Z prof. Jakubem D. Rybką, dr. Adamem Mielochem i dr. inż. Filipem Porzuckiem o innowacyjnym i już dostępnym produkcie, jakim jest kolagen tworzony w ramach SpinBionic/UAM, tj. pierwszego spin-offu na naszej uczelni, rozmawia Krzysztof Smura.
Wasz biotechnologiczny spin-off został zawiązany 5 października 2023 r. Minęły dwa lata i mamy efekt. Synergia nauki i biznesu stała się faktem. Jakie przesłanki naukowe stały za decyzją o stworzeniu własnego suplementu kolagenowego w UAM?
Jakub Rybka: Działamy już od prawie 2,5 roku, co samo w sobie można uznać za spory sukces w obszarze małych spółek biotechnologicznych. To najprawdopodobniej efekt naszych komplementarnych zdolności. Od początku działalności SpinBionic koncentruje się na rozwoju technologii związanych z szeroko pojętą medycyną regeneracyjną. W naszych badaniach wykorzystujemy macierz zewnątrzkomórkową pozyskiwaną z tkanek zwierzęcych. Stosujemy ją przede wszystkim jako zaawansowany biomateriał, wykorzystywany m.in. w biodruku.
Mamy jednak pełną świadomość, że droga do bezpośredniej komercjalizacji rozwiązań medycyny regeneracyjnej – czyli do momentu, w którym finalny produkt trafia do pacjenta lub użytkownika końcowego – jest bardzo długa, wymagająca i kosztowna. To była jedna z kluczowych przesłanek do opracowania alternatywnej ścieżki komercjalizacji naszych kompetencji i wyników badań. Rezultaty powstawały w ramach projektów NCN, NCBiR oraz naszego IDUB UAM.
Naturalnym kierunkiem stało się stworzenie suplementu diety opartego na kolagenie – głównym składniku macierzy zewnątrzkomórkowej, z którą pracujemy na co dzień. W trakcie prowadzonych przez nas badań wielokrotnie obserwowaliśmy i potwierdzaliśmy korzystny wpływ kolagenu na komórki ludzkie, co stanowiło solidną podstawę naukową do rozwoju produktu opartego na tej właśnie cząsteczce.
Skąd wziął się pomysł na połączenie kolagenu rybiego z japońską matchą? Jakie właściwości matchy uznano za kluczowe przy połączeniu jej z kolagenem?
Adam Mieloch: Inspiracją była moja siostrzenica – Ola, która na rodzinne spotkanie przywiozła zestaw do ceremonii matchy i poczęstowała mnie matchą latte. Byliśmy wtedy na etapie poszukiwania naturalnych aromatów, które z jednej strony skutecznie zamaskowałyby rybi posmak, a z drugiej dostarczyły komplementarnych właściwości biologicznych. Intensywność smaku matchy i jej znane efekty prozdrowotne okazały się dokładnie tym, czego szukaliśmy.
Matcha to specjalnie przygotowany proszek z liści zielonej herbaty, znana jest od setek lat i stanowi ważny element kultury krajów Azji Wschodniej. Oprócz charakterystycznego smaku i aromatu wyróżnia się bogactwem związków bioaktywnych, które mogą korzystnie oddziaływać na organizm człowieka. Jej prozdrowotne właściwości zostały potwierdzone w wielu badaniach i opisane w licznych publikacjach naukowych.
Matcha jest bogatym źródłem silnych antyoksydantów, witaminy C i innych polifenoli, których właściwości są komplementarne do działania peptydów kolagenowych. Antyoksydanty chronią kolagen przed degradacją i hamują stan zapalny. Witamina C wspiera enzymatyczną syntezę nowego kolagenu. Matcha hamuje również proces starzenia glikacyjnego, w którego efekcie włókna kolagenowe tracą elastyczność.
Połączenie kolagenu z matchą pozwoliło nam stworzyć unikalną formułę, która łączy wsparcie strukturalne z działaniem ochronnym i wspomagającym naturalne procesy odnowy organizmu.
Jakie wyzwania badawcze towarzyszyły opracowaniu receptury?
Filip Porzucek: Jednym z kluczowych było dobranie optymalnych proporcji poszczególnych frakcji kolagenu oraz matchy. Naszym nadrzędnym celem było stworzenie produktu wykazującego realną aktywność biologiczną – mówiąc prościej, produktu, który faktycznie działa.
Równie istotne były dla nas aspekty sensoryczne, takie jak smak, zapach, kolor i konsystencja. Chcieliśmy, aby preparat był nie tylko wartościowy pod względem składu, ale także przyjemny w codziennym stosowaniu.
Na etapie prac badawczo-rozwojowych testowaliśmy wiele naturalnych dodatków roślinnych, które oprócz walorów sensorycznych wykazują również korzystne właściwości biologiczne. Nasz pierwszy produkt – kolagen z matchą – jest efektem tych prac, ale z pewnością nie jest to nasze ostatnie słowo.
