Polska firma opracowuje innowacyjne narzędzie do diagnostyki raka piersi HER2, które zapewnia wyniki w czasie krótszym niż godzina
Magdalena i Marcin Staniszewscy wynaleźli potencjalnie rewolucyjne urządzenie do wykrywania raka piersi. Pomysł nie zrodził się jednak w związku z rakiem piersi. Wszystko zaczęło się od oka... i od NASA.
Magdalena, immunochemiczka z wykształcenia i biolożka komórkowa z zamiłowania, w 2012 roku pracowała w prestiżowym Pierce Lab w Harvard Medical School w Bostonie, gdzie zajmowała się badaniem chorób oczu. Marcin ukończył niedawno Uniwersytet w Akronie w stanie Ohio z tytułem magistra inżyniera. Współpracował z NASA przy projekcie wykorzystania nowych materiałów kompozytowych w silnikach statków kosmicznych, a jego zainteresowania dotyczyły możliwych zastosowań technologii światłowodowych w kosmosie.
Przy kolacji para zwykła rozmawiać więc głównie o nauce. Owocem tych rozmów był pomysł wykorzystania fotoniki do wykrywania w organizmie obecności markerów różnych chorób bez konieczności usuwania komórek lub tkanek. Zamiast tego do pomiaru markerów chorób, takich jak komórki nowotworowe krążące wokół guza, wewnątrz ciała i w czasie rzeczywistym, można byłoby wykorzystywać światłowody.
„Tak powstała koncepcja stworzenia nowatorskiego narzędzia diagnostycznego do zastosowania na prawdziwej, żywej tkance” – wspomina Magdalena Staniszewska.
W 2013 roku para założyła firmę SDS Optic i przeniosła się z powrotem do Polski. Pierwotny plan naukowców zakładał skupienie się na chorobach oczu, lecz szybko zajęli się tematyką raka piersi.
„Zainteresowaliśmy się rakiem, ponieważ istniało w tym obszarze ogromne zapotrzebowanie” – mówi Staniszewska, dyrektorka naukowa w firmie. Na całym świecie rosła liczba zachorowań, nawet wśród młodych kobiet. „Było to przerażające, tym bardziej że dotyczyło również mnie jako kobiety”.
Przez ostatnie dziesięć lat firma SDS Optic pracowała nad narzędziem diagnostycznym inProbe. Po wprowadzeniu do organizmu pozwala ono wykryć obecność agresywnego typu raka piersi zwanego HER2 dodatnim w czasie krótszym niż godzina. Inaczej niż w przypadku tradycyjnej biopsji, gdzie czas oczekiwania na wyniki liczony jest w dniach, a nawet tygodniach. HER2 (ang. human epidermal growth factor receptor 2) oznacza receptor ludzkiego naskórkowego czynnika wzrostu, czyli białko, które przyczynia się do szybkiego rozprzestrzeniania się raka. Odpowiednio wcześnie postawiona diagnoza zwiększa skuteczność najnowszych metod leczenia raka HER2.
Według Rebekki Verdin-Pol, specjalistki ds. inwestycji w dziale nauk biologicznych i biotechnologii Europejskiego Banku Inwestycyjnego, rak piersi jest najczęściej diagnozowanym nowotworem wśród kobiet. Co roku stwierdza się około dwóch milionów przypadków tej choroby, a liczba zgonów przekracza 650 tysięcy. Europejski Bank Inwestycyjny udziela firmie SDS Optic finansowania dłużnego w wysokości 10 milionów EUR z gwarancją InvestEU.
„Możliwość postawienia bardzo dokładnej diagnozy w czasie rzeczywistym znacząco zmienia oblicze medycyny” – podkreśla Verdin-Pol.
Diagnozowanie raka bez biopsji
W przypadku tradycyjnej biopsji pobiera się próbkę tkanki lub komórek, którą następnie wysyła się do laboratorium diagnostycznego w celu ustalenia, czy zawiera ona raka, a jeśli tak, to jakiego typu. W zależności od dostępności patologa uzyskanie wyników może zająć nawet kilka tygodni. Tradycyjna biopsja wiąże się także z innym ryzykiem. Podczas procesu usuwania tkanki lub komórek nowotworowych może dojść do przypadkowego rozprzestrzenienia się tych komórek na inne części ciała.
Urządzenie inProbe działa na zupełnie innej zasadzie:
- W bardzo cienkiej igle umieszcza się nanoczujnik światłowodowy i taką sondę wprowadza się do organizmu w pobliże guza lub potencjalnie nowotworowych komórek. Cienki jak włos czujnik dokonuje pomiaru obecności biomarkera, dzięki czemu cały proces jest bezpieczniejszy oraz znacznie mniej bolesny i inwazyjny niż tradycyjna biopsja.
- Dane zebrane przez sondę przesyłane są światłowodami do urządzenia diagnostycznego, które na podstawie poziomów określonych markerów, takich jak białko HER2, pozwala określić, czy wykryto raka.
- Podczas leczenia raka HER2 urządzenie inProbe może dostarczać lekarzom informacji na temat skuteczności stosowanych terapii, takich jak przeciwciało monoklonalne trastuzumab, określając obecność odpowiedniego biomarkera w organizmie.
