Nu ar fi minunat dacă am putea repara o inimă slăbită pentru a obține una puternică sau regenera mușchi scheletici după o traumă severă ori țesutul nervos după un atac ischemic vertebral? Aceasta este promisiunea medicinei regenerative, o abordare nouă a medicinei ce încearcă să trateze bolile și rănile prin găsirea de noi modalități de a înlocui, regenera sau întineri diferite părți ale corpului uman. Medicina regenerativă a fost recunoscută la nivel mondial drept un domeniu de cercetare în curs de dezvoltare, ce oferă posibilitatea revoluționării asistenței medicale în secolul XXI, fiind un domeniu relativ nou, care reunește experți în biologie, chimie, robotică, inginerie, informatică, medicină, genetică și alte domenii pentru a găsi soluții la unele dintre cele mai dificile probleme medicale cu care se confruntă lumea. La Tîrgu-Mureș se dorește crearea primului centru național de medicină regenerativă, un nucleu care să reunească sub aceeași cupolă toți specialiștii care ar putea să conlucreze pentru a explora potențialul medicinei regenerative de a remodela asistența medicală modernă.

Ideea realizării unui astfel de centru îi aparține  Profesorului Dr. Dan Simionescu, Profesor la Departamentul de Bioinginerie al Universităţii Clemson din Carolina de Sud, SUA, şi director al Laboratorului de Biocompatibilitate şi Regenerare de ţesuturi din cadrul aceleiaşi universităţi și Doctor Honoris Causa a Universității de Medicină și Farmacie din Tîrgu-Mureș, titlu conferit în anul 2017 în cadrul Zilelor UMF Tîrgu-Mureș. Profesor Dr. Dan Simionescu  este coordonatorul proiectului „Inginerie tisulară şi refacere a valvelor cardiovasculare”, un proiect de cercetare exploratorie complexă, finanţat de Autoritatea Naţională pentru Cercetare Ştiinţifică în cadrul Programului de Cercetare Dezvoltare 2007-2013, implementat la UMF Tîrgu-Mureș și face parte dintr-un amplu proiect internațional.

”În ultimul an am lucrat cu domnul rector Azamfirei (n.red.-Prof. Dr. Leonard Azamfirei, rectorul UMF Tîrgu-Mureș) să facem un concept, să vedem ce ar trebui, unde, spațiu, finanțe, oameni, echipament etc, ca să pornim nucleul conceput aici cu acest proiect (n.red. –proiectul de inginerie tisulară și refacerea valvelor cardiovasculare). Dânsul a fost extrem de benevol, am obținut suport 100%. Am identificat și o clădire. Ideea de bază este următoarea: proiecte de medicină regenerativă există în țară, dar nu există un nucleu care să adune toată specialitatea, partea de inginerie, partea de biomateriale, partea de celule, partea de medicină experimentală. Și asta am putea-o face aici (n.red.-la Tîrgu-Mureș). Planul ar fi să creăm aici primul centru național în medicină regenerativă, va implica pe oricine dorește, cadre medicale, mai ales studenți și căutăm surse de finanțare. (…) Sperăm cât mai repede să putem regenera mici bucățele de țesuturi, poate o arteră, o venă. Există rezultate bune pentru piele pentru arsuri de gradul 3. Conceptul general va fi foarte simplu, dezvoltăm ideea în acest centru, o testăm în cadrul unității de testări experimentale pe animale mari, care am pus-o la punct acum, și dacă totul merge bine pe animale mari vom începe teste foarte restrânse pe oameni, acesta este planul”, a declarat  Profesor Dr. Dan Simionescu.

