webPR: Medicina regenerativa – trecut, prezent si viitor

Petre Tutea spunea: „Medicina este arta vindecarii, care teoretic nu are nicio limita”. Subiectul articolului este dovada vie a acestei convingeri. Si daca v-am trezit interesul atunci sunteti bineveniti in lumea „Medicinei Regenerative”.

Medicina regenerativa este o tema tanara (termen folosit pentru prima data in 1992) si totodata „hot” nu numai in comunitatea stiintifica, medicina, dar si industrie – business, avand ca obiectiv principal regenerarea tesuturilor sau organelor deteriorate in urma unor boli, traume sau probleme congenitale prin stimularea organelor (ireparabile anterior) de a se vindeca. Este o abordare noua fata de cea clasica de a trata in primul rand simptomele si este important de subliniat distinctia clara intre „a repara” si „a regenera”. Regenerarea restabileste structura si functia normala a unui organ, in timp ce reparatia este o adaptare la pierderea masei normale a organului si sinteza unui tesut cicatrice.

Strategiile medicinei regenerative sunt:

• ingineria tisulara si biomaterialele; 
• terapia celulara cu celule stem; 
• dispozitive medicale si organe artificale, combinatia lor avand ca rezultat cresterea procesului de vindecare acolo unde este nevoie sau preluarea functiei unui organ permanent deteriorat.

Experti in biologie, chimie, IT, genetica, medicina, robotica s-au reunit pentru a gasi solutii la cele mai provocatoare probleme medicale ale omenirii.

Dar pentru a intelege mai bine contextul aparitiei si rolul Medicinei Regenerative, trebuