Biotechnológia dnes predstavuje významný nástroj moderného zdravotníctva. Príbeh spoločností, ktoré využívajú more ako zdroj biomateriálov, je toho jasným dôkazom. Zaujímavú úlohu v tomto výskume zohráva aj Martinské centrum pre biomedicínu Jesseniovej lekárskej fakulty UK, ktoré pomáha posúvať biomateriály z laboratória bližšie ku klinickej praxi.
Keď sa pred časom na sociálnej sieti ministra zdravotníctva Kamila Šaška objavila krátka správa o tom, že na Islande navštívil biotechnologickú spoločnosť Marimedx, našu pozornosť vzbudila najmä informácia o odbornom prepojení na Jesseniovu lekársku fakultu v Martine.
Začali sme pátrať, čo sa za týmto prepojením skrýva, a stopa nás po niekoľkých e-mailoch doviedla do Martinského centra pre biomedicínu, ktoré je s Jesseniovou fakultou úzko späté. Jeho riaditeľka prof. Dr. Erika Halašová, PhD., a vedúci Laboratória prietokovej cytometrie, fenotypizácie buniek a tkanivového inžinierstva Ing. Ján Strnádel, PhD. nám podrobne priblížili ich napojenie na Island a spoločnosť Marimedx.
A je to skutočne zaujímavá téma. Veď posúďte sami.
Biotechnológia je budúcnosť
Podľa oboch oslovených odborníkov dnes biotechnológia predstavuje jeden z najdôležitejších nástrojov moderného zdravotníctva.
„Jej význam spočíva najmä v tom, že umožňuje prepájať poznatky z biológie, medicíny, chémie a techniky a vytvárať nové postupy liečby, ktoré sú účinnejšie, šetrnejšie a často aj dostupnejšie pre pacientov. V čase, keď narastá výskyt chronických ochorení, populácia starne a zdravotné problémy sú čoraz komplexnejšie, sa bez biotechnologických inovácií moderná medicína jednoducho nezaobíde.“
„Jedným z hlavných prínosov biotechnológie je vývoj nových materiálov na liečbu pacientov. Klasické liečebné postupy často využívali syntetické alebo mechanicky upravené materiály, ktoré neboli vždy ideálne pre ľudské telo. Biotechnológia však umožňuje vytvárať materiály, ktoré napodobňujú prirodzené biologické štruktúry, čím podporujú regeneračné procesy organizmu. Takéto materiály dokážu napríklad stimulovať rast buniek, tvorbu ciev či obnovu poškodených tkanív.“
Súčasnosť skutočne dokazuje, že význam biotechnológií v zdravotníctve môže byť naozaj veľký a že prepájanie prírodných zdrojov s modernou vedou môže viesť k prelomovým riešeniam.
Martinsko-islandská spolupráca
Biotechnologická spoločnosť Marimedx ponúka unikátne riešenie – využitie morských rias v regeneratívnej medicíne.
„Spolupráca s Martinským centrom pre biomedicínu JLF UK v Martine sa začala akademickým prepojením a spoločným vedeckým záujmom o regeneráciu tkanív. Po oboznámení sa s odbornými znalosťami a laboratórnymi možnosťami slovenského tímu sme začali diskusie s cieľom preskúmať možné oblasti spolupráce. Tieto prvé rozhovory ukázali silnú zhodu medzi našimi rozvojovými cieľmi a ich technickými možnosťami, čo viedlo k výskumnej spolupráci zameranej na hodnotenie biokompatibility a regeneračného potenciálu vybraných materiálov. Spolupráca je zameraná na výskum a vývoj, pričom naše centrum prispieva vedeckými a odbornými znalosťami, pokročilou laboratórnou infraštruktúrou a špecializovanými testovacími kapacitami relevantnými pre tkanivové inžinierstvo a hodnotenie biomateriálov,“ približuje riaditeľka centra prof. Halašová.
Úlohou spoločnosti Marimedx je vyvinúť materiálovú platformu a definovať smerovanie produktu, zatiaľ čo spolupráca s martinským centrom podporuje predklinické hodnotenie a pomáha generovať údaje relevantné pre bezpečnosť, kompatibilitu a výkon.