Czym kolagen opracowany w Laboratorium Biotechnologii Stosowanej Centrum NanoBioMedycznym różni się od innych tego typu propozycji? Co go wyróżnia?
J.R.: Najważniejszą cechą naszego rozwiązania jest połączenie kolagenu wysokocząsteczkowego z frakcją niskocząsteczkową. Technologia wytwarzania kolagenu wysokocząsteczkowego jest efektem kilku lat intensywnych prac badawczych.
Warto podkreślić, że wiele kolagenów dostępnych na rynku nie przechodzi zaawansowanych procesów oczyszczania. W przypadku kolagenu wysokocząsteczkowego wykorzystywanego w produktach SpinBionic proces jego pozyskiwania obejmuje wieloetapowe oczyszczanie z wykorzystaniem technik typowych dla nowoczesnej biotechnologii. W tej materii blisko współpracujemy z firmą CoFactor.
Dzięki temu otrzymujemy surowiec o wysokim stopniu czystości i bezpieczeństwa, a jednocześnie zoptymalizowany kosztowo na tyle, by mógł być stosowany w formie suplementu diety. To połączenie jakości biomedycznej z dostępnością konsumencką stanowi istotny wyróżnik naszego produktu.
Jaką rolę pełni wysokocząsteczkowy kolagen morski, a jaką forma hydrolizowana? Dlaczego połączenie obu jest w przypadku waszego produktu tak korzystne?
A.M.: Kolagen niskocząsteczkowy (hydrolizowany) charakteryzuje się wysoką przyswajalnością – krótkie peptydy stosunkowo szybko pojawiają się w krwiobiegu i mogą być sprawnie dystrybuowane do tkanek organizmu. Dzięki temu organizm otrzymuje szybki „zastrzyk” aminokwasów i peptydów kolagenowych.
Z kolei kolagen wysokocząsteczkowy ulega stopniowej hydrolizie w przewodzie pokarmowym, co sprawia, że proces uwalniania peptydów jest wolniejszy i bardziej rozłożony w czasie. Taki wydłużony profil trawienia może sprzyjać dłuższej dostępności bioaktywnych fragmentów kolagenu, zamiast krótkotrwałego, gwałtownego wzrostu ich stężenia.
Dodatkowo, pojawiające się prace naukowe wskazują, że produkty trawienia kolagenu wysokocząsteczkowego docierają do dalszych odcinków jelit, gdzie wykazują korzystne działanie prebiotyczne na mikrobiom. Ten aspekt stanowi dla nas interesujący kierunek badawczy i planujemy go weryfikować w ramach własnych prac naukowych.
Połączenie obydwu form kolagenu pozwala więc uzyskać efekt zarówno szybszej, jak i bardziej długotrwałej podaży peptydów kolagenowych, co uznajemy za rozwiązanie bardziej kompleksowe niż stosowanie tylko jednej frakcji.
Jakie mechanizmy odpowiadają za wpływ kolagenu na elastyczność i regenerację tkanek?
J.R.: W przestrzeni medialnej funkcjonuje wiele uproszczeń dotyczących działania kolagenu. Często można spotkać się ze stwierdzeniem, że suplementacja kolagenem prowadzi do bezpośredniego odbudowywania włókien kolagenowych w organizmie. Z biochemicznego punktu widzenia nie jest to takie proste. Peptydy powstające po strawieniu kolagenu nie przekształcają się bezpośrednio we włókna kolagenowe. Oczywiście dostarczane aminokwasy mogą być wykorzystane do syntezy różnych białek, w tym kolagenu, ale nie to uznajemy za kluczowy mechanizm działania.
W naszym podejściu skupiamy się przede wszystkim na roli sygnałowej peptydów powstających podczas fragmentacji kolagenu. W organizmie kolagen jest nieustannie syntetyzowany i degradowany. U osób młodych procesy syntezy przeważają nad degradacją, natomiast z wiekiem proporcje te stopniowo się odwracają. Jednym z najbardziej widocznych efektów tego zjawiska są zmiany w strukturze i elastyczności skóry.
Komórki utrzymują równowagę między produkcją a rozkładem kolagenu m.in. dzięki mechanizmom sprzężenia zwrotnego. Produkty degradacji kolagenu – charakterystyczne krótkie peptydy – mogą pełnić funkcję sygnałów biologicznych, informujących komórki o konieczności zwiększenia syntezy nowych składników macierzy zewnątrzkomórkowej.
Na początku lat 2000 poprzez analogię do „cytokin” i „chemokin” ukuty został termin „matrikiny”, oznaczający peptydy pochodzące z częściowej proteolizy składników macierzy zewnątrzkomórkowej, o aktywności sygnalnej. Peptydy kolagenowe należą właśnie do tej grupy związków.
