Univerzita Pardubice

Unikátní kryty ran putují na trh díky vědcům z Univerzity Pardubice

15.01.2018
Za zvlákněním kyseliny hyaluronové stojí profesor Radim Hrdina a docent Ladislav Burgert
Za zvlákněním kyseliny hyaluronové stojí profesor Radim Hrdina a docent Ladislav Burgert
Foto: A. Nogová
Když se spojí úspěšná česká biotechnologická firma se špičkovými vědci z Univerzity Pardubice, můžeme očekávat velké věci. V případě spolupráce mezi firmou Contipro a vědeckými pracovníky profesorem Radimem Hrdinou a docentem Ladislavem Burgertem se jedná o vývoj unikátních krytů ran na bázi kyseliny hyaluronové. Materiál prochází v současné době navazujícím testováním ve firmě Contipro s cílem definovat konkrétní aplikace pro využití ve farmaceutickém průmyslu.

Jaké byly vaše začátky s firmou Contipro, pane řediteli?

Doc. Velebný: Do roku 1988 jsem pracoval jako vědecký pracovník na Lékařské fakultě Univerzity Karlovy v Hradci Králové. V té době jsem se snažil prosadit vznik vědecko-výzkumného centra, které by převádělo výsledky výzkumu na univerzitě do praxe. Bohužel za minulého režimu to nebylo zrovna snadné. Jediná možná cesta vedla srze přidruženou výrobu v nejbližším JZD, které bylo v Letohradu. Mým cílem bylo navázat zde kontakty a posléze rozjet výrobu elastinu. Moje domovská fakulta mi bohužel záhy začala zásadně komplikovat život. Proto jsem se rozhodl, že z ní odejdu a začal jsem se plně soustředit na rozvoj přidružené výroby.

Družstevnictví nebylo ideální formou pro rozvoj podniku. Obrovskou nevýhodu bylo to, že zde rozhodoval tým lidí a nikdo nenesl přímou odpovědnost. Děvčata z kravína navíc nebyla příliš ochotná naslouchat tomu, že je potřeba investovat miliony do přístrojového vybavení. Do toho přišel rok 1989 a Sametová revoluce. Takže jsme se se šesti společníky rozhodli, že založíme vlastní firmu a svoje podnikání budeme nadále rozvíjet nezávisle.

Byl pro vás přechod z akademické sféry do podnikání v něčem náročný? Co nového jste se musel učit?

Doc. Velebný: Úplně všechno (směje se)! První poznatek je ten, že když chcete přejít z vědy do podnikání, musíte si uvědomit, že pro vás věda končí. Jako ředitele podniku mě nezajímá, jestli dělám kvalitní vědu. Zajímá mě pouze to, co chce zákazník. Pro člověka, který má vědu rád a dělá ji proto, že v ní chce něčeho dosáhnout, je ten náraz velmi tvrdý. Stejně tak byl i pro mě, ale musel jsem to skousnout.

Na začátku 90. let jsme vytvořili obchodní strategii, která nám měla pomoci dostat se k penězům a vydělat si na investice do vybavení, které jsme nutně potřebovali. Rozhodli jsme se začít s něčím, co lze snadno vyrobit a rychle prodat. Zaměřili jsme se na sportovní výživu, se kterou jsem měl dřívější zkušenosti – už na fakultě jsem vyráběl nejrůznější proteinové doplňky pro kamarády kulturisty. Později jsme si tímto způsobem vydělali natolik, že jsme mohli začít s výrobou kyseliny hyaluronové a jejích aplikací pro kosmetický průmysl. Už v té době jsme ale mysleli dál. Pronajali jsme nové laboratoře a začali postupně realizovat moji cílovou ideu – výrobu kyseliny hyaluronové a navazujících produktů pro farmaceutický průmysl. Dopracovat se do této fáze nám trvalo více než 10 let.

Jakým způsobem jste do příběhu firmy Contipro vstoupili vy s docentem Burgertem, pane profesore Hrdino?

Prof. Hrdina: Kyselina hyaluronová je bio-polymer, který je přirozenou součástí kůže a v lidském organismu kromě jiných funkcí slouží jako přenašeč. V začátku naší spolupráce přišel docent Velebný s nápadem využít této její schopnosti k přenosu biologicky aktivních sloučenin do kůže nebo organismu. Narážel ale na základní problém, který spočívá v tom, že je tento polysacharid velmi hydrofilní, kdežto léčiva a biologicky aktivní látky jsou většinou hydrofobní. Tím pádem nemají vzájemnou afinitu a přenos nefunguje. Docent Velebný potřeboval tento nesoulad nějak vyřešit. A někdo ho tehdy poslal na Katedru organické technologie Univerzity Pardubice, neboť my jsme se dlouhodobě zabývali barvivy a měli jsme spoustu zkušeností právě s afinitou sloučenin k vláknům, polysacharidům a proteinům.

