Историјски успех српске научнице Гордане Вуњак-Новаковић

Рад ове професорке Универзитета Колумбија, чланице САНУ и прве Српкиње и жене која је постала члан Националне академије инжењерства САД, решио је комплексне проблеме у вези са заменом оштећеног ткива, што је определило ЕЗП да први пут једна научница из Србије буде у финалу у престижној категорији „Животно дело“.

Председник Србије Александар Вучић професорку Вуњак-Новаковић је 2020. године одликовао Орденом Карађорђеве звезде другог степена за нарочите заслуге у представљању Републике Србије и њених грађана и постигнуте изузетне резултате у области медицинских наука и биомедицинског инжењерства. 

Угледна научница је и креативни амбасадор Србије у оквиру Савета за креативне индустрије при Кабинету председнице Владе Србије Ане Брнабић.

Ову најцитиранију српску научницу до сада, као дете је инспирисао један од највећих светских умова Никола Тесла. Покренула је проналажење алтернативног приступа у лабораторијском узгајању ћелија, што је довело до револуционарног постигнућа у култивацији ткива за примену у регенеративној медицини.

Победници овогодишње најпрестижније европске награде за проналазаче биће објављени на церемонији 17. јуна.

Инжењерство ткива 

„Током своје научне каријере, Гордана Вуњак-Новаковић дала је огроман допринос инжењерству ткива, једном од најперспективнијих начина за продужење људског века и побољшање квалитета живота“, рекао је председник Европског завода за патенте Антонио Кампинос, саопштавајући имена финалиста за 2021. годину. „Њена научна иновација, предузетнички начин размишљања и патентирани проналасци нуде могућност безбедније рехабилитационе медицине код мишићно-коштаних, срчаних и плућних стања, отварајући врата новом добу регенеративне медицине.“

Професорка Вуњак-Новаковић са својим тимом тренутно истражује и да ли би њихова технологија могла да опорави плућа оштећена од ковида 19, и тестира нови третман заснован на инхалационој терапији, где активну компоненту лека представља молекул који излучују матичне ћелије.

Др Вуњак-Новаковић чланица је најугледнијих научних друштава и академија у свету, укључујући америчку Националну академију наука и САНУ, и једина је жена међу члановима Њујоршке академије наука.

Две деценије бави се истраживањима и применом биореактора који омогућавају да се хумана ткива гаје у лабораторији. Њен рад је фокусиран на инжињерство људских ткива за регенеративну медицину, изучавање матичних ћелија и моделовање болести.

Њена лабораторија је развила нове методе засноване на матичним ћелијама, биоматеријалима и биореакторима за регенерацију срца, плућа и костију, и моделе хумане физиологије и патологије. Са својим тимом научника направила је срчани мишић од матичних ћелија који ради као срчани мишић одраслог човека, што представља праву револуцију у медицини какву познајемо.

Јединствена на „Колумбији“

Рођена је у Београду 1948. године. Тренутно живи у Њујорку, САД. Она је први инжењер у историји Универзитета Колумбија промовисан у ранг "University Professor", који има само петнаестак активних професора, од преко четири хиљаде ангажованих на том универзитету.

Др Вуњак-Новаковић је и једина жена на Колумбији изабрана у четири америчке академије (Инжењерство, Медицина, Наука и уметност, Проналазаштво). Такође, професор је биомедицинског инжењерства и медицинских наука фондације Микати, као и професор стоматологије и директор лабораторије за матичне ћелије и инжењерство ткива на Универзитету Колумбија у Њујорку.

Године 2008, др Вуњак-Новаковић је примљена у Међународну кућу славних жена у технологији, добитница је бројних признања укључујући "Pritzker" награду Друштва за биомедицинско инжењерство и "Shu Chien" награду Америчког института за хемијске инжењере.

Године 2021, добила је награду "Pierre Galletti", највеће признање које Амерички институт за медицинско и биолошко инжењерство додељује појединцима. Изабрана је у Academia Europea, Српску академију наука и уметности, Националну академију инжењерства, Националну академију за медицину, Националну академију проналазача и Америчку академију наука и уметности.

Др Вуњак-Новаковић је именована у многим патентима, укључујући ЕП2408401 и ЕП1112348, додељене 2016, односно 2005. године, који чине основу за њену номинацију за финалисту Европске награде за проналазаче 2021. године.

Комбиновање ћелија и биоматеријала

Замена оштећеног или истрошеног ткива је дуго била циљ научника који раде у биомедицинском пољу. Осамдесетих година прошлог века, када је Вуњак-Новаковић започела своју каријеру, преовладавао је приступ комбиновања ћелија и биоматеријала и њихова уградња у тело, са намером да такав трансплант пронађе начин да регенерише ткива.

