Te wynalazki naukowców z Uniwersytetu w Białymstoku mogą mieć istotny wpływ na nasze zdrowie i życie. Dr Łukasz Łabieniec i prof. Krzysztof Szymański z Wydziału Fizyki uzyskali amerykański patent na przełomową metodę wykrywania uszkodzeń nerwu wzrokowego. Z kolei naukowczynie z Wydziału Chemii UwB otrzymały patenty polskie: prof. dr hab. Ewa Gorodkiewicz na nowoczesne biosensory SPRi, a dr hab. Agnieszka Wojtkielewicz, prof. UwB na sposób wytwarzania 25-hydroksyprowitaminy D₃.

Uniwersytet w Białymstoku ma 46 patentów udzielonych przez Urząd Patentowy RP, 3 patenty udzielone przez Europejski Urząd Patentowy oraz 5 patentów udzielonych przez amerykański USPTO. Są wśród nich te uzyskane przez uniwersyteckich badaczy z Wydziałów Fizyki oraz Chemii.

• Mapowanie tensora dyfuzji uzyskanego metodą obrazowania rezonansu magnetycznego i ocena stopnia neuropatii nerwu wzrokowego - wspólny patent z Uniwersytetem Medycznym w Białymstoku, patent udzielony przez Urząd Patentów i Znaków Towarowych Stanów Zjednoczonych, twórcy z UwB: Krzysztof Szymański, Łukasz Łabieniec oraz lek. Łukasz Lisowski (Klinika Okulistyki Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku).

Ten interdyscyplinarny zespół badaczy uzyskał patent amerykański na innowacyjną metodę obrazowania nerwu wzrokowego, która pozwala wykrywać jego uszkodzenia niewidoczne w standardowym rezonansie magnetycznym. To przełom, który może znacząco poprawić diagnostykę chorób prowadzących do utraty wzroku. Opracowana technika analizuje ruch cząsteczek wody wzdłuż włókien nerwowych, tworząc szczegółową mapę mikrostruktury nerwu i wyliczając obiektywny wskaźnik stopnia neuropatii. Metodę można stosować na zwykłych klinicznych skanerach MRI, co otwiera drogę do jej szerokiego wykorzystania w okulistyce, neurologii i neurochirurgii.

Jej wdrożenie może znacząco usprawnić diagnostykę chorób prowadzących do ślepoty — m.in. jaskry, zapalenia nerwu wzrokowego, neuropatii pourazowych czy też stwardnienia rozsianego.

Nowa metoda już wzbudziła zainteresowanie specjalistów ze Stanford Medicine w Kalifornii (USA), jednego z najbardziej renomowanych ośrodków na świecie, z którym naukowcy nawiązali współpracę w celu dalszego rozwoju technologii.
Opracowane rozwiązanie może znaleźć zastosowanie nie tylko w diagnostyce, ale także w monitorowaniu leczenia oraz projektowaniu terapii spersonalizowanych. W kolejnych etapach zespół planuje przygotowanie wdrożenia klinicznego i komercjalizację metody.

ZNAMY JUŻ DWA PRZYPADKI ZASTOSOWANIA TEJ METODY.

Przypadek 1 (szczególny): analiza wykonana na prośbę lekarza prowadzącego u pacjentki z guzem w obrębie drogi wzrokowej przyczyniła się do odstąpienia od planowanego usunięcia skrzyżowania nerwów wzrokowych oraz do wprowadzenia leczenia inhibitorami BRAF. Obecnie obserwowana jest częściowa poprawa widzenia (powrót funkcji w jednym oku).

Przypadek 2: u innej pacjentki obserwowana klinicznie poprawa widzenia znalazła odzwierciedlenie w wynikach metody (wzrost funkcji nerwu wzrokowego), mimo braku zmian w standardowym badaniu MRI.

- Należy podkreślić, że metoda jest w fazie rozwoju, nie posiada jeszcze certyfikacji klinicznej, a przedstawione analizy miały charakter pomocniczy i były wykonywane na wniosek lekarzy – informuje dr Łukasz Łabieniec.

• Biosensor do oznaczania mezoteliny techniką matrycowego powierzchniowego rezonansu plazmonów w wersji Imaging - udzielony patent przez Urząd Patentowy RP Ewa Gorodkiewicz, Anna Sankiewicz.

Powierzchniowy rezonans plazmonów w wersji obrazowej (SPRi) to jedna z najszybciej rozwijających się metod detekcji biomolekularnej. Umożliwia ona bezpośrednie, bezznacznikowe i szybkie oznaczanie wybranych białek w płynach ustrojowych. Trzy opisane wynalazki stanowią ważny krok w kierunku bardziej precyzyjnej diagnostyki nowotworów i chorób zależnych od procesów angiogenezy.