Tkanina, jejímž základem jsou vytvořená mikrovlákna
Tkanina, jejímž základem jsou vytvořená mikrovlákna
Foto: Contipro

Úplně na začátku se docent Velebný zkontaktoval s prof. Neprašem, který byl v té době vedoucím katedry. Začali vyvíjet proces, během kterého sloučeniny chytali přes kyanurchlorid jako reaktivní barviva na polysacharidové vlákno kyseliny hyaluronové. Toto řešení se ale později ukázalo být neschůdným, neboť vedlo k tvorbě nových neprověřených molekul. Proto byla výzkumná větev ukončena. Ale spolupráce s naší katedrou zůstala funkční i nadále.

Na tomto prvním projektu jsme se s docentem Burgertem nepodíleli, ale napsali jsme pro docenta Velebného několik důkladných zpráv a studií o afinitě sloučenin ke kyselině hyaluronové, a tak jsme spolu navázali spolupráci. A při jedné z našich mnoha diskusí o tomto tématu si docent Velebný povzdechl, jak by bylo skvělé, kdyby se někomu podařilo kyselinu hyaluronovou zvláknit. Tehdy jsem donesl docentu Burgertovi vzoreček a on vytvořil vstupní hypotézu, že je to lineární molekula velmi podobná celulóze, proto by mělo být možné z ní vytvořit vlákno. Tak jsme začali společně pracovat na úplně novém projektu zvláknění kyseliny hyaluronové. Na konci tohoto 7 let trvajícího procesu máme dva hlavní výstupy – nekonečné vlákno a staplová mikrovlákna této kyseliny.

Společný výzkum Univerzity Pardubice a firmy Contipro byl podpořen dvěma projekty TAČR. Co všechno jste díky nim vytvořili?

Prof. Hrdina: Vyšli jsme z technologií, které byly v té době v textilním průmyslu již dlouho známy – jednalo se o mokré zvlákňování a dloužení vláken. Vyvinuli jsme ale nový technologický postup a způsob jejich využití. Výsledný postup vypadá tak, že polymer kyseliny hyaluronové nejprve vstupuje do procesu mokrého zvláknění, během kterého se nejprve rozpustí ve vodní lázni a pak se v proti-rozpouštědle zase vysráží, čímž dojde k vytvoření vlákna.

Zní to jednoduše, ale abychom se k tomuto výsledku dopracovali, museli jsme vymyslet spoustu doplňujících triků. Třeba to, že nestačí jen ta srážecí lázeň s proti-rozpouštědlem, ale musí tam být ještě zrací lázeň. Bez ní jsme nebyli schopni získat vhodnou strukturu vlákna, která je naprosto zásadní pro navazující proces dloužení, během kterého vlákno získává správnou morfologii, stává se pevným a pružným. Ukázalo se, že tyto mechanické operace hrají obrovskou roli a jejich definice byla naším hlavním úkolem a přínosem.

Jak dlouho vám trvalo najít vhodný postup?

Prof. Hrdina: Rok určitě.

Jistě jste nebyli jediní, kdo se podobným problémem zabýval. V čem bylo vaše řešení lepší?

Prof. Hrdina: Všichni ostatní se snažili kyselinu hyaluronovou s něčím míchat, přidávat aditiva. My jsme se rozhodli vyzkoušet elegantnější řešení ve formě vhodné morfologie mikrovlákna a byli jsme jediní, komu se podařilo ji vytvořit. Kdyby se nám to nepovedlo, zkoušeli bychom příměsi. Tímto způsobem se třeba standardně připravuje nanovlákno kyseliny hyaluronové, využívá se k tomu tzv. elektrospinning.

Tímto způsobem jste se dostali k nekonečnému mikrovláknu kyseliny hyaluronové. Ve výzkumu jste ale pokračovali a vytvořili další výstup, tzv. staplová mikrovlákna. Proč?

Prof. Hrdina: Usoudili jsme, že textilie utkané z nekonečného vlákna by byly strašlivě drahé. A docenta Burgerta napadlo, že bychom místo klasických textilií mohli vyrobit netkanou textilii, která se vyrábí lisováním stejně jako papír, a kterou by bylo možné vyrobit z krátkých staplových mikrovláken. Tak odjel na chalupu a tam ve svojí truhlářské dílně vyrobil vlastní stroj na jejich výrobu – to kdybyste viděla! Jako Wichterle! Měl tam punčochou přivázané takové prkýnko. Rotující disk, který spouštěl injekční stříkačkou rozpuštěnou kyselinu do srážecí lázně, která byla v pohybu – tak se trhala krátká vlákna, která se zároveň také dloužila. Když jsme to pak dali pod mikroskop, zjistili jsme, že jsme vytvořili velmi dobré, pružné a pevné mikrovlákno.

