Как Printivo създава жива костна тъкан за тестване на лекарства
Мои любими теми са здравеопазването, културата и социалното предприемачество.
С помощта на специално разработен 3D биопринтер – Ева, и биомастило – Адам, Printivo създава жива костна тъкан, която може да се използва за тестване на нови лекарства.
Допреди няколко години идеята да се принтират живи тъкани и дори органи изглеждаше като научна фантастика, а днес това вече не звучи толкова далече от реалността. Напротив, по света вече има много компании, които принтират в лабораториите си живи тъкани. Свикнали сме да мислим, че в повечето случаи България е някъде в задните редици и иновациите достигат трудно до страната ни. Затова е трудно да се повярва, че в лаборатории в София тех парк група млади хора с помощта на 3D биопринтер създават жива костна тъкан и са амбицирани един ден да принтират и цял орган.
В лабораторията на Printivo е светло и просторно, макар че помещението не е голямо. Впечатлението е донякъде такова, защото съоснователят на компанията Спас Керимов (който стана част от випуск 2020 на селекцията “30 под 30”) е запазил време, в което лабораторията да е празна специално за срещата с нас, и дори се шегува, че са се постарали да подредят в чест на Forbes. Пространството изглежда обикновено, въпреки че на няколко метра като фон на разговора ни се чува как работи машината, в която се култивират костните тъкани.
Разговорът ни върви леко въпреки сложната материя, а Керимов обяснява целия процес с увереността на преподавател. Всъщност именно такъв е бил първоначалният му план – да е практикуващ лекар и да преподава. Всичко се преобръща на 180 градуса по време на последната му година като студент в Медицинския университет в София през 2016 г. Заедно с група негови състуденти се запалват по възможността да се принтират живи тъкани. По това време е добре познато класическото 3D принтиране, но вече все по-уверено се говори за възможността един ден да се принтират живи органи. Запалени от идеята, те създават Асоциация на студентите изследователи и организират биомедицински конгрес, който сега всяка година събира около 1000 души.
Започват да правят и първите стъпки към по-задълбочена изследователска работа в областта на биопринтирането. Поставят си за цел да сформират успешен екип, но първите опити се оказват неуспешни. Първоначално решават, че екипът трябва да е изцяло от академици и професори, но те са изключително заети и нямат време за футуристичните им идеи. След това обръщат погледа си към ентусиазирани млади хора, но на тях им липсва опит. Едва на четвъртия път успяват да сформират точно екипа, от който се нуждаят, като намират баланса между опит и ентусиазъм.
За да осъществи идеята си, Керимов започва да търси специалист по биотехнологии и бързо разбира, че за начинанието, което носи със себе си голяма доза несигурност, няма да намери подходящи хора в научните среди, а трябва да обърне поглед към „малките бунтарски структури“, каквито са споделените работни пространства. Точно на такова място – в betahaus, се запознава с Радостин Стефанов, който тогава е начело на лабораторията за прототипиране, а през 2015 г. беше включен в селекцията на FORBES „30 под 30“. Така през 2017 г. са събрани всички компоненти и екипът е готов да започне работа.
В началото компанията функционира изцяло със средствата на съоснователите, но понеже липсва по-сериозно финансиране, решават да не купуват технологията, която им е необходима, а сами да я създадат. Стефанов създава 3D биопринтера. „Имаше проблеми по принтера, но работеше, имахме вече разработени две биомастила и бяхме започнали да принтираме първите базисни конструкти с клетки, които можеха да преживяват около седмица в лабораторни условия“, разказва Спас Керимов.
Printivo стартира със създаване на кожа с идеята тя да се използва за тестване на козметични средства, но се оказва, че козметичните гиганти залагат на по-обикновени аналози за тази цел. Тогава Керимов и екипът му вземат решението да се насочат към костна тъкан – тя им се струва по-лесна за създаване, тъй като не се налага да наподобяват много клетъчни типове. Костната тъкан е и силно ангажирана с раковите заболявания, защото в костните структури често има метастази в късните етапи на заболяването и това я прави подходяща за тестване на нови молекули за онколекарства.
Процесът по създаване на костна тъкан започва от стволови клетки, които могат да се диференцират до костни. Стволови клетки си набавят от биобанки. Подготвя се принтерът, който трябва да има необходимите характеристики да принтира подобна структура. Химикът разработва хидрогел или биомастило, в което да постави клетките. Първият етап отнема няколко седмици. Самото принтиране се случва за няколко часа. Получава се жива структура.
След това започва процес на култивация и наблюдение в продължение на няколко седмици или месеци. В рамките на този период се наблюдава превръщането на стволовите клетки в костни – отлагане на костно вещество, създаване на каналчести структури, които се кръвоснабдяват. Върху така създадената жива костна тъкан може да се проучва влиянието на нови лекарства или да се персонализират вече съществуващи медикаменти, така че да са подходящи за конкретни пациенти, например болни от диабет, такива със сърдечно-съдови заболявания и т.н.