Suplementację kolagenem można więc postrzegać jako dostarczanie organizmowi takich właśnie sygnałowych fragmentów. Peptydy kolagenowe, docierając do komórek, mogą wspierać naturalne procesy odnowy i utrzymania prawidłowej struktury tkanek. Zjawiska te obserwowaliśmy i analizowaliśmy również w warunkach laboratoryjnych, badając wpływ kolagenu zastosowanego w naszym suplemencie na komórki.
Bezpieczeństwo produktu. Jak o nie zadbano, zwłaszcza w kontekście ciągle podnoszonych kwestii związanych z metalami ciężkimi?
J.R.: Obecność metali ciężkich w środowisku jest dziś realnym problemem, dlatego w przypadku produktów wspierających zdrowie kwestia ich kontroli jest dla nas absolutnie priorytetowa. W naszym preparacie nie stwierdzamy obecności metali ciężkich powyżej obowiązujących norm – potwierdzamy to poprzez regularne badania każdej partii produktu.
Wysokocząsteczkowy kolagen wykorzystywany w naszych produktach powstaje ze skór łososia. Wiemy, że ryby mogą być źródłem metali ciężkich, dlatego bezpieczeństwo zaczyna się już na etapie doboru surowca. Współpracujemy wyłącznie ze sprawdzonymi dostawcami, a wykorzystywany materiał spełnia rygorystyczne kryteria jakościowe.
Kluczowe znaczenie ma jednak sam proces technologiczny. Wieloetapowe metody oczyszczania, oparte na rozwiązaniach wykorzystywanych w biotechnologii, pozwalają usuwać ewentualne śladowe ilości zanieczyszczeń, w tym metalami ciężkimi. To właśnie zaawansowany proces oczyszczania stanowi istotny wyróżnik tej technologii na tle wielu standardowych produktów kolagenowych dostępnych na rynku.
Dodatkowo każda partia produktu przechodzi badania czystości mikrobiologicznej, a cały proces wytwarzania odbywa się w kontrolowanych warunkach sanitarnych, zgodnie z obowiązującymi standardami jakości i bezpieczeństwa żywności.
Kto najbardziej skorzysta, stosując wasz kolagen?
F.P.: Przyjmuje się, że naturalna produkcja kolagenu w organizmie osiąga swoje maksimum ok. 20-25 roku życia, a następnie stopniowo maleje. I to w warunkach idealnych – w praktyce jesteśmy narażeni na wiele czynników, takich jak stres, zanieczyszczenia środowiska, promieniowanie UV czy niewłaściwa dieta, które dodatkowo nasilają degradację kolagenu.
Dlatego naszym zdaniem włączenie suplementacji kolagenem SpinBionic/UAM może przynieść korzyści już osobom młodym i zdrowym, które chcą wspierać naturalne procesy regeneracyjne organizmu. Z kolei osoby po urazach, z problemami w obrębie układu ruchu czy w okresie intensywnej regeneracji tkanek mogą odczuwać pozytywne efekty również w młodszym wieku. Kolagen może skutecznie wspierać regenerację w przypadku złamań kości, uszkodzeń chrząstki, ścięgien, więzadeł, w chorobach dziąseł i przyzębia, wspomagać hipertrofię mięśni, a także przyspieszać gojenie ran.
Kolejną grupę odbiorców stanowią osoby zainteresowane poprawą nawilżenia skóry, zmniejszeniem zmarszczek, poprawą kondycji włosów i paznokci.
Warto przy tym podkreślić, że mitem jest przekonanie, iż jeden kolagen „działa na skórę”, a inny „na stawy”. W przypadku suplementacji doustnej peptydy kolagenowe nie są kierowane wybiórczo do jednego miejsca; są rozprowadzane wraz z krwią po całym organizmie i mogą wspierać naturalne procesy związane zarówno z tkanką łączną w stawach, jak i ze strukturą skóry.
Dla mnie jest oczywiste, że to, że wasz produkt wywodzi się ze środowiska naukowego, dodatkowo wzmacnia jego jakość. Planujecie kolejne innowacyjne suplementy?
J.R.: Tak – nieustannie prowadzimy prace badawczo-rozwojowe. Planujemy wprowadzenie kolejnych suplementów diety opartych na kolagenie, różniących się zarówno profilem smakowym, jak i składem dodatkowych substancji aktywnych.
W dalszej perspektywie chcielibyśmy również wdrożyć kosmetyki oparte na kolagenie. Coraz więcej badań naukowych wskazuje, że komplementarne podejście – łączenie dostarczania składników drogą doustną oraz miejscowo – może być szczególnie korzystne, zwłaszcza w kontekście pielęgnacji skóry.
Mamy nadzieję, że już wkrótce będziemy mogli zaprezentować kolejne produkty. Wspólnie ze spółką celową AMU Innovation oraz CoFactorem planujemy także realizację badań, które pozwolą potwierdzić skuteczność oraz unikalny charakter naszych rozwiązań.
Czytaj też: SpinBionic przeciera szlak