Proiect de regenerare a valvei biologice

În cadrul proiectului „Inginerie tisulară şi refacere a valvelor cardiovasculare”  echipa de cercetători de la Universitatea de Medicină şi Farmacie din Tîrgu-Mureş au dezvoltat o valvă biologică regenerată din celulele stem ale pacientului, care va continua să trăiască ca un ţesut propriu normal ce nu va mai necesita înlocuirea chirurgicală. Practic, va conduce la înlocuirea valvei pulmonară sau aortice bolnave cu o valvă biologică viabilă, care să conţină ţesut regenerat din propriile celule ale pacientului, în loc de o valvă mecanică sau valvă biologică fixată cu aldehide, ce se folosesc în prezent. Valvele biologice sunt recoltate de la corduri porcine, după ce sunt decelularizate, sunt tratate cu detergenți și enzime astfel încât să fie extrase toate celulele şi antigenele de porc, fără a schimba structura şi funcţia matricei valvulare, iar apoi sunt populate cu celule stem izolate din ţesutul adipos al animalului model ales rezultând un material funcţional din punct de vedere hemodinamic şi biologic. Rezultatele proiectului au fost prezentate în cadrul Primului Congres al ISRMS (International Society for Regenerative Medicine and Surgery) din mai 2015, la Bucureşti.

Activitatea desfășurată în cadrul proiectului „Inginerie tisulară şi refacere a valvelor cardiovasculare” a fost continuată în cadrul unui nou proiect intitulat ”Tehnologii de inginerie tisulară pentru regenerarea valvelor cardiace” (VALVE-REGEN), co-finanțat prin Fondul European de Dezvoltare Regională, director de proiect fiind Profesor Dr. Dan Simionescu.

Proiectul a fost implementat în septembrie 2016 și se derulează pe o perioadă  de 48 de luni și presupune dezvoltarea de noi biomateriale (scaffolduri de valve aortice acelulare) și tehnologii (decelularizare, însămânțare celule, condiționare mecanică), ce vor fi utilizate pentru medicină, în special pentru un tratament eficient al bolii valvei aortice la pacienții de toate vârstele, rezultatele așteptate fiind materiale și tehnologii care vor oferi chirurgilor cardiaci valve regenerate din celulele proprii ale pacientului. Valvele viabile pot fi, de asemenea, folosite în vitro ca platforme reproductibile pentru studierea biologiei și patologiei valvelor umane și, eventual, pentru dezvoltarea de noi tratamente farmaceutice pentru afecțiuni ale valvelor.

RECOMANDĂRI ZM:  De la Farago la Fares-88 de ani de tradiţie şi inovaţie

”Departamentul de inginerie de la Universitatea Clemson este locul unde practic a început studiul biomaterialelor pe plan mondial, în urmă cu peste 50 de ani. Acest loc mi-a acordat provocarea de a regenera țesuturi cardiovasculare precum valve sau miocard. Acolo am perfectat metode de decelularizare a țesuturilor cardiovasculare, adică procedee de înlăturare a celulelor native astfel generând scafolduri sau schele. Aceste schele sunt structuri de suport tisular, neimunogenice, cu proprietăți biologice și biomecanice deosebite. Apoi, am implementat metode noi de recelularizare, adică introducerea de celule stem prin însămânțare astfel generând țesuturi vii și viabile. Pentru a le menține în viață, pe termen lung, împreună cu studenții mei am imaginat, inventat și creat bioreactoare care să asigure stimuli mecanici, biomecanici și biochimici. Aceste tehnologii ne asigură platforme de lucru pentru crearea de implante dar și pentru crearea de modele de studiu a biologiei patologiei tisulare în vitro.

În ultimii ani am început și activitățile de translație a rezultatelor cercetării către clinic și industrie. Acest domeniu, extrem de nou, medicina regenerativă translațională încă este în fază de autodescoperire căutând soluții la probleme esențiale precum validarea modelelor animale, producția la scară mare, condiții de menținere a sterilității etc”, a precizat Profesor Dr. Dan Simionescu în cadrul ceremoniei de decernare a titlului de Doctor Honoris Causa a UMF Tîrgu-Mureș în cadrul Zilelor Universității.