За да стане това тестване, готовите тъкани се поставят в микрофлуиден чип. Ако в този чип се добави лекарствена молекула и с нея се облеят биопринтираните тъкани, се получава информация за влиянието на молекулата. Тъканите могат да се наблюдават толкова време, колкото е необходимо за тестването на молекулата – каква е реакцията след първия час, след 12 часа, след третия ден, след една седмица или след няколко месеца. Целта е биопринтираните тъкани да заменят частично или изцяло тестването на нови молекули върху животни. Това ще съкрати времето за тестване и ще направи процеса по-евтин и прецизен, тъй като ще се работи с човешки, а не с животински тъкани.
Въпреки че в Printivo сами си създават биопринтера, който наричат Ева, и биомастилото, за което избират името Адам, иновацията не е в тях, а в самия процес на създаване на костна тъкан, който е различен за всяка компания в сферата. В рамките на този процес има и други иновации – как изглежда използваният микрочип, каква информация може да дава, както и каква ще е употребата на биопринтираната тъкан. Всичко това дава незаменима информация на фармацевтичните компании, които разработват нови лекарства.
Създателите на Printivo гледат първоначално на дейността си като на изследователски проект, но всичко се променя с решението им да участват в Betapitch Sofia в края на 2017 г. Компанията печели състезанието и заема трето място на финала на международната надпревара Betapitch Global. Малко след това получава и първата си голяма инвестиция от съоснователя на Telerik Светозар Георгиев. „Включването на Светозар Георгиев беше голям етап от развитието на компанията, той ни открехна, че сме стартъп, той е един великолепен ментор“, казва Керимов.
Освен от Георгиев получават финансиране и от Фонда за рисков капитал Eleven. Общата инвестиция е в размер на 900 хил. лв. срещу миноритарни дялове в компанията. До момента Спас Керимов и колегите му са успели да съберат и още около 900 хил. лв. благодарение на различни проекти. Финансирането помага да се ускори процесът по създаване на принтера и биомастилата и да започне успешното принтиране на живи тъкани.
Благодарение на инвестициите през есента на 2018 г. се преместват в лаборатория в София тех парк и работата започва да върви на бързи обороти. За година удвояват екипа си, който сега се състои от 15 души – инженери, биолози и химици, както и хора с бизнес познания, и заемат втора лаборатория в същата сграда. От една година Printivo работи вече с общо четири вида тъкани. За момента Керимов пази в тайна кои са новите тъкани, но се очаква тази информация да бъде съобщена официално през май. Екипът възнамерява да публикува откритията си в научни журнали. Подготвят и няколко патента, свързани с целия процес на създаване на костна тъкан, които за момента също се пазят в тайна.
Усилията на съоснователите на компанията за момента са насочени към валидация на технологията им и сключване на сделки с фармацевтични компании, за да си осигурят стабилен доход. Очакванията са през първото тримесечие на 2021 г. да имат няколко бетаклиента и да са започнали пробни тестове. „При нас една сделка е решаваща. Това са големи, многомилионни сделки и преговорите стават бавно“, обяснява Керимов. Компанията е и в етапа, в който търси нови инвестиции, като оценява нуждите си на около 3 млн. долара.
Спас Керимов и колегите му от Printivo не са се отказали и от целта си един ден да принтират жив орган. „Проектът ни е футуристичен и амбициозен, казахме, че до 10 години ще принтираме човешки орган и все още мислим така“, подчертава съоснователят на Printivo. За да се случи това, са необходими още проучвания и научни открития в областта, така че осъществяването на тази идея е все още далече. Въпреки това съоснователите на стартъпа вече мислят в тази посока.
За да направят първите стъпки в тази посока, ще трябва да увеличат екипа си до поне 100 души, като се добавят хора със специфичен опит в областта – например такива, които през цялата си кариера са се занимавали само с една клетъчна линия или с определени протеини. „Трябва да се случат големи научни открития, за да превърнем малки структури от 1.5 см, каквито в момента могат да се биопринтират, и да изпринтираме един бъбрек. Прогресът трябва да се случи на много нива – как се създават кръвоносни съдове, които са много комплексни на микрониво, всички клетъчни типове в един орган да бъдат синрегично подредени, трябва да повишим прецизността на принтиране и тъканно инженерство, да наблюдаваме как се държи всяка клетка, за да можем да направляваме процеса на изграждане на структурите в органа“, обяснява Спас Керимов.
Работата на Printivo не спира въпреки ситуацията с коронавируса. За да продължи работата, е създадена нова организация. Всички, които могат да работят дистанционно, не пътуват до София тех парк. За останалите е създаден нов график и се работи на ротационен принцип, така че да не се събират повече от двама души в лаборатория. Въпреки продължаващата работа Керимов и колегите му се притесняват за бъдещето на стартъпа в тази несигурна ситуация. Те са убедени, че в краткосрочен план ще успеят да се справят, но бъдещето на компанията ще зависи до голяма степен от състоянието на икономиката в България и света след края на кризата.