Ubytki kostne po resekcji nowotworu należą do najtrudniejszych wyzwań rekonstrukcyjnych w ortopedii onkologicznej. Sama operacja, choć kluczowa dla kontroli choroby, często pozostawia przestrzeń wymagającą wypełnienia i stabilizacji – a jednocześnie obszar po zabiegu jest szczególnie narażony na powikłania: opóźnione gojenie, infekcje oraz ryzyko wznowy. W tym właśnie kontekście rośnie znaczenie biomateriałów, które nie tylko „wypełniają” ubytek, ale aktywnie wspierają regenerację i bezpieczeństwo pooperacyjne.
Na Politechnice Gdańskiej realizowane są badania nad nowym biomateriałem, który ma wspomagać odbudowę tkanki kostnej po usunięciu nowotworu. Zespół pod kierunkiem dr hab. inż. Beaty Świeczko-Żurek z Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa Politechniki Gdańskiej pracuje nad innowacyjnymi materiałami kompozytowymi do wypełnień kostnych, a projekt otrzymał finansowanie na etap badań wstępnych.
Punktem wyjścia jest cement kostny, dobrze znany w medycynie materiał wykorzystywany m.in. do stabilizacji i wypełnień. W projekcie ma on zostać wzbogacony o substancje aktywne, tak aby biomateriał pełnił kilka funkcji jednocześnie. Po pierwsze, ma sprzyjać adhezji osteoblastów, czyli komórek odpowiedzialnych za tworzenie nowej kości. To jeden z warunków tego, by w miejscu zabiegu mogła narastać zdrowa tkanka, a rekonstrukcja nie kończyła się wyłącznie mechanicznym „zacementowaniem” przestrzeni. Po drugie, materiał ma wykazywać działanie biobójcze, co ma ograniczać ryzyko infekcji – powikłania szczególnie groźnego w obrębie ubytku kostnego po rozległej operacji. Po trzecie, oczekuje się, że zastosowane dodatki będą wspierały wzrost komórek kostnych i poprawiały wchłanianie wapnia, a jednocześnie zahamują podział komórek nowotworowych, co ma znaczenie w kontekście zmniejszenia ryzyka nawrotu choroby.
Warto podkreślić, że źródłowy problem zdrowotny jest szeroki: choroby kości mogą wynikać zarówno z zaburzeń genetycznych, jak i z nieprawidłowej przebudowy tkanki kostnej, prowadząc do osłabienia i podatności na złamania. W tej grupie szczególne miejsce zajmują nowotwory kości – pierwotne, rozwijające się bezpośrednio w tkance kostnej, oraz przerzutowe, będące skutkiem rozsiewu choroby z innych narządów. To właśnie w takich sytuacjach resekcja i późniejsze odtworzenie ciągłości kości stają się elementem leczenia o krytycznym znaczeniu dla sprawności i jakości życia pacjenta.
Projekt z Gdańska nie kończy się jednak na lokalnym komponencie naukowym. Jest on realizowany w ramach programu Neptunium Enhancing Baltic Region Research Cooperation, będącego częścią działań IDUB i ukierunkowanego na wzmacnianie współpracy badawczej z ośrodkami z regionu Morza Bałtyckiego. W przypadku tego przedsięwzięcia oznacza to współpracę z Instytutem Biomateriałów i Bioinżynierii Ryskiego Uniwersytetu Technicznego, a partnerem po stronie łotewskiej jest prof. dr.sc.ing. Jānis Lōčs.
Taka formuła współpracy ma przekładać się na wspólne projekty badawcze, aktywność konferencyjną, rozwój rozwiązań możliwych do opatentowania oraz publikacje w rozpoznawalnych czasopismach – a więc na elementy, które wzmacniają wiarygodność naukową i przyspieszają drogę od badań laboratoryjnych do potencjalnych zastosowań klinicznych.
Harmonogram przedsięwzięcia jest jasno określony: prace mają potrwać do grudnia 2026 r., a kwota finansowania wynosi 42 790 zł. Z założenia są to badania wstępne, które mają przygotować kolejne, bardziej rozbudowane etapy projektu. Jeżeli założenia dotyczące jednoczesnego wsparcia regeneracji, ograniczenia infekcji oraz wpływu na komórki nowotworowe potwierdzą się w toku dalszych prac, będzie to ważny krok w stronę rozwiązań, które realnie poprawiają bezpieczeństwo i komfort pacjentów po resekcjach onkologicznych w obrębie kości.
Ból kończyny, który nie mija – uwaga na mięsaki!
Pytania i odpowiedzi
Na czym polega projekt biomateriału do regeneracji kości po resekcji nowotworu?
Projekt dotyczy opracowania materiału na bazie cementu kostnego z dodatkiem substancji aktywnych, który ma wspierać odbudowę tkanki kostnej po chirurgicznym usunięciu nowotworu oraz ograniczać typowe powikłania pooperacyjne.
Dlaczego regeneracja tkanki kostnej po usunięciu nowotworu jest tak trudna?
Resekcja onkologiczna bywa rozległa, pozostawia ubytek wymagający stabilizacji, a okolica zabiegu jest podatna na infekcje i zaburzenia gojenia; dodatkowo w tle pozostaje ryzyko wznowy, co podnosi wymagania wobec materiałów rekonstrukcyjnych.
Jaką rolę ma pełnić cement kostny z substancjami aktywnymi?
Ma nie tylko wypełniać ubytek, ale też wspierać adhezję osteoblastów, działać biobójczo i – zgodnie z założeniami projektu – hamować podział komórek nowotworowych, co może zmniejszać ryzyko nawrotu.
Co oznacza adhezja osteoblastów w kontekście biomateriału?
To zdolność komórek kościotwórczych do „przylegania” i zasiedlania powierzchni materiału; im lepsza adhezja, tym większa szansa na narastanie nowej, zdrowej tkanki kostnej w miejscu ubytku.
Czy biomateriał ma ograniczać ryzyko infekcji po operacji?
Tak, w założeniach materiał ma wykazywać działanie biobójcze, co ma zmniejszać prawdopodobieństwo zakażenia w obszarze po resekcji i rekonstrukcji.
Czy projekt zakłada wpływ na komórki nowotworowe i ryzyko nawrotu?
Tak, oczekuje się, że zastosowane substancje aktywne będą hamować podział komórek nowotworowych, co ma wspierać ograniczenie ryzyka wznowy.
Kto prowadzi badania nad biomateriałem na Politechnice Gdańskiej?
Projekt realizuje zespół z Politechniki Gdańskiej pod kierunkiem dr hab. inż. Beaty Świeczko-Żurek z Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa.
Na czym polega międzynarodowa współpraca w tym projekcie?
Projekt jest realizowany w ramach programu Neptunium Enhancing Baltic Region Research Cooperation (IDUB) i obejmuje współpracę z Instytutem Biomateriałów i Bioinżynierii Ryskiego Uniwersytetu Technicznego, gdzie partnerem jest prof. dr.sc.ing. Jānis Lōčs.
Do kiedy potrwa projekt i jaka jest kwota finansowania?
Prace zaplanowano do grudnia 2026 r., a finansowanie wynosi 42 790 zł.
Czy to już gotowe rozwiązanie kliniczne dla pacjentów?
O: Nie – to etap badań wstępnych, które mają przygotować kolejny, bardziej rozbudowany projekt badawczy i dopiero z czasem mogą prowadzić do zastosowań praktycznych.
Objawy nowotworów u dzieci mogą przypominać dolegliwości wieku dziecięcego
Źródło: Politechnika Gdańska