”Acest proiect (n.red.de regenerare a valvelor cardiace) mă aduce mai aproape de visul meu de a crea un nucleu de medicină regenerativă în Tîrgu-Mureș. Pentru aceasta încă mai este nevoie de investiție, efort, crearea unui centru dedicat medicinei regenerative. (…) În urmă cu mulți ani am pregătit multiple cadre din UMF Tîrgu-Mureș în laboratorul nostru din Clemson și am mediat semnarea unui acord de colaborare oficial între cele două universități. În cadrul proiectului actual recent am inaugurat amenajarea unui bloc operator pentru animale mari din cadrul biobazei, o investiție semnificativă. Aceasta va asigura condițiile necesare operațiilor pe cord deshis pe animale mari pentru proiectul actual și pentru proiectele viitoare. Din câte știu, acesta este un obiectiv unic în această zonă a Europei”, a adăugat Profesor Dr. Dan Simionescu. Potrivit acestuia, în prezent există o echipă complexă de 28 de persoane împărțite pe gupe tematice, acoperind expertiza de biomateriale, celule stem, chirugia cardiacă, cardiologie, patologie, medicină veterinară. ”Vom începe implantele pe animale mari în noul bloc operator, care este absolut de ultimă oră, și sper să avem rezultate bune. Dacă acelea merg bine știm care sunt pașii de făcut ca să trecem la pacient”, a explicat Profesor Dr. Dan Simionescu.

Medicina regenerativă, medicina viitorului

Medicina regenerativă este o nouă perspectivă în abordarea terapeutică a bolilor și prezintă un mare potenţial de aplicabilitate clinică, existând multe specialități în care medicina regenerativă și-a dovedit potențialul.

”Implicațiile acestui domeniu sunt extraordinare! Gândiți-vă ce minunat ar fi să putem regenera țesutul miocardic după un infarct sau țesutul nervos după un atac ischemic cerebral, să regenerăm mase de mușchi scheletici după traume severe sau ca rezultat a atrofiei sau distrofiei musculare, să reparăm sau regerenăm valve calcificate sau artere afectate de ateroscleroză, să putem reface segmente lungi de os afectate de osteoporoză, discuri intervertebrale sau cartilaje afectate de artrită. Și în prezent se fac eforturi de regenerare a pancreasului endocrin, pentru tratamentul diabetului, a plămânilor sau a rinichilor, regenerarea neuronală la pacienții cu scleroză sau Parkinson , să nu uităm studiile de regenerare de tendoane, ligament etc”, a explicat Profesor Dr. Dan Simionescu care este autorul a multor brevete pentru dispozitive, idei și proceduri inovative în acest domeniu al medicinei regenerative.

Profesor Dr. Dan Siomionescu face apel la tinerii medici, studenți pasionați de cercetare să se alăture cercetării în medicina regenerativă, în ”medicina viitorului”.

În SUA a început să se dezvolte acest domeniu încă foarte tânăr, multidisciplinar și extrem de atrăgător. Pentru a regenera țesuturi sau organe vii se lucrează mult cu celule stem, celule progenituale, fibre de colagen, matrice extracelulare, se combină fibre și celule, se aplică semnale biochimice și biomecanice și se testează aceste țesuturi sau organe în animale mari. Pentru a reuși trebuie să combinăm în mod armonios anatomia, histologia, biologia celulară și moleculară, biochimia cu ingineria, biomecanica, printarea 3D, designul de bioreactoare și evident medicina, chirurgie, patologie umană și veterinară. Acest domeniu necesită munca în echipă și eforturi mari de a colabora cu experți din foarte variate domenii. Cred că în prezent nu există domeniu de cercetare mai vast, mai amplu și mai promițător decât medicina regenerativă”, a conchis Profesor Dr. Dan Simionescu.

 

 

 

Abonează-te şi primeşte la prima oră a zilei cele mai noi ştiri din domeniul medical direct pe email!

Adresa de email:

Politica de confidenţialitate pentru abonaţi