Zde probíhá výroba mikrovláken
Zde probíhá výroba mikrovláken
Foto: Contipro

Docent Burgert si pak vytvořil takový mandl, na kterém z něj vylisoval netkanou textilii, pak ji usušil a bylo to hotové. Později jsme zjistili, že všechny tyto procesy musí mít specificky nastavené podmínky, jinak není možné vytvořit dobrý výsledek. Precizace technologických postupů nám umožnila připravit listy velmi pevného a pružného hyaluronového papíru, které mají váhu 5 g/m2 a jsou tak ideální pro využití ve zdravotnictví. Když se proces provede mechanicky správně, jsme schopní se dostat až na nanovlákna. Bez příměsí. A není k tomu potřeba žádný elektrospinning!

Z tohoto našeho původního prototypu potom firma Contipro v Dolní Dobrouči vyrobila poloprovozní stroj, který má rozměry kancelářského stolu.

Jak dlouho trvaly jednotlivé fáze výzkumu?

Prof. Hrdina: Od počátku, kdy docent Velebný přišel s nápadem zvláknit kyselinu hyaluronovou, až do cílového bodu, kdy jsme byli schopní připravovat textilie z nekonečného a staplového vlákna, to trvalo 7 let. První tři roky jsme měli projekt MPO na nekonečná vlákna. Když projekt končil, začal docent Burgert vyvíjet vlákna staplová. Potom jsme získali druhý projekt TAČR na vývoj staplových mikrovláken. Ten trval další tři roky.

Kde s docentem Burgertem přicházíte na ty skvělé nápady?

Prof. Hrdina: Scházíme se večer po práci u vína a tam probíráme, co nás napadlo (směje se). Tohle nemůžeme dělat v práci, tam by nás z diskusí neustále někdo vyrušoval. Nemůžeme přece nechat ty studenty v laboratořích bez dozoru. Jsme tu především pro ně.

Podívejte se na reportáž „Zvlákněná kyselina urychluje hojení ran“, kterou natočila Česká televize. Speciál o kyselině najdete v archivu ČT (v čase 11:30 min) nebo na jejím facebooku.

Pane řediteli, jsou už některá mikrovlákna na trhu?

Doc. Velebný: Materiál, který se zdá být velmi slibný a který vznikl na bázi staplových vláken, začínáme různě testovat. To znamená, že hledáme vhodné aplikace. Navíc abychom mohli jít do další fáze klinického testování, musíme nejdříve umět vyrobit přípravky v podmínkách GMP (Good Manufacture Practise). Dosáhnout tohoto stavu u dosud nerealizované technologie není vůbec jednoduché, což ostatně platí také pro fázi následující.

Například v současné době jsme ukončili klinické testování produktu Sorelex. Je to poměrně jednoduchý přípravek na hojení ran, relativně snadno vyrobitelný, jehož vývoj byl dokončen během půl roku. Ale pak trvalo nekonečně dlouho, než prošel schvalovacím procesem. Firmám, které nemají zkušenost s GMP, se navíc může stát, že po tom všem přijde audit Státního ústavu pro kontrolu léčiv (SÚKL) a vrátí vše zpátky na začátek.

Jak vnímáte vztah univerzit k průmyslu? Podléhá nějakému vývoji?

Doc. Velebný: Já si myslím, že ano, že se to postupně lepší. My se o spolupráci s univerzitami snažíme už od samého počátku a to nejrůznějšími způsoby. Nedávno jsme dokonce založili Institut Contipro, kam se mohou hlásit doktorští studenti v oborech, které souvisí s naší činností. Máme samozřejmě i pár nepříjemných zkušeností, ale stále hledáme cesty, jak tuto spolupráci podporovat.

Docent Vladimír Velebný, ředitel společnosti Contipro
Docent Vladimír Velebný, ředitel společnosti Contipro
Foto: Contipro

Když bych měl mluvit o těch negativních zkušenostech, tak často vyplývají z toho, že některé univerzity zatím nevnímají firmu jako partnera. Ten vztah je často definován spíše ve stylu „tak jim to tam dejte, ať si s tím dělají, co chtějí“. A pak se tváří překvapeně, když jim řekneme, že tímto způsobem s nimi jednat nebudeme.

Pro firmu je také naprosto zásadní otázka ceny. Mockrát se nám stalo, že jsme překvapovali centra transferu technologií, když jsme odmítli nějakou předraženou nabídku. Oblast transferu technologií podléhá stejně jako jiné oblasti trhu zákonu nabídky a poptávky.

Jak se vám spolupracovalo s profesorem Hrdinou a docentem Burgertem?

Doc. Velebný: Výborně. My jsme si velice dobře porozuměli lidsky a to je základ jakékoliv úspěšné spolupráce. Oni jsou taková bezedná studnice nápadů. Naše firma samozřejmě není schopna využít všechny. Nemohu dopustit, aby se její zaměření rozptylovalo. Nicméně podstatné je, že na českých univerzitách je možné vytvořit excelentní výsledky, které mají velký společenský přínos i skvělý komerční potenciál.

Logo projektu
Logo projektu
Foto: MŠMT

Autor: Mgr. Andrea Nogová
Centrum transferu technologií a znalostí UPa


Zaujal Vás tento článek? Sdílejte ho a šiřte dál:

komentáře provozovány na Disqus