Aký veľký problém predstavuje cukrovka pre Slovensko?
Tak, ako pre skoro všetky krajiny sveta, je to problém, ktorý zasahuje významný počet pacientov. Na Slovensku je ich okolo 350 000. Významný je aj ekonomický dopad ochorenia, v súčasnosti sa celosvetovo hovorí o epidémii ochorenia na cukrovku.

Venujete sa biopolymérnym materiálom, ako súvisia nové materiály s cukrovkou?
Polyméry sú veľmi variabilné materiály a ich uplatnenie v spoločnosti je v súčasnosti nekonečné. Jedna z oblastí, kde sa nachádzajú, sú polymérne biomateriály, ktoré sú v kontakte so živým organizmom.

Pri liečbe cukrovky potrebujeme pacientovi transplantovať pankreatické ostrovčeky, ktoré produkujú inzulín tak, ako v zdravom pankrease. Lenže transplantované ostrovčeky musia byť chemicky ochránené pred imunitným systémom imunosupresívnymi liekmi, ktoré majú nežiadúce účinky. Preto treba nájsť cestu, ako vylúčiť nutnosť použitia týchto liekov.

Tu sa dostávame k slovu my, pretože pankreatické ostrovčeky vieme pred transplantáciou obaliť (enkapsulovať) do polymérnej membrány z biomateriálu, ktorá ich chráni pred imunitným systémom.

Čiže hľadáte materiál, ktorý oklame imunitný systém, ale zároveň ho neoslabí?
Áno presne tak.

Čo je základom toho „klamstva“?
Spočíva v tom, že kontrolujeme látky, ktoré sú schopné prestúpiť z organizmu k transplantovaným enkapsulovaným ostrovčekom.

Polymérny materiál, ktorý pripravíme, si treba predstaviť ako nejakú sieť, ktorá má oká s určitou definovanou veľkosťou. Tieto oká sú schopné prepustiť inzulín, živiny, kyslík, glukózu a všetko čo je potrebné, ale neprepúšťajú protilátky a bunky imunitného systému, ktoré by rozpoznali a zničili enkapsulované ostrovčeky.

Ako ďaleko ste v tomto vývoji?
V súčasnosti máme projekt, v rámci ktorého testujeme naše materiály na predklinickom modeli primátov. Náš posun sa datuje od počiatku, keď sme tieto materiály vyvíjali, následne ich testovali na myšiach, kde sa ukázalo, že môžu byť vhodné pre testovanie na primátoch.

Ako náhle sa u primátov ukáže schopnosť enkapsulovaných ostrovčekov kontrolovať hladinu cukru v krvi, tak veríme, že budeme len malý krôčik od testovania na ľuďoch. Máme pritom za sebou prvú fázu, v ktorej sme potvrdili, že enkapsulačný materiál je v tele primátov tolerovaný.

Mikrokapsula s enkapsulovanými pankreatickými ostrovčekmi. 

Čo je pre vás v tomto projekte momentálne najväčšou výzvou?
Musíme optimalizovať receptúru na prípravu nášho materiálu, aby nebol „iba“ kompatibilný s imunitným systémom, ale aby bol po transplantácii do primátov stabilný po dobu niekoľkých mesiacov. Momentálne máme métu minimálne šesť mesiacov.

Ako by ostrovčeky fungovali v tele cukrovkára?
Obal z polymérneho biomateriálu musí byť nastavený tak, aby ostrovčeky, ktoré sú v ňom uzavreté, dostávali neustále informáciu o koncentrácii cukru vo svojom okolí. Na základe toho, že vedia čítať túto informáciu, vylučujú presne toľko inzulínu, koľko je potrebné. V podstate fungujú ako ostrovčeky v zdravom pankrease, čiže sa jedná o presnú kontrolu hladiny cukru „minútu po minúte“.

Odkiaľ sú tieto ostrovčeky získavate?
Ak ich transplantujeme do makakov, tak pochádzajú z makakov, ale využívame aj ľudské ostrovčeky izolované z pankreasu ľudských darcov. Ostrovčeky sa izolujú na spolupracujúcom pracovisku v UIC univerzite v Chicagu.

Dajú sa ostrovčeky získať aj od živých darcov?
Nie, keďže pankreas nie je párový orgán a každý zásah ho môže poškodiť. V súčasnosti je snaha získavať ostrovčeky zo zvieracích darcov, ktorá je už celkom ďaleko. Ostrovčeky sa izolujú napríklad z prasiat a zatiaľ sa zdá, že by mohlo ísť o potrebný zdroj.

