Vědecká skupina Tomáše Gruse

Vědecká skupina experimentální chirurgie doc. MUDr. Tomáše Gruse, Ph.D., působí v rámci II. chirurgické kliniky – kardiovaskulární chirurgie 1. LF UK a VFN. Její členové jsou úspěšnými vědeckými pracovníky s vlastními výzkumnými projekty. Z kmenových chirurgů jsou to především as. MUDr. Miroslav Špaček, Ph.D., MUDr. Peter Lukáč a MUDr. Petr Mitáš, Ph.D.

Členové této vědecké skupiny jsou ale i přední odborníci z jiných institucí, jako například RNDr. Luděk Šefc, Ph.D., se svým týmem z Centra pokročilého preklinického zobrazování (CAPI), Ing. Hynek Chlup, Ph.D., a jeho tým z ČVUT či Ing. Tomáš Suchý, Ph.D., se svým týmem z Ústavu struktury a mechaniky hornin AV ČR. V rámci této multioborové skupiny experimentální chirurgie spolupracujeme i se zahraničními pracovišti jako například s Technickou univerzitou v Drážďanech a Dr. Antonem Karolkem. Vědecká skupina na některých projektech úzce spolupracuje i s jinými fakultními pracovišti, jako je například II. interní klinika (prof. MUDr. Jan Bělohlávek, Ph.D.), Klinika pediatrie a dědičných poruch metabolismu (as. MUDr. Václav Vobruba, Ph.D.), Fyziologický ústav (as. MUDr. Mikuláš Mlček, Ph.D.), Farmakologický ústav 1. LF UK (prof. MUDr. Ondřej Slanař, Ph.D.) a další. Vědecká aktivita je zaměřena především na tři hlavní témata: 1. Možnosti využití rybího kolagenu pro medicínské a veterinární aplikace. Vývoj třívrstvé cévní protézy pro nízké průtoky. 2. Optimalizace bezpečného použití CO2 jako kontrastu pro zobrazování cévního řečiště. 3. Možnosti využití extrakorporální membránové oxygenace (ECMO) u dětí. 

Možnosti využití rybího kolagenu 

V rámci tohoto projektu, který běží již několik let a je spolufinancován AZV, TAČR, IPO VFN, GAČR, byla získána celá řada užitných vzorů, český patent, a podány jsou i zahraniční patentové přihlášky. Projekt navazuje na úspěšnou školu vývoje cévních protéz doc. MUDr. Milana Krajíčka, DrSc., který na naší klinice řadu let působil a v začátcích formoval současný řešitelský tým. Protézy domácí výroby byly dříve široce používány v ČR a dalších zemích. V současné době se výzkum zabývá především dílčími technologickými kroky, které zlepšují klíčové vlastnosti cévních náhrad, jako trombogenicitu povrchu, vhojování a odolnost vůči infekci. Mezi nejvýznamnější výsledky patří: 

• Vznik hemostatických kolagenních pěn s programovatelným rozpadem při použití nanotechnologií, či možnost programovatelného uvolňování léčiv z kolagenních pěn, které je možné využít v celé řadě medicínských oborů a které získaly několik užitných vzorů. 

• Vývoj nové cévní protézy sendvičové struktury z rybího kolagenu, které byl udělen český patent (zahraniční patenty jsou v řešení). Cévní protéza je téměř nealergenní, s minimálním rizikem přenosu zoonóz, s možností implantace léčiv s programovatelným uvolňováním, kdy je vnitřní vrstva tvořena antiagregans/antikoagulan, zevní ATB apod., opět za použití nejmodernějších technologických postupů jako jsou elektrospinování či nanotechnologie. 

Optimalizace bezpečného použití CO2 jako kontrastu

Tento projekt se zabývá optimalizací způsobu podání CO2, který bude používán jako negativní kontrastní látka v běžné klinické praxi, zejména u nemocných s kontraindikací jodové kontrastní látky, jako jsou alergici, pacienti s renální insuficiencí, diabetici. Směřuje k vývoji alternativní metody podání CO2 a vývoji aplikovatelné kapalné směsi obsahující rozpuštěný CO2 s potenciálem tvorby mikrobobulin v žádoucím množství a správné velikosti. 

Předkládaný projekt realizuje proof-of-principle nově navrhované metody na zvířecím modelu. Metoda je modifikací používaného bolusového podání CO2 pro angiografii cév dolních končetin, která se nepoužívá pro zvýraznění kontrastu cév ve velkém srdečním oběhu z důvodu možné maligní embolizace plynu do mozku a do věnčitých cév. Pro tuto metodu byla vytvořena speciální pěna a počítáme s aplikací této pěny s CO2, nebo řízeně uvolňovaných mikrobublin. Výhodou je malá velikost aplikovaných mikrobublin, která zabrání okluzi větších cév a zároveň umožní rychlé a bezpečné rozpuštění v krvi při zachování dostatečného kontrastu pro zobrazení cév. Tato metoda by při klinickém použití umožnila provádět angiografii rizikových pacientů a mohla by přispět ke snížení jejich morbidity a mortality. Na tomto tématu pracují jak skupiny lékařských odborníku, tak techniků, kteří se zabývají návrhem speciálních experimentálních okruhů a nového zobrazovacího media včetně verifikace experimentálních výsledků. Jedná se o meziresortní téma, které propojuje preklinický a klinický výzkum a vývoj, na kterém se kromě II. chirurgické kliniky podílí formou outsourcovaného výzkumu další dvě tuzemská a jedno zahraniční pracoviště – Laboratoř kardiovaskulární mechaniky na Fakultě strojní ČVUT, CAPI a Univerzitní klinika Carla Gustava Caruse při Technické univerzitě v Drážďanech. 

Smyslem projektu je především umožnit dokonalejší zobrazování cév u nemocných s renální insuficiencí při minimální zátěži těchto nemocných ve smyslu dalšího poškození funkce ledvin. Tato skupina pacientů je postižena cévním onemocněním stále častěji a řešení komplikací se neobejde bez dokonalého zobrazovacího vyšetření. Rozšířením oblastí expertízy se pracoviště stanou atraktivnějšími i pro spolupráci s komerční sférou. 

Možnosti využití ECMO u dětí 

Třetí významný projekt se zabývá použitím ECMO u novorozenců a větších dětí. Jedná se především o klinický výzkum zabývající se například interakcemi, úpravou dávek a vylučováním jednotlivých farmak u dětí napojených na ECMO. Tým Tomáše Gruse se zaměřuje na sledování komplexního vývoje dítěte včetně vývoje somatického, psychomotorického a senzorického. Součástí je i sledování perfuze kanylovaných cév v oblasti krku, které po vyjmutí ECMO kanyl rekonstruujeme, přičemž průměr těchto krčních cév se v případě novorozenců pohybuje cca kolem 2–3 mm. Skupina je porovnávána s dětmi, u kterých rekonstrukce cév z technických důvodů nebylo možné provést. 

Pokud máte zájem o více informací, pište na: tomas.grus@lf1.cuni.cz