No olu čaumalām varētu tapt mākslīgie kauli. Latviešu zinātnieki sāk unikālu pētījumu

Loča skaidroja pētījuma būtību: "Mēs nodarbojamies ar mākslīgā kaula veidošanu. Lai kaulu izveidotu, nepieciešama gan neorganiskā daļa, gan organiskā daļa. Mēs veidojam kaula neorganisko daļu. Lai to izveidotu, mums ir vajadzīgs kalcija avots un fosfora avots, jo būtībā neorganiskā daļa ir kalcija fosfāts.

Viens variants, kā to var izdarīt, ir nopirkt gan kalcija, gan fosfora reaģentus. Bet mēs kā kalcija avotu varam paņemt arī olu čaumalas. Tās apstrādājot augstā temperatūrā, iegūst kalcija avotu mākslīgā kaula sintēzei." Šos biomateriālus var izmantot kaula lūzumu un citu saslimšanu ārstēšanai, kas saistītas ar kaulu masas zaudēšanu.

Kopā ar zinātniekiem no citām valstīm

Olu čaumalu izmantošana notiek starptautiskā projektā "Atkritumi - resursiem stratēģijas piemērošana olu čaumalu pārveidošanā par nākamās paaudzes biomateriāliem kaulu reģenerācijai". Tajā apvienojušies zinātnieki no RTU, Oslo Universitātes, Reikjavīkas universitātes un Tallinas Tehnoloģiju universitātes - kopā aptuveni desmit speciālistu.

"Kopīgiem spēkiem mēģināsim saprast, vai olu čaumalas varam pārvērst nākotnes kaulu implantu materiālos," Loča teica un skaidroja, ka projekts sākās maijā un ilgs trīs gadus. "Trīs gadu laikā mēģināsim ne tikai iegūt kalcija avotu no olu čaumalām, bet arī izpētīt, kā no iegūtā materiāla varam uzsintezēt mākslīgo kaulu, kā no uzsintezētā pulvera varam iegūt porainas pamatnes, ar kurām pēc tam aizvietot kaulaudus. Mūsu partneru uzdevums būs saprast, vai mūsu izveidotais materiāls ir savietojams ar dzīvo organismu, vai tas nerada nekādas sliktas reakcijas, kad ievietots organismā."

Nepietiek ar ķīmijas zināšanām

Pētījumos vajadzīgi partneri no dažādām jomām, jo biomateriālu zinātne ir starpdisciplināra - lai radītu jaunu biomateriālu, nepietiek ar zināšanām materiālzinātnē un ķīmijā, bet nepieciešamas zināšanas arī fizikā, bioloģijā, inženierzinātnēs, medicīnā. Šajā projektā RTU zinātnieki pārstāvēs materiālzinātnes, ķīmijas tehnoloģijas, ķīmijas zināšanas. Bet partneri piedāvās zināšanas medicīnā, bioloģijā, šūnu inženierijā.

Loča norādīja, ka Latvijā ir izcili zinātnieki dažādās jomās, un ar viņiem notiek sadarbība daudzu citu pētījumu ietvaros, bet šajā projektā vajadzēja starptautiskus partnerus, jo finansiāli to atbalsta Norvēģija un Īslande.

Kas unikāls ir šajā pētījumā?

RTU pārstāve skaidroja, ka pirmie pētījumi par olu čaumalu izmantošanu kā kalcija avotu kalcija fosfāta sintezē zinātniskajā literatūrā atrodami jau diezgan sen, arī disertācija par šo tēmu institūtā aizstāvēta jau aptuveni 2011.gadā.

"Vienmēr, kad pie manis atnāk studenti, viņi jautā: "Ko mēs jaunu izpētīsim par kalcija fosfātiem?" Daļēji viņiem ir taisnība, jo to, ka kaulā kalcija fosfāti ir, atklāja jau 1769.gadā. Tas nozīmē, ka ir pagājuši daudzi gadu simti, un ko jaunu tur var izpētīt?" Bet zinātnes un tehnoloģiju attīstības dēļ izpēti iespējams turpināt ar jaunām metodēm. Tā iespējams atklāt dažādus citus efektus, kas pirms tam nav bijuši redzami.

