Prima bioimprimantă 3D din România scoate tumori pe care se testează citostaticele

O echipă de tineri ingineri români, coordonați de Călin Brandabur din Timișoara, au inventat bioimprimanta 3D, prima din Europa de Est. Au dat la print o ureche, un genunchi, piele, dar și tumori pe care cercetătorii testează tratamentele chimio. Cum au ajuns la această performanță în doar un an și jumătate de când s-au apucat de treabă ne-a spus chiar Călin Brandabur, CEO Symme 3D, pe care l-am întâlnit marți la Târgul Print&Sign, deschis până vineri la Romexpo, București.

Reporter: Ce este, de fapt, bioimprimanta 3D?

Călin Brandabur: „Vorbim de o tehnologie pentru manufacturare aditivă, care ne permite să depunem strat cu strat, din tot felul de materiale cum ar fi colagen, acid hialuronic, împreună cu celule stem, pentru a forma semi-organe. Nu putem vorbi de un organ întreg, deoarece organele sunt mult mai complexe. Momentan, avem un sistem de vascularizare, ceea ce înseamnă că nu putem hrăni celulele stem decât înainte de a se înmulți. Celulele stem provin de la pacienți, adulți sau copii, acestea extrăgându-se din măduva spinării”.

Reporter: Cum se printează țesuturile și care este scopul producerii acestora?

Călin Brandabur: „Imprimanta 3D poate fi folosită în studiile clinice de cercetare. Deocamdată, nu este certificată. Nici măcar nu avem legislație pentru așa ceva. Colaboratorii noștri din Timișoara, precum OncoGen (primul centru de cercetare în domeniul terapiilor genice cu dotări de ultimă generație din România și care crează terapii pentru cancer)  și din București, cum sunt Institutul Naţional de Cercetare – Dezvoltare pentru Chimie și Petrochimie – ICECHIM și Universitatea „Carol Davila”, pot printa diferite țesuturi pentru studiu, în special, pentru studierea cancerului. Practic, noi printăm tumora, după ce au fost prelevate celule canceroase de la bolnav, direct din biopsie. Apoi, pe această tumoră, specialiștii pot încerca diverse tratamente. Se știe că tratamentul chimio pentru bolnavii de cancer este foarte agresiv și, practic, acesta atacă și celulele sănătoase. În urma testelor care se fac pe tumoră se poate stabili cu exactitate tratamentul optim. Practic, se ajunge la o personalizare a tratamentului. Astfel, se limitează și daunele adiacente”.

Reporter: Până acum, ați printat țesuturi sau tumori?

Călin Brandabur: „Deja, s-a început un proiect de 4 milioane de euro, la OncoGen. Momentan, avem printate o ureche (pavilionul-partea cartilaginoasă a urechii) printată, avem rotula unui genunchi și facem primele teste pe piele, care, însă, nu este vascularizată, deocamdată. De asemenea, anul acesta, am început un proiect important cu ICECHIM și „Carol Davila pentru a printa o proteză pelvică. În cazul femeilor care au suferit de cancer uterin și care au suferit o extirpare a uterului, această proteză va înlocui, practic, zona excavată, astfel încât oragenele să fie susținute și să nu apară alte complicații”.

Reporter: Cum se procedează efectiv?

Călin Brandabur: „Pentru printarea unui țesut sănătos se vor extrage celule stem, prin intermediul unei puncții. Adică, din măduva spinării, se va extrage un lichid, în care se găsesc și celule stem. Acestea sunt diferențiate, într-un laborator specializat, sunt pregătite pentru a deveni ce avem nevoie să devină, apoi sunt trimise către imprimanta noastră sub formă de soluție. Imprimanta ia un model digitizat al unui semi-organ (nu putem vorbi de organe, pentru că nu sunt transplantabile, momentan) și printează. În cazul tumorilor, se extrag celule canceroase, se diferențiază, se multiplică, apoi se trimit către imprimantă. Printează strat cu strat o matriță celulară, în general, din colagen. Celulele vor prolifera, apoi vor crește și se vor face teste pe acestea”.