Tom Andersen, główny doradca w dziale nauk biologicznych i zdrowia Europejskiego Banku Inwestycyjnego, twierdzi, że zastosowane w inProbe podejście do wykrywania raka bezpośrednio w organizmie stanowi znaczący krok do przodu względem tradycyjnych biopsji, których wyniki są błędne nawet w 40% przypadków. Jego zdaniem szybkość i dokładność urządzenia, w połączeniu z minimalną inwazyjnością procedury, oznaczają prawdziwy przełom.
„Dłubanie w guzie nowotworowym może go tylko rozdrażnić” – mówi. „Natomiast dzięki nowatorskiej technologii można tego uniknąć, co jest ogromnym osiągnięciem”.
Zdaniem Staniszewskiej jednym z powodów, dla których firma SDS Optic postanowiła skupić się na raku piersi HER2, był fakt, że opracowuje się nowe metody leczenia, takie jak te oparte na trastuzumabie. Aby jednak były one skuteczne, konieczna jest wiarygodna diagnostyka. Nowe metody leczenia ukierunkowane są na receptory HER2 w komórkach raka piersi, niszcząc te komórki lub pobudzając do tego układ odpornościowy. Białka HER2 występują w około 25% do 30% przypadków raka piersi.
Zdaniem Verdin-Pol z Europejskiego Banku Inwestycyjnego podejście diagnostyczne zastosowane w inProbe można również stosować w przypadku innych nowotworów, zwłaszcza innych form raka piersi. Wymagałoby to jednak zmiany sondy, tak aby światłowody mogły identyfikować różne markery nowotworowe i wchodzić z nimi w interakcje.
„Choć zaczęli od raka piersi, jest bardzo prawdopodobne, że opracują urządzenie do wykrywania również innych rodzajów nowotworów” – dodaje. „Oznaczałoby to prawdziwą rewolucję w sektorze onkologicznym”.
Rozpoczęcie działalności w Polsce
Zanim w 2014 roku wrócili do Polski, Magdalena i jej mąż Marcin przez 11 lat mieszkali w Stanach Zjednoczonych. Zdaniem Staniszewskiej, choć dużą rolę w tej decyzji odegrała rodzina, to jednak przyciągnęła ich również możliwość założenia własnej firmy.
Marcin Staniszewski znalazł polskich inwestorów, którzy byli zainteresowani wsparciem firmy SDS Optic. Jeden z nich nalegał, aby spółkę SDS Optic założyć w Lublinie – położonym około dwóch godzin na południowy wschód od Warszawy mieście uniwersyteckim, które stało się polskim centrum fotoniki.
Na początku firmę wsparło Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, a podczas opracowywania technologii spółka ściśle współpracowała z lokalnymi uniwersytetami. W 2020 roku SDS Optic otrzymała nagrodę z ramienia Komisji Europejskiej w dorocznym konkursie Innovation Radar Prize w kategorii Women-led Innovation. Firma korzysta również ze wsparcia w ramach programu finansowania badań naukowych Unii Europejskiej „Horyzont Europa”.
SDS Optic zatrudnia obecnie 36 pracowników, z których wielu to lokalni mieszkańcy. Firma poszukuje jednak nowych pracowników na całym świecie. Zdaniem Verdin-Pol środki finansowe z Europejskiego Banku Inwestycyjnego pomogą sfinansować rozwój firmy bez konieczności rozwadniania obecnej struktury własnościowej spółki, w odróżnieniu od tradycyjnych źródeł kapitału wysokiego ryzyka.
SDS Optic pracuje nad wprowadzeniem urządzenia inProbe na rynek Unii Europejskiej i Stanów Zjednoczonych. W Polsce prowadzone są w tym celu badania kliniczne. Firma liczy, że jeśli zakończą się pomyślnie, w ciągu najbliższych kilku lat będzie mogła rozpocząć komercyjną sprzedaż urządzenia. SDS Optic prowadzi również rozmowy z Agencją Żywności i Leków w Stanach Zjednoczonych, gdzie utworzyła oddział z myślą o sprzedaży urządzenia na rynku amerykańskim.
Zdaniem Staniszewskiej pobyt w Stanach Zjednoczonych nauczył ją wielu cennych rzeczy, również tego, jak chronić nowe koncepcje i jak wykorzystywać naukę do znajdowania rozwiązań potrzebnych w prawdziwym życiu. „Zawsze uważałam Stany Zjednoczone za najlepsze miejsce do zdobywania wiedzy naukowej” – mówi. „Szczególnie, gdy dostałam się na Harvard. Kto odrzuciłby taką szansę?”.
Dodaje jednak, że to właśnie Polska zapewniła jej środowisko potrzebne do kierowania zespołem badawczym i opracowania nowego narzędzia diagnostycznego. „Realizowanie tego projektu w obcym kraju nie byłoby tak satysfakcjonujące”.
Magdalena Staniszewska, dyrektorka naukowa, Marcin Staniszewski, dyrektor generalny.