Článok ktorý vyšiel nedávno v magazíne NATURE tiež ukazuje na možnosť získavania ostrovčekov z kmeňových buniek. Toto sú pravdepodobne hlavné zdroje budúcnosti pre získanie nelimitovaného množstva pankreatických ostrovčekov.

Ako prebieha samotná transplantácia?
Do brušnej dutiny sa rozptýlia tisícky kapsúl, ktoré v sebe obsahujú potrebné množstvo ostrovčekov. Rádovo to musí byť niekoľko desiatok tisíc ostrovčekov na kilogram váhy príjemcu. V zásade sa jedná o ambulantnú procedúru, ktorá nevyžaduje hospitalizáciu pacienta.

Aká nákladná je takáto liečba?
Terapia takýmto spôsobom je cenovo nižšia oproti tomu, čo stojí v súčasnosti starostlivosť o diabetického pacienta a prípadne liečenie následných diagnóz súvisiacich s ochorením na cukrovku. Odhady sú rádovo okolo 10 000 € na jednu transplantáciu.

Oddelenie pre výskum biomateriálov Ústavu polymérov SAV. Vpravo Igor Lacík. 

Kedy bude takáto liečba prístupná pre ľudí?
V súčasnosti sa do pacientov už v mnohých transplantačných centrách vo svete transplantujú ostrovčeky, len v tomto prípade ide o ostrovčeky, ktoré nie sú enkapsulované. Ide hlavne o takých pacientov, ktorí majú nekontrolovanú hypoglykémiu a môžu upadnúť do kómy, pretože im veľmi rýchlo a nekontrolovateľne klesá hladina cukru. Pankreatické ostrovčeky sa v týchto centrách transplantujú do pečene s pomerne vysokou úspešnosťou a fungujú po dobu niekoľkých rokov.

Pre náš tím je nesmierne významné, že spolupracujeme s pracoviskom Chicagu, ktoré transplantuje ostrovčeky do ľudí a má jednoznačný cieľ posunúť sa smerom ku klinickým testom aj s enkapsulovanými ostrovčekmi.

Na Slovensku niekoľko rokov vyvíjame aktivity pre zavedenie programu transplantácie ostrovčekov pre pacientov, ktorí ju potrebujú u nás. Chceme využiť aj možnosť odbornej spolupráce so spomínaným pracoviskom v USA.

Na akej úrovni funguje vaša spolupráca s pracoviskom v Chicagu?
Táto spolupráca sa začala v r. 2007 našim vstupom do globálneho projektu s názvom Chicago Diabetes Project s cieľom nájsť liečbu cukrovky typu 1 enkapsulovanými ostrovčekmi. Vedúci tohto projektu, profesor J. Oberholzer, pozval odborníkov z rôznych oblastí zaoberajúcich sa liečbou cukrovky transplantáciou ostrovčekov. Nás prizval ako pracovisko, ktoré má expertízu v polymérnych materiáloch a v príprave polymérnych mikrokapsúl.

Výstupom tejto spolupráce boli úspešné testy s našimi materiálmi v primátoch, čo spôsobilo, že sme pripravili projekt pre Enkapsulačné konzorcium nadácie Juvenile Diabetes Research Foundation. Ide o jednu z najzásadnejších nadácii, ktorá sponzoruje výskum liečby cukrovky typu 1. Je pre nás cťou byť súčasťou tímu expertov z celého sveta.

Dalo by sa efektívne bojovať s cukrovkou aj mimo takého veľkého konzorcia?
Len čiastočne a pravdepodobne nie efektívne bez toho, aby v takomto type projektov spolupracovali tímy so všetkými potrebnými expertízami. Téma nášho výskumu – liečba cukrovky enkapsulovanými ostrovčekmi – bola iniciovaná už v 80-tych rokoch. Za ten čas sa vo svete dosiahli významné úspechy a urobilo sa aj niekoľko klinických testov. Tie ale bohužiaľ neboli úspešné a na svete zatiaľ nie je diabetický pacient, ktorý by bol na cukrovku liečený enkapsulovanými pankreatickými ostrovčekmi. To len poukazuje na to, o aký nesmierne ťažký problém ide.

Nedávno ste získali ocenenie Krištáľové krídlo. Čo pre vás takáto forma uznania znamená?
Je to hlavne pocit, že naša spoločnosť rozpoznáva a oceňuje prácu ľudí ako som ja. Pokojne to mohol vyhrať ktokoľvek z nominovaných vedcov, ktorých prácu si veľmi vážim. Som presvedčený, že osobností, ktoré si zaslúžia spoločenské ocenenia tohto typu, je na Slovensku veľa.