Reporter: Mai există astfel de tehnologii în lume?

Călin Brandabur: „În lume, sunt foarte multe imprimante bio, dar nu sunt în stadiul în care suntem noi. Adică, noi suntem mai avansați din punct de vedere al tehnologiei. De exemplu, timpul de printare 3 D trebuie să fie foarte scurt, de 2-3 ore, timp în care celulele trebuie hrănite. Dacă crește acest timp de printare, automat, celulele nu mai pot fi hrănite. Noi am rezolvat această problemă. Adică, imprimanta noastră nu este doar 3D, ci este și un incubator cu un sistem foarte performant de filtrare. Acesta este proiectat tot de noi și construit în România. Astfel, noi putem să printăm până la 60-70 de ore fără să fie nevoie să deschidem imprimanta ca să hrănim celulele. Imprimanta hrănește celulele automatizat, cu un lichid pe bază de zahăr. În câteva ore, noi putem să printăm un țesut în câteva ore. Avantajul nostru este însă faptul că putem printa, de pildă, 50-60 de tumori în același timp, ceea ce înseamnă că putem face mult mai multe teste”.

Reporter: Cum ați început acest proiect și când?

Călin Brandabur: „În 2015, am început un proiect al unei imprimante 3D pe plastic, în colaborare cu Politehnica din Timișoara. În urmă cu un an și jumătate, am început lucrul la bioprinter, după ce domnul profesor Virgil Păunescu de la OncoGen ne-a făcut o vizită la laborator și ne-a spus că avem tehnologia, posibilitatea și mintea să facem această imprimantă. Ne-a luat cam un an și am ajuns în stadiul în care putem să facem teste. De asemenea, avem deja colaborări importante, în primul rând, cu OncoGen, cu centre de cercetare din București și din Mureș, dar și din Germania. Avem două proiecte demarate cu centre din Gemania pentru printarea, în premieră mondială, a pilonilor pancreatici. Vorbim de o investiție de 1,5 milioane de euro. Încercăm să plecăm pe urmele americanilor, care au reușit să printeze 2D un țesut renal, adică un rinichi. Acesta a reușit să secrete uree timp de 40 de zile. Deci, a funcționat. Acea companie a ajuns la o valoare de 9 miliarde de dolari. Noi suntem, încă, la început. Dar, dacă reușim să demonstrăm că acest pilon pancreatic secretă insulină, s-ar schimba multe în medicină. Un alt proiect, în valoare de două milioane de euro, l-am început pentru dezvoltarea sistemului de vascularizare, în colaborare cu Clinica de Chirugie Vasculară, coordonată de prof. dr. Mihai Ionac din Timișoara. Și asta, pentru că, așa cum am mai spus, organele nu pot fi ținute în viață. O dată ce ele au proliferat celule, vor muri. Profesorul Ionac mi-a dat un challenge: „Domne’ dacă îmi aduceți un vas de sânge de 800 de microni, este ceva fenomenal!”. Momentan, noi am reușit să mărim precizia de la 160 de mirconi, pe care îi aveam la imprimantele pe plastic, la sub 0,68 microni. Gândiți-vă că un fir de păr are grosimea de 100 de micron. Noi am obținut aproape a 200-a parte din grosimea firului de păr, precizie de poziționare”.

Reporter: În echipa dumneavostră aveți și specialiști străini?

Călin Brandabur: „Suntem o echipă de zece ingineri, cu vârste între 22 și 36 de ani, adunați la Timișoara din toată România. Avem îngineri pe parte de proiectare, pe parte de mecanică, pe parte structural, pe parte de electronică, pe parte de software. Suntem toți români. De asemenea, suntem onorați că am fost adoptați de o corporație sută la sută românească, LTHD, de 25 de ani pe piața din România. Ni s-a spus că avem un grant din partea lor, ne-au preluat toate costurile operaționale, în schimbul a 50% din profit. Noi suntem independenți, am rămas cu acțiunile noastre”.