Utvikler framtidens behandling av beindefekter med KI og stamceller

Med en totalfinansiering på 8,2 millioner euro er "Biofactory" et av de største Horizon Europe-prosjektene som noensinne er koordinert av Universitetet i Bergen. 

Beindefekter kan oppstå som følge av kreft, ulykker, infeksjoner eller aldring. Slike skader kan påvirke både utseende og viktige funksjoner som å spise, snakke og bevege seg. 

I dag blir dette ofte reparert ved å flytte beinvev fra en annen del av pasientens kropp. Slike operasjoner krever ekstra kirurgi og kan føre til smerter, komplikasjoner og lang rehabiliteringstid.

Målet med "Biofactory" er å utvikle en ny og mer effektiv måte å produsere avanserte behandlinger basert på mesenkymale stamceller. Denne typen stamceller kan bidra til å reparere skadet vev. 

Prosjektet skal også arbeide for å redusere forskjellene mellom celler fra ulike donorer. Det kan gjøre behandlingene mer forutsigbare og gi bedre resultater for pasientene. 

Bygger på mange års forskning

"Biofactory" bygger videre på et solid forskningsmiljø innen stamceller og regenerativ medisin ved Institutt for klinisk odontologi.

Forskere fra "Tissue Engineering Research Group" har gjennom flere EU-prosjekter vært med på å utvikle nye metoder for beinregenerasjon og vevsteknologi. Gruppen har også gjennomført kliniske studier der stamceller og biomaterialer er brukt til å stimulere beindannelse. 

Nå er målet å ta teknologien et steg videre. 

– En av de største hindringene for å få stamcelleterapi ut til pasientene, er kostnaden. I dag kan slike behandlinger koste titusenvis av euro per pasient, noe som gjør storskala-bruk utfordrende, sier vitenskapelig prosjektleder og forsker Shuntaro Yamada.

Roboter skal produsere celler og skreddersy behandling

Et viktig mål i prosjektet, er å standardisere og effektivisere produksjonen ved hjelp av avanserte roboter og kunstig intelligens. 

Robotene skal ikke bare produsere cellene som trengs til behandlingen. De skal også bidra til å utforme pasienttilpassede støttestrukturer som kan hjelpe nytt beinvev med å vokse.

– Bein er det mest transplanterte vevet etter blod. Tradisjonell beintransplantasjon innebærer kirurgiske inngrep og kan føre til immunologiske reaksjoner. Våre kliniske studier med stamceller og biomaterialer har vist lovende resultater, sier professor Kamal Babikeir Elnour Mustafa , som leder Biofactory-prosjektet, Tissue Engineering Research Group og Senter for translasjonell oral forskning ved UiB.

Forskerne ved UiB skal samarbeide med 14 partnere fra ni europeiske land. Sammen dekker de fagområder som biologi, celleproduksjon, kunstig intelligens, robotteknologi og regulering.

Flere av partnerne har også deltatt i tidligere EU-prosjekter ledet av det samme forskningsmiljøet ved UiB.

– Det finnes i dag ingen standardiserte og godkjente produkter for beinregenerasjon tilgjengelig i Europa. Kostnaden for behandling av én pasient ligger vanligvis på rundt 20 000 euro. Vi ønsker å redusere kostnadene betydelig, sier forskerne.

Vil bringe teknologien nærmere pasientene

Det nye robotsystemet skal installeres ved Institutt for klinisk odontologi og kobles til en 3D-printer. 

Det langsiktige målet er å utvikle et sertifisert og automatisert produksjonssystem som sykehus kan bruke til å framstille stamcellebaserte behandlinger for egne pasienter. 

I løpet av den fire år lange prosjektperioden skal forskerne samle inn data og dokumentasjon som kan legge grunnlaget for framtidige kliniske studier og bruk av teknologien i helsetjenesten.