BIOBONE: Biomimetic bone substitute as regenerative treatment for bone tissue repair

Onderzoek binnen LSH2Treat
In dit interview gaan we in gesprek met projectleider Yuelian Liu over haar onderzoek 'BIOBONE: Biomimetic bone substitute as regenerative treatment for bone tissue repair'.

De doelstellingen en belangrijkste resultaten van het onderzoek

Dit project had als doel de ‘proof-of-concept’ test uit te voeren met het BioReBone® product. Dit product is ontwikkeld om gebruikt te worden voor de behandeling van botdefecten in cranio-maxillofaciale chirurgie. BioRebone is een veelbelovende botvervanger voor de toekomst voor tandheelkunde en orthopedische toepassingen. Dat vakgebied vereist grote hoeveelheden bot voor reparatie, regeneratie en reconstructie en het vertegenwoordigt een aanzienlijke markt.

Dit translationele onderzoek concentreerde zich op de technische ontwikkeling van het product voor gebruik in een klinische setting. In laboratoriumonderzoek bleek BioReBone® een effectief en veilig botinducerend product te zijn. Het belangrijkste voordeel is dat het osteo-inductief is; het stimuleert bot om te groeien in grotere botdefecten.

In de klinische setting kan het BioReBone product ingezet worden bij operaties waar het bot hersteld moet worden. De traditionele procedure omvat het nemen van een stuk van het eigen bot van de patiënt, van de heup, kaak of bekkenkam voor de reparatie. Met behulp van BioReBone hebben patiënten een dergelijke operatie niet langer nodig, waardoor de belasting voor de patiënt en de kosten van chirurgische ingrepen aanzienlijk worden verminderd.

Yuelian Liu: "Als eerste hebben we onderzoek gedaan om de verbeterde technologie voor industriële productie te optimaliseren. Daarna werd het product in het laboratorium preklinisch getest volgens de internationale normen voor biocompatibiliteitstesten. We konden aantonen dat onze BioReBone® inderdaad osteo-inductief is, een goede biocompatibiliteit heeft en klaar is voor klinische proeven.”

Relevante productienormen werden toegepast en een korte termijn klinische studie uitgevoerd. Uit Nederland en uit China, waar de klinische proef werd uitgevoerd, werd goedkeuring van medisch-ethische commissies verkregen. Ten slotte werd de patiëntenwerving voltooid, bezochten patiënten tandheelkundige klinieken. Momenteel wordt het project afgerond en worden de resultaten geanalyseerd. Yuelian Liu: "De definitieve resultaten zijn nog niet beschikbaar, omdat onze klinische studie nog geblindeerd moet blijven totdat alle resultaten beschikbaar zijn. We zijn bezig met het uitvoeren van histologie en histologische analyse en we verwachten dat onze resultaten in maart 2022 worden gepubliceerd."

Afbeelding

Yuelian Liu

Yuelian Liu is projectleider van één van de LSH2Treat projecten. Daarnaast is zij universitair hoofddocent bij de afdeling Orale Implantologie en Prothetische Tandheelkunde van het Academisch Centrum voor Tandheelkunde Amsterdam (ACTA), de gezamenlijke faculteit van de Vrije Universiteit en Universiteit van Amsterdam.

Wat zou de toepassing van deze technologie betekenen in termen van kosten, efficiëntie of kwaliteit van de gezondheidszorg?

Yuelian Liu: "Voor patiënten worden momenteel in de tandheelkunde alleen osteogeleidende materialen gebruikt, zoals Bio-Oss. Ons materiaal is osteo-inductief, wat betekent dat je bot bijna overal kunt laten groeien waar je wilt. Lichaamseigen bot, dat het lichaam van de patiënt zelf produceert, kan worden teruggewonnen. Tot nu toe was er slechts één product in China dat de capaciteit heeft om menselijk bot te vervangen. Ons materiaal doet dat ook."

De kosten van het gebruik van het nieuwe product zullen niet veel hoger uitvallen. Het is aan een bedrijf dat bereid is te investeren en BioReBone® te produceren om de marketing van het product te organiseren; Liu is hoopvol dat het product binnen 3 tot 5 jaar beschikbaar kan zijn, zowel in Europa als in China.

Je hebt sterk leiderschap, een groot netwerk en internationale samenwerking nodig om een project zoals deze te kunnen doen.

Was er voor uw onderzoek veel samenwerking met kennisinstellingen of bedrijven?

Yuelian Liu: "Zonder internationale samenwerking zou een project als het onze niet mogelijk zijn geweest. Ons project zou oorspronkelijk vijf jaar duren; uiteindelijk duurde het meer dan 6 jaar. In eerste instantie was de productie in Nederland gepland. Het bedrijf waarmee we samenwerkten, kon echter niet aan de eisen voldoen, omdat we de internationale operationele productie standaarden moeten volgen. Daarvoor zijn veel testen en documenten nodig. Het bedrijf moest een certificaat behalen om ons materiaal te kunnen produceren. Dat lukte het bedrijf niet, dus moesten we de productie verplaatsen naar China; het bedrijf Shanghai Rebone Biomaterials beschikte al over het vereiste certificaat. Dus werkten we in plaats van met het Nederlandse bedrijf, met hen samen. Wel vertraagde die verandering in consortiumpartij ons project met een jaar. De consortiumpartners waren het Zwitserse bedrijf Yekimed, Profess Medical Consultancy en ACTA in Nederland. We verplaatsten de eerste stap van de productie naar China en voerden een 'proof of concept' klinische studie uit. Die werd uitgevoerd in Shanghai Jiaotong University met de 40 patiënten die we nodig hadden om aan de speciale eisen te voldoen."

"Via ACTA werkten we al langer samen met Chinese universiteiten. Vanwege ons goede netwerk daar stemde het ziekenhuis, dat veel klinische onderzoekservaring heeft, ermee in om de klinische proef met ons te doen. Dit tandheelkundig ziekenhuis is een van de grootste tandheelkundige klinieken in China dat een miljoen patiënten per jaar behandelt. Onze klinische studie startte eind 2020 en werd in augustus 2021 afgerond. Gelukkig heeft de COVID-situatie onze studies niet ernstig verstoord. Alle monsters zijn verzameld, nu moet alleen nog de laboratoriumanalyse van histologische gegevens worden afgerond."

Welk advies zou u geven aan soortgelijke projecten die samenwerking met bedrijven vereisen?

"Wees bereid om drie stappen vooruit en daarna twee stappen terug te zetten. Je hebt sterk leiderschap, een groot netwerk en internationale samenwerking nodig om een project als dit te kunnen voltooien. En het hebben van een goed team om je te ondersteunen is ook essentieel!" aldus Yuelian Liu.

Publiekssamenvatting

In a laboratory setting BioReBone proved to be an effective bone inducing product. This project aimed to arrive at a commercially viable product for the treatment of defects in cranio-maxillo-facial surgery. This translational research concentrated on the technical development of the product to be used in a clinical setting. For that purpose, the manufacturing and technical development was executed in compliance with international standards ISO 13485. The biological safety of the end product has been tested in many animal models. This was done in full compliance with the applicable international standards ISO 10993. As a last step a proof of principle clinical study has been conducted in compliance with the international standard for clinical investigations with medical devices ISO 14155 and other current applicable regulatory requirements. Although we have to await the final top results, we already know that the product is safe. The clinical study report will be published in the first part of 2022. The delays we anticipated were influenced by the COVID 19 restrictions.