Истраживачица је пионир алтернативног приступа који обухвата лабораторијско узгајање ћелија уз пажљиво контролисање екстерних окружења (температура, пе-ха, нутријенти, кисеоник, фактори раста и физичке силе) како би се утицало на врсту ткива у које се ћелије развијају, праћено имплантацијом овог ткива у тело. „Ћелије не можете да преварите", каже Вуњак-Новаковић. „Морате им пружити пун спектар услова које имају у природи". 

Са више од 53.400 цитата и више од 420 чланака у научним часописима, Вуњак-Новаковић данас спада међу најцитираније инжењере на свету, а током своје каријере добила је бројне награде и признања; 2007. постала је прва жена инжењер која је одржала Директорско предавање на Националном институту за здравље, а следеће године примљена је у Међународну кућу славних жена у технологији.

Уз "EpiBone", који тренутно има 20 запослених и привукао је више од десет милиона евра инвестиција, Вуњак-Новаковић је суоснивач још три компаније. Ту спадају TARA Biosystems, који израђује срцолико ткиво за употребу у тестирању лекова; Xylyx Bio, који производи материјал специфичан за ткиво како би подржао раст ћелија; и Immplacate Health, која користи матичне ћелије за сузбијање различитих аутоимуних и запаљенских поремећаја.

Менторска улога 

Уз предузетничку и научну изврсност, др Вуњак-Новаковић је показала и импресивну посвећеност подршци колегама и неговању нове генерације истраживача, обучивши преко 150 млађих предавача, клиничких сарадника, постдоктораната, студената медицине и постдипломаца, од којих су многи предавачи на универзитетима широм света или руководиоци у биотехнолошкој индустрији.

Менторску улогу сматра једним од најзначајнијих аспеката своје каријере: „Менторство је најбоља и најважнија компонента онога што радимо у академској заједници. Будућност инжењерства и медицине почива на младим талентима који се баве научним истраживањима", каже она.

Своју вишедеценијску каријеру српска научница је посветила развоју екс-виво технике инжењерства ткива која омогућава безбеднијии и прецизнији начин култивације коштаног, срчаног, плућног и васкуларног ткива, било за трансплантацију, моделирање болести или испитивање лекова.

Пре него што је развила своју технику, замена ткива је подразумевала или болан графт из тела пацијента, или је носила ризик од одбацивања од стране имуног система у случају графтова узетих са леша. Пионирска техника др Вуњак-Новаковић укључује екс-виво стварање живих биолошких графтова путем култивације новог комада ткива из сопствених ћелија пацијента, у потпуности елиминишући ове проблеме.

Фацијална хирургија била је примарни фокус др Вуњак-Новаковић и компаније EpiBone. Да би се направиле инжењерски пројектоване кости лица, недостајуће или оштећено подручје се скенира не би ли се дефинисао прецизан облик дефекта, што помаже у стварању 3Д модела потребне заменске кости. Модел се потом уноси у уређај за микрофабрикацију како би се део свињске или говеђе кости изрезао у исти облик, стварајући матрицу у којој ће расти ново коштано ткиво.

Модел се насељава матичним ћелијама из абдоминалног масног ткива пацијента и смешта у биореактор, који опонаша прецизно калибрисане услове у људском телу, омогућавајући кости да расте. Будући да се коштано ткиво непрестано обнавља, анимални модел је на крају замењен сопственом кости пацијента. Др Вуњак-Новаковић верује да је EpiBone једина компанија која може да изврши индивидуално прилагођавање костију пацијената њиховој биологији и анатомском облику.

Европски патент за методу регенерације костију коју је развила др Вуњак-Новаковић одобрен је 2016. године. По њеним речима, патенти су били пресудни за помак њеног истраживања у комерцијалну употребу. „Ако видимо да имамо технологију која може да се патентира – што значи нешто што није очигледно, а могло би да направи велику разлику у некој области науке, инжењерства или медицине“, каже она, „тада увек подносимо привремену патентну пријаву, пре него што о том открићу почнемо да говоримо на научним скуповима или објавимо научни рад.“

Прототип за инжењеринг срчаног ткива 

Др Вуњак-Новаковић је такође развила протокол за инжењеринг срчаног ткива налик оном код одраслих људи, који тренутно комерцијализује TARA Biosystems, још једна компанија чији је суоснивач. Ова технологија ствара живо срчано ткиво за биомедицинска истраживања, укључујући ин витро испитивање нових лекова.

Српско-америчка научница је и део тима који предводи истраживање о регенерацији тешко оштећених плућа за трансплантацију, тако што их неколико дана пре трансплантације повезује са циркулаторним системом примаоца, што може имати позитивне импликације на успех трансплантације плућа. Тренутно, до 80 одсто донорских плућа се одбија због озбиљних, али потенцијално реверзибилних повреда.

EpiBone се нада да ће успети да израђује пројектоване коштане производе за децу са урођеним деформитетима главе и лица. Тренутно, деца са таквим стањима морају да прођу неколико операција током година, јер су потребни заменски графтови како дете расте.