Naukowcy w Lublinie pracują nad wykorzystaniem implantu z zeolitów przy leczeniu osteoporozy

Naukowcy z Politechniki Lubelskiej i Uniwersytetu Medycznego w Lublinie zbudowali implant kości, który ma pomagać chorym na osteoporozę. Do produkcji planują wykorzystać zeolity, minerały pozyskane m.in. w wyniku spalania węgla w elektrowniach.

Kierownik projektu prof. Agata Przekora-Kuśmierz z Uniwersytetu Medycznego podczas konferencji prasowej 24 listopada w Lublinie zwróciła uwagę na problem z leczeniem złamań kości u pacjentów z osteoporozą.

– Jeżeli dochodzi do ciężkiego złamania u pacjenta cierpiącego na osteoporozę, proces gojenia jest bardzo trudny i długi; czasem wręcz niemożliwy – ze względu na cały czas przebiegające nadmiernie procesy degradacji kości – stwierdziła.

Standardowe leczenie chorych na osteoporozę – podała biotechnolog – polega na podawaniu leków z grupy bisfosfonianów, które są bardzo słabo przyswajalne z przewodu pokarmowego. Pacjenci muszą przyjmować duże dawki leków i przestrzegać restrykcyjnej diety, żeby zwiększyć ich wchłanialność.

Badacze postanowili stworzyć implant, który umożliwiałby uwalnianie bisfosfonianów w miejscu złamania, ale tylko w sytuacji nadmiernej aktywności komórek odpowiedzialnych za degradację kości.

Nad opracowaniem implantu od prawie trzech lat pracują dwa zespoły. Pracownicy Politechniki Lubelskiej opracowali bazę ceramiczną do implantu, wykonali testy mikrostrukturalne i mechaniczne. Zespół z Uniwersytetu Medycznego przeprowadził ocenę przedkliniczną implantu. Efektem pracy naukowców jest dziewięć zgłoszeń patentowych i jeden przyznany patent.

– Głównym nośnikiem w tym implancie są bardzo mocno porowate struktury zeolitowe – powiedział prof. Wojciech Franus z Politechniki Lubelskiej.

Zeolity – stwierdził – powstają naturalnie w wyniku reakcji wody morskiej z pyłem wulkanicznym. Można je także uzyskać w warunkach laboratoryjnych i w zakładach przemysłowych. Struktury zeolitowe są pozyskiwane m.in. z popiołów lotnych, które powstały w wyniku spalania węgla w elektrowniach i elektrociepłowniach. Może je wykorzystać m.in. jako substytut cementu, do wydłużenia żywotności mieszkanek mineralno-asfaltowych i usuwania zanieczyszczeń.

Prof. Franus wyjaśnił, że zeolity w swoich kanałach zawierają jony wapnia, które ułatwiają krystalizację apatytu, czyli jednego z głównych składników kości. – Do porowatej struktury zeolitowej przyczepiamy bisfosfoniany, które pomagają w regeneracji kości, a dodatkowo są bardzo czułe na pH – dodał.

Jak uzupełnił, opracowany implant po wszczepieniu w kość będzie „selektywnie i powoli” oddawał odpowiednie porcje leku, dzięki czemu „uzyskamy odpowiedni efekt medyczny”. – Substancja lecznicza uwalniana jest tylko i wyłącznie, kiedy zachodzi taka potrzeba – wyjaśnił prof. Franus.

Prof. Przekora-Kuśmierz wyjaśniła, że implant będzie stanowił rodzaj rusztowania dla komórek, które naturalnie występują w kości. – W przypadku nadmiernej aktywności komórek degradujących kość będzie się uwalniał lek, który będzie je inaktywował – stwierdziła. Następnie zregenerowane tkanki mają „obrastać” implant, który będzie zastępowany przez naturalną kość.

Kierownik projektu przyznała, że pomysł na wykorzystanie implantów nie jest nowy, natomiast – według jej wiedzy – materiał, który dostosuje stężenie leku do potrzeb pacjenta jest nowatorski w skali światowej.

Jak podała, dotychczasowe prace nad implantem były finansowane z Narodowego Centrum Nauki i kosztowały 3,5 mln zł. Badacze złożył kolejny wniosek o środki z Agencji Badań Medycznych. Rozstrzygnięcia konkursu spodziewają się w grudniu. Biotechnolog oceniła, że badania przedkliniczne mogą kosztować 12 mln zł. Drugie tyle – oszacowała – będzie potrzebne na badania kliniczne.

W przypadku uzyskania finansowania materiał powinien być gotowy do badań na ludziach w ciągu trzech lat. – W perspektywie sześciu lat produkt byłby gotowy już do wdrożenia na rynek – zapowiedziała.

Osteoporoza to choroba metaboliczna, która spowodowana jest przez zaburzenie równowagi między procesami tworzenia kości i jej degradacji. Prowadzi do stopniowej utraty masy kostnej, zwiększając ryzyko złamań i obniżając jakość życia. Szacuje się, że co trzecia kobieta i co piąty mężczyzna po 50. roku życia dozna złamania osteoporotycznego. Obecnie nie istnieje terapia, która całkowicie odwraca skutki choroby. Dostępne opcje pozwalają jedynie spowolnić jej postęp.

Według danych Narodowego Funduszu Zdrowia z 2024 r. w Polsce cierpi na nią 2,3 mln osób, z czego 1,8 mln to kobiety. Na świecie dotyka ponad 200 mln ludzi. (PAP)

pin/ bar/, fot. freepik.com

Data publikacji: 25.11.2025 r.