Češi mění plastickou chirurgii. Do prsou implantují želatinu místo silikonu

Může to znamenat zásadní proměnu plastické chirurgie. Místo aby člověk musel přijmout a pak nosit cizí materiál, organismus ho postupně přetvoří. Nový typ implantátu na bázi želatiny se po vložení do rány rozpouští, až ho tělo úplně nahradí vlastní tkání. „Náš výzkum je dalším krokem k rozšíření do praxe,“ věří Ondřej Groborz z Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd ČR. Proměnu takového implan­tátu bude možné sledovat a vhodně načasovat zákrok. Nejprve by se metoda mohla začít využívat při plastice prsu, později obličeje a dalších částí těla.

Dnes se při modelaci prsou, ať už z estetických důvodů nebo při rekonstrukčních operacích po rakovině, využívají převážně silikonové implantáty. „Další možností jsou vlastní tkáně, nejčastěji z oblasti podbřišku. Nebo rekonstrukce širokým svalem zádovým, která se kombinuje se silikonem,“ vysvětluje plastický chirurg Ondřej Měšťák z kliniky Esthé.

Nápad Ondřeje Groborze a jeho kolegů umožní podstatně vylepšit želatinové implantáty.

Foto: ÚOCHB AV ČR – Tomáš Belloň

Silikon je relativně bezpečný, ale jako cizorodý materiál může způsobit v těle potíže a je potřeba ho kontrolovat. „Infekce bohužel nejsou výjimečné,“ podotýká Měšťák. Existuje i určité riziko, že implantát praskne. Může se zapouzdřit a hrozí i vznik otlaků. Groborz si myslí, že v tom náhrada tkáně upravenou želatinou současnou metodu předčí. „Jelikož se implantát postupně promění na pacientovu vlastní tukovou tkáň, další kontroly nejspíše nebudou nutné. S jistotou to ukáže až klinická praxe,“ říká. Měšťák je opatrnější, infekce se podle něj v zásadě vyloučit nedá, přesto vývoj nového materiálu oceňuje: „Vítám jakoukoliv snahu o zlepšení péče o pacienty v rekonstrukční chirurgii.“

Belgičané vymysleli výrobu implantátů na 3D tiskárně. Češi zase našli způsob, jak monitorovat postupnou proměnu želatiny na tělní tkáň.

Lešení pro tukové buňky

Materiály na bázi želatiny se intenzivně zkoumají posledních deset let. Vědci si je oblíbili, protože mají řadu výhod. Lze je snadno vyrobit, jsou netoxické, a v těle se lehce odbourávají. Podstatné je, že podporují růst buněk – slouží jim jako pomyslné lešení.

Tým Sandry van Vlierbergheové z univerzity v Gentu upravil před časem želatinu chemicky tak, aby se z ní na 3D tiskárně daly vyrobit implantáty. Vloží se do ran, kde urychlují hojení. Po testování na laboratorních zvířatech běží klinické zkoušky u lidí. Belgičtí specialisté odhadují, že tukové buňky želatinu nahradí zhruba za tři až šest měsíců.

Na jejím dalším vylepšování vědci z Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd ČR s kolegy z vlámského města spolupracují. Našli totiž způsob, jak postupnou proměnu implantátů na tělní tkáň monitorovat. „Přesně na míru jsme vyvinuli značky, které se dají do materiálu zakomponovat,“ popisuje Groborz. Češi museli dosáhnout toho, aby se značka chovala stejně jako zbytek materiálu a byla netoxická. Podařilo se jim to s fluorescenční látkou viditelnou při magnetické rezonanci. Nyní časopis Applied Engineering Material zveřejnil, že přidali ještě možnost zobrazení rentgenem a výpočetní tomografií (CT).

To jim umožní podrobně zmapovat proces regenerace a poznatky využít při dalším vylepšování implantátů. Je totiž důležité, aby se želatina rozpouštěla tak rychle, jak ji dokáže nahrazovat nová tuková tkáň. To se zatím bez označkování dařilo jen obtížně. Označkovaná želatina se nyní testuje na myších na 1. lékařské fakultě Univerzity Karlovy, konkrétně v Centru pokročilého preklinického zobrazování. Klinické zkoušky u lidí proběhnou v Belgii.

Inovátoři si nechali novou technologii patentovat a založili dvě firmy, které mají dostat želatinu z laboratoře do praxe. Společnost 4Tissue se zaměřuje zejména na komercionalizaci materiálu, druhá nazvaná GATE (Gent Alliance for Tissue Engineering) má širší záběr: soustřeďuje se na další rozvoj v oblasti tkáňového inženýrství a na biologické testování nových materiálů. „Klíčové je najít investora, který by zaplatil další fáze klinických testů,“ říká Groborz.

Jako další výhodu nového materiálu vidí i nízkou cenu: „Náklady na výrobu želatinových implantátů jsou už v laboratorním měřítku nižší než u silikonových.“ Český biochemik předpokládá, že při výrobě ve velkém dále výrazně klesnou.

Ráno škola, odpoledne laboratoř

Do bádání se Ondřej Groborz pustil už na střední škole. „Oslovoval jsem vědce, kteří se věnovali zajímavým tématům, a nabízel jsem jim pomoc,“ vzpomíná. Odpoledne po skončení výuky na gymnáziu ve Frýdku‑Místku tak jezdil bádat do laboratoří v Ostravě, později do Olomouce nebo i do Prahy. Za výzkum optimalizace získávání uranu z vytěžené rudy chemickou cestou získal ocenění Česká hlavička, určené nadaným studentům.

Vývoji želatinových materiálů se začal věnovat před šesti lety, ještě během studia na Přírodovědecké fakultě Univerzity Karlovy v Praze. Na tomto i dalších výzkumech spolupracoval s Kristýnou Kolouchovou. Absolventka VŠCHT po doktorátu na Ústavu makromolekulární chemie AV ČR odešla v roce 2021 na univerzitu v Gentu, která patří ve vývoji želatinových materiálů ke světové špičce, a tak se otevřel prostor ke spolupráci českého a belgického týmu.