skóry. Wynika z nieleczonego, chronicznego stanu zapalnego, podczas którego komórki stromalne rezydujące w tkankach, ulegają nadmiernej aktywacji i zaczynają wydzielać duże ilości białek usztywniających tkankę. Tak powstaje blizna, np. pozawałowa, która zakłóca pracę serca niekiedy - aż do jego całkowitego zatrzymania.

W przypadku działań zespołu z Krakowa kluczem do opracowania nowej terapii okazały się być tzw. indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste. – Generalnie pluripotencjalne komórki macierzyste (iPSC) to specyficzny typ komórek, które w procesie różnicowania mogą się przekształcać w inne, o określonych funkcjach, np. komórki serca, czy skóry, a z drugiej mogą odtwarzać populację komórek macierzystych – mówi dr Bobis-Wozowicz.

Komórki iPSC są sztucznie wytworzonymi odpowiednikami zarodkowych pluripotencjalnych komórek macierzystych. Zatem ich wykorzystanie nie budzi wątpliwości natury etycznej. Stąd naukowcy z Krakowa tworzą swoje komórki iPSC z komórek krwi lub skóry w procesie reprogramowania, co pozwala na cofnięcie ich w rozwoju do etapu o największym potencjale.

Takie reprogramowane (indukowane) pluripotencjalne komórki macierzyste zostały wykorzystane do produkcji pęcherzyków zewnątrzkomórkowych o określonych własnościach. – Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe wytwarzane są przez wszystkie komórki w naszym ciele. To rodzaj „miłosnych liścików”, które wymieniają między sobą – opowiada szefowa zespołu z Krakowa.

Treści owych „listów” mogą być różne. - To bioaktywne molekuły, mogące wnikać do innych komórek i zmieniać ich sposób zachowania, wygląd oraz funkcje – dodaje dr Bobis-Wozowicz.

W trakcie badań okazało się, że wprowadzenie drobnej modyfikacji podczas hodowli indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych daje zaskakujące wyniki. - W warunkach obniżonego stężenia tlenu wydzielane przez komórki pęcherzyki, zawierają większą ilość czynnika przeciwzwłóknieniowego. W tym przypadku była to konkretna cząsteczka mikroRNA – mówi badaczka.

W dalszych eksperymentach zespół dr Bobis-Wozowicz wykazał, że te pęcherzyki mogą odwracać proces zwłóknienia. Z jednej strony zmniejszyć stan zapalny, a z drugiej obniżać stan aktywacji komórek stromalnych w tkankach. W rezultacie – zmieniać zwłóknienia z powrotem w normalną, zdrową tkankę lub znacząco obniżać markery zwłóknienia.

- Ponadto wykazaliśmy, że to zjawisko uniwersalne, a pęcherzyki da się zastosować do leczenia zwłóknień w różnych narządach: trzustce, wątrobie, sercu i płucach – podsumowuje krakowska badaczka.

Obecnie zespół realizuje badania w ramach projektu First Team (FENG.02.02-IP.05-0064/23) pt. „Innowacyjna strategia leczenia mukowiscydozy”, finansowanego przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej, współfinansowanego przez Unię Europejską.

Sposób otrzymywania pęcherzyków zewnątrzkomórkowych (EVs) pochodzących z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC) oraz ich zastosowanie

Innowacja opisana w zgłoszeniu PL 443827 A1 dotyczy istotnego problemu medycznego, jakim są choroby zwłóknieniowe prowadzące do stopniowego uszkodzenia i niewydolności narządów. Mimo ich dużej skali i poważnych konsekwencji zdrowotnych, nadal brakuje skutecznych terapii, które mogłyby zatrzymać lub odwrócić ten proces.

Najciekawsze w tym zgłoszeniu patentowym jest to, jak twórcy uchwycili granicę między odkryciem biologicznym a wynalazkiem możliwym do ochrony patentowej. W biotechnologii bardzo łatwo pozostać po stronie odkrycia, można zaobserwować, że komórki w określonych warunkach zachowują się inaczej lub że wydzielane przez nie EVs mają interesujące właściwości. Samo to jednak zwykle nie wystarcza do uzyskania ochrony patentowej. W tym przypadku twórcy zrobili krok dalej , przełożyli obserwowane zjawisko na odtwarzalny reżim technologiczny. Z patentowego punktu widzenia to bardzo dojrzałe podejście. Zgłoszenie chroni zarówno sposób wytwarzania EVs, jak i ich zastosowanie terapeutyczne, co oznacza, że konkurent nie może obejść ochrony samą zmianą protokołu produkcyjnego ani samą zmianą wskazania. Dla uczelni przekłada się to na silniejszą pozycję negocjacyjną przy licencjonowaniu, bo obie warstwy ochrony razem blokują wejście na rynek terapeutyczny. Należy jednak pamiętać, że ostateczna skuteczność tej ochrony będzie znana dopiero po decyzji UPRP, co warto uwzględnić w każdej analizie komercjalizacyjnej.

Wynalazek posiada wysoki potencjał komercjalizacyjny, ponieważ odpowiada na istotną, niezaspokojoną potrzebę terapeutyczną w obszarze chorób zwłóknieniowych, które stanowią znaczący problem zdrowotny i ekonomiczny na świecie. Technologia wpisuje się w dynamicznie rozwijający się rynek terapii typu cell-free, oferując bezpieczniejszą i bardziej skalowalną alternatywę dla klasycznych terapii komórkowych. Dodatkowym atutem jest dobrze zdefiniowany, powtarzalny proces wytwarzania, co zwiększa jej atrakcyjność dla partnerów przemysłowych i ułatwia rozwój w kierunku produktu leczniczego. Rozwiązanie ma potencjał wdrożeniowy zarówno poprzez licencjonowanie do firm farmaceutycznych, jak i rozwój w ramach spółki spin-off.

Oliwia Czarnocka, rzecznik patentowy, JWP Rzecznicy Patentowi