Pierwszy z nich to bimetaliczny chip SPRi wyposażony w aktywne grupy aminowe oraz foliową maskę wydzielającą wiele pól pomiarowych. Zbudowany jest z ultracienkiej warstwy chromu, srebra i złota, co pozwala połączyć wysoką czułość optyczną srebra z chemiczną stabilnością i reaktywnością powierzchni złota. Na jego powierzchni znajduje się cysteamina umożliwiająca łatwe i stabilne wiązanie przeciwciał. Zastosowanie grup aminowych sprzyja korzystniejszej orientacji przeciwciał niż w popularnych chipach z grupami karboksylowymi, co wzmacnia sygnał analityczny. Dodatkowo maska polipropylenowa pozwala prowadzić wiele pomiarów jednocześnie, co znacząco zwiększa wydajność analiz.

Drugim rozwiązaniem jest biosensor do oznaczania mezoteliny (MSLN) – białka silnie związanego z wieloma nowotworami, m.in. jajnika, glejakiem i rakiem trzustki. Opracowany biosensor wykorzystuje monoklonalne przeciwciało królicze specyficzne dla MSLN, immobilizowane na złotej powierzchni za pośrednictwem cysteaminy. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie precyzyjnego i selektywnego sygnału nawet w bogatej matrycy biologicznej, takiej jak osocze. Co istotne, metoda pozwala wykrywać MSLN nie tylko w krwi, lecz także w moczu – co otwiera perspektywę prostych, nieinwazyjnych badań przesiewowych. Biosensor wykazuje liniową odpowiedź, wysoką czułość i został z powodzeniem zastosowany w analizie próbek pacjentek.

Trzeci wynalazek to biosensor do oznaczania receptora VEGF-R2, kluczowego elementu procesów angiogenezy odpowiadającej za rozwój naczyń krwionośnych, a tym samym wzrost guzów nowotworowych. Podobnie jak poprzedni, bazuje on na złotej powierzchni i polimerowej siatce wyznaczającej miejsca aktywne. Bioreceptorem jest w tym przypadku monoklonalne przeciwciało królicze specyficzne dla VEGF-R2, które wychwytuje receptor z próbek osocza. Szczególnie ważne jest to, że dotychczas brakowało metod rutynowego oznaczania VEGF-R2 – dlatego rozwiązanie to ma duży potencjał aplikacyjny m.in. w onkologii. Biosensor daje szybki, selektywny sygnał i spełnia wymagania analityczne potrzebne do precyzyjnych pomiarów.

- Razem trzy wynalazki tworzą spójny zestaw narzędzi dla nowoczesnej diagnostyki molekularnej, ilustrując, jak technika SPRi może zostać dostosowana do oznaczania różnych biomarkerów – od mezoteliny po VEGF-R2 – z dużą czułością, selektywnością i możliwością szybkiej analizy wielu próbek jednocześnie. Dzięki takim rozwiązaniom medycyna zbliża się do bardziej dostępnych, szybszych i dokładniejszych badań pozwalających wcześnie wykrywać choroby nowotworowe i monitorować ich przebieg – mówi prof. Ewa Gorodkiewicz.

• Sposób wytwarzania 25-hydroksyprowitaminy D3 - udzielony patent przez Urząd Patentowy RP twórcy: Agnieszka Wojtkielewicz, Aneta Baj, Joanna Romanowska, Adam Majewski, Jacek Morzycki.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania 25-hydroksyprowitaminy D₃ (cholesta-5,7-dieno-3β,25-diolu) z 7-dehydrocholesterolu, którego kluczowym etapem jest chemiczna, regioselektywna 25-hydroksylacja.

Opracowanie wydajnej metody otrzymywania 25-hydroksyprowitaminy D₃ ma istotne znaczenie, ponieważ związek ten może służyć jako dogodny substrat do syntezy kalcydiolu, czyli metabolitu witaminy D₃ (25-hydroksycholekalcyferolu). Kalcydiol, znany także jako kalcyfediol lub solcidiol, stanowi innowacyjne rozwiązanie terapeutyczne dla osób zmagających się z niedoborem witaminy D₃.

- Zalecany jest pacjentom cierpiącym na schorzenia wątroby oraz osobom otyłym. W porównaniu ze standardowo stosowaną witaminą D₃, kalcyfediol charakteryzuje się lepszym wchłanianiem z przewodu pokarmowego i wykazuje aktywność już w bardzo niskich stężeniach. Opracowana w patencie metoda może być wykorzystana do syntezy kalcydiolu i stanowić atrakcyjną alternatywę dla opisanych w literaturze patentowej wieloetapowych procesów jego otrzymywania z kwasu cholenowego, ergosterolu lub metodą enzymatyczną – informuje dr hab. Agnieszka Wojtkielewcz, prof. UwB.