„Keďže táto práca zahŕňa dôverný výskum a potenciálne duševné vlastníctvo, v tejto fáze nemôžeme zverejniť všetky technické detaily. Vo všeobecnosti je spoločným cieľom posunúť vývoj inovatívnych regeneračných materiálov smerom k budúcemu klinickému a komerčnému využitiu.“
Čo všetko v Martine dokážu
Centrum pre biomedicínu JLF UK v Martine má široký záber a disponuje najmodernejším vybavením, čo ho robí atraktívnym aj pre medzinárodnú spoluprácu. Významná časť centra sa venuje práve regeneračnej medicíne.
„Výskumná činnosť nášho laboratória je zameraná na optimalizáciu prípravy unikátnych in vitro modelov (3D a 2D nádorových bunkových línií), odvodených z ľudského nádorového tkaniva (duktálny adenokarcinóm pankreasu, kolorektálny karcinóm a neuroendokrinné nádory). Laboratórium sa ako jedno z prvých na Slovensku etablovalo aj v technológii prípravy indukovaných pluripotentných kmeňových buniek (iPSC). Optimalizované technológie umožňujú prípravu prakticky nekonečného množstva ťažko dostupných typov buniek, potrebných na výskum rôznych ochorení – v prípade ALS sú to motorické neuróny, ktorých získanie od pacientov s ALS je prakticky nemožné z dôvodu veľkej invazivity. V laboratóriu bola pripravená a plne charakterizovaná bunková línia, odvodená z indukovaných pluripotentných kmeňových buniek, ktorá je historicky prvou slovenskou bunkovou líniou registrovanou v hPSC registri Charité Universitätsmedizin Berlin (https://hpscreg.eu/cell-line/ORIONi001-A),“ priblížil nám odborné zameranie vedúci Laboratória prietokovej cytometrie, fenotypizácie buniek a tkanivového inžinierstva Ján Strnádel.
Výskum zubných kmeňových buniek
„V ďalšom laboratóriu – Laboratóriu tkanivových buniek a regeneračnej medicíny vedecký tím pod vedením Mgr. Henriety Škovierovej, PhD. skúma biologické vlastnosti a diferenciačný potenciál ľudských zubných kmeňových buniek získaných z mliečnych a dospelých zubov. Tieto bunky sú súčasťou Biobanky dospelých kmeňových buniek. V tomto laboratóriu boli úspešne etablované metódy izolácie, in vitro kultivácie, fenotypovej charakterizácie, analýz biologických, biochemických a molekulárnych vlastností zubných kmeňových buniek. Modernými metódami sa analyzujú komplexné profily mikroRNA a proteínov, ktoré sú špecifické pre procesy diferenciácie zubných kmeňových buniek. V laboratóriu sa vytvárajú nové bunkové línie zo zubných kmeňových buniek kultivovaných v 3D podmienkach s využitím polymérov pre budúce výskumné a komerčné účely. Našou prioritou je implementácia získaných výsledkov zo základného medicínskeho výskumu do klinickej praxe a laboratórium je prvým pracoviskom na Slovensku, ktoré sa špecializuje na výskum zubných kmeňových buniek,“ dodala prof. Erika Halašová.
Čo môžeme očakávať?
Riaditeľka martinského centra prof. Halašová si myslí, že žijeme v dobe, v ktorej sme svedkami boomu biotechnológií, a nič lepšie, ako ponúka príroda, zrejme nevytvoríme.
„Môžeme sa inšpirovať prírodnými makromolekulami a vytvárať ich modifikované deriváty, ktoré budú biokompatibilné, bioaktivačné a biodegradovateľné. To znamená, že po vpravení do organizmu nevyvolajú nežiaduce účinky, poskytnú lešenie pre rast buniek, budú schopné stimulovať regeneráciu a po úspešnom zhojení tkaniva sa postupne rozložia. Už teraz prežívame „science fiction“. Sme schopní nahradiť poškodené tkanivá, implantovať čipy, ktoré úspešne navracajú funkčnosť orgánov. Sme schopní preprogramovať gény, meniť ich funkčnosť. A ako ich využijeme pre dobro a zdravie ľudí, je na nás, na našej zodpovednosti, aj na zodpovednosti politikov.“
Morské riasy - budúcnosť regenerácie tkanív možno rastie v mori
So zakladateľkou a generálnou riaditeľkou Marimedx – Svavou Kristinsdóttir sme sa porozprávali o nápade využiť morské riasy a ako by mohli rozšíriť možnosti v regeneratívnej medicíne.