"Šajā projektā unikāls ir tas, ka no olu čaumalām, ko pārvērtīsim par mākslīgo kaulu, veidosim nevis kristāliskus, bet amorfus materiālus - tādus, kam nav kristāliskā struktūra. Amorfais materiāls ir daudz līdzīgāks mūsu kaulu neorganiskajai daļai nekā kristāliskais materiāls. Problēma vienmēr ir tāda, kā lai nodrošina, ka dažādos apstrādes procesos materiāla amorfā struktūra nepazūd. RTU zinātnieki ir izstrādājuši unikālu metodi, kā mēs to varētu izdarīt, un šis ir projekts, kurā mēģināsim to likt lietā. Ne tikai saglabāt amorfo struktūru, bet arī uztaisīt  porainu visu materiālu," Loča skaidroja.

Vajadzīgi vismaz 10-15 gadi

Viņa arī atgādināja: pat, ja viss šis pētījums norit veiksmīgi, nav tā, ka šie materiāli uzreiz tiks piedāvāti pacientiem. "Nepieciešams ļoti daudz pārbaužu, lai laboratorijā veidotais materiāls nonāktu cilvēka organismā." Pētījuma trīs gadi paredzēti kā pirmais posms, kura laikā izstrādāt konceptu. Ja tas būs veiksmīgs, tad nākamais posms ir pētījumi dzīvniekos - tas var ilgt vienu līdz trīs gadus. Pēc tam seko klīniskās pārbaudes. Kopumā visam ciklam vajadzīgi 10-15 gadi, lai no laboratorijas materiālu aiznestu līdz klīnikai.

Loča arī norādīja, ka parasti no 100 laboratorijas izstrādēm tikai viena vai divas nonāk pēc tam klīnikā. "Tā ir statistika, kas varbūt dažreiz zinātniekiem liek nolaist rokas un domāt: "Ko mēs šeit darām un varbūt šī izstrāde nav tā, kas aizies tālāk." Bet jebkurā gadījumā cerība ir. Ja neko nedara, tad arī nekas nebūs."

Jāatceras, ka zinātnes pētījumiem parasti ir starptautiska ietekme: "Mēs nekad neskatāmies lokāli, vietējā mērogā. Vienmēr ir mērķis palaist visus izstrādātos, pārbaudītos, izpētītos materiālus pasaules tirgū."

Citos pētījumos tikts tālāk

Zinātniece arī pastāstīja, ka kaulu materiālu izstrāde notiek jau vairākus gadus un dažos pētījumos ir izdevies tikt tālāk par dzīvnieku izpētes stadiju. Diemžēl tur ir daudz un dažādas birokrātiskas lietas, kas jāsakārto, "bet tas nav bezcerīgi". Tāpēc arī izveidots Baltijas Biomateriālu ekselences centrs, kur notiek laba sadarbība ar citiem Latvijas zinātniekiem.

Šī centra ietvaros plānots nodrošināt pilnu ciklu no materiālu izstrādes, pētījumiem šūnās, dzīvniekos līdz klīniskajiem pētījumiem.  Ir izveidota spēcīgu zinātnieku grupa, kas būs spējīga to izdarīt. Zinātniekiem ir ļoti liela apņemšanās un cerība, ka jau pēc sešiem septiņiem gadiem produkti varētu nonākt tirgū.

Olu ražotājs piegādā čaumalas

Olu čaumalu izpētes projektā zinātnieki sadarbojas ar Latvijā strādājošo uzņēmumu "Balticovo", kas piegādā čaumalas. Mēdz sacīt, ka dažreiz ražotāji nevēlas sadarboties ar pētniekiem, bet šajā gadījumā uzņēmums bija ļoti atsaucīgs un labprāt sadarbojās.

"Uzņēmumiem ir liela problēma, kur likt olu čaumalas, jo utilizācija ir ļoti, ļoti dārga. Tur olu čaumalu ir vairāk nekā 1200 tonnu gadā. Ja atrastu metodi, kā pārvērst tās augstas pievienotās vērtības produktos, tas būtu ļoti superīgi, ieguvums visiem. Man ļoti patīk tas, ka "Balticovo" ir mūsu, latviešu, uzņēmums. Ja kādreiz kāds čīkst, ka Latvija nevar, tad šis ir piemērs, ka Latvija var!"

Sākotnēji zinātnieki no olu ražotāja saņēma līdz 10 kg čaumalu, bet turpmākajā projekta gaitā vajadzīgo čaumalu daudzums varētu krietni pieaugt.