Ako vznikla myšlienka využitia morských rias na regeneráciu ľudských tkanív?
Tento nápad vznikol z pozorovania počas raného výskumu materiálov z morských rias. Všimla som si, že po vystavení podmienkam prostredia sa morské riasy výrazne farebne aj štrukturálne zmenili. To vyvolalo vedeckú otázku: čo sa deje v materiáli a mohli by nám tieto štrukturálne zmeny povedať niečo užitočné o jeho biologickom potenciáli? Táto zvedavosť nás viedla k podrobnejšiemu skúmaniu morských rias ako prírodného lešenia a časom sa to vyvinulo do našej práce na regenerácii tkanív.
Prečo sú morské riasy vhodné na lekárske účely?
Aj morské riasy sú atraktívnym materiálom pre regeneratívnu medicínu, pretože sú prirodzene hojné, obnoviteľné a dajú sa spracovať do štruktúr, ktoré môžu podporovať opravu tkanív. Na rozdiel od mnohých konvenčných materiálov živočíšneho pôvodu ponúkajú morské riasy alternatívu, ktorá nepochádza z cicavcov, čo môže znížiť niektoré obavy spojené s biomateriálmi živočíšneho pôvodu. Náš prístup sa zameriava na čo najväčšie zachovanie prirodzenej architektúry materiálu, aby mohol fungovať ako lešenie pre bunky a podporovať liečivé prostredie. Materiály získané z morských rias tiež obsahujú prirodzene sa vyskytujúce zlúčeniny, ako sú algináty a zložky na báze celulózy, ktoré sú široko študované na biomedicínske použitie. Vo všeobecnosti sú morské riasy zaujímavé, pretože kombinujú biologickú komplexnosť so škálovateľnosťou a udržateľnosťou. To ich robí sľubnými nielen z vedeckého, ale aj z výrobného a environmentálneho hľadiska.
Ako vyzerá proces získavania, spracovania a sterilizácie morských rias?
Po zbere a preprave do výrobných zariadení sú morské riasy dôkladne vyčistené a spracované za kontrolovaných podmienok. Následne morské riasy prechádzajú procesom odstraňovania buniek, na ktorý je podaná patentová prihláška, pričom sa zachováva prirodzená štruktúra morských rias. Táto štruktúra slúži ako biologická kostra pre ľudské bunky. Produkt potom prechádza konečným sterilizačným balením. Výsledkom sú sterilné tenké pláty morských rias zabalené ako lekársky implantát.
Vysvetlite, prosím, samotný proces, ako sa dajú produkty z morských rias používať a ako sa s nimi pracuje. Ako vyzerá proces aplikácie morských rias pacientovi? Aplikujú sa, zošívajú sa, vrastajú do rany...?
Náš materiál sa vyvíja ako plátovité lešenie určené na priame umiestnenie na ranu po rehydratácii. Presná indikácia použitia bude závisieť od typu rany a príslušných klinických postupov. Vo všeobecnosti je cieľom, aby materiál pôsobil ako dočasné regeneračné lešenie, ktoré podporuje vlastné hojivé procesy tela. Keďže je však produkt stále vo vývoji, konečný aplikačný protokol bude definovaný prostredníctvom regulačného a klinického hodnotenia.
Na aké typy poranení sa tento produkt najčastejšie používa?
V tejto fáze sa produkt vyvíja pre potenciálne použitie pri ošetrovaní rán a oprave mäkkých tkanív. Medzi oblasti záujmu patria popáleniny, chronické rany, diabetické vredy, traumatické poranenia kože a určité chirurgické defekty. Je však dôležité zdôrazniť, že produkt je stále v štádiu predkomerčného vývoja a konečné schválené indikácie budú závisieť od výsledkov klinických štúdií a regulačných autorít.
Tému pripravil: Prokop Slováček
Za odbornú spoluprácu i komunikáciu s islandskou stranou ďakujeme prof. Dr. Erike Halašovej, PhD., a Ing. Jánovi Strnádelovi, PhD.
(Článok sme uverejnili v časopise MEDIKOM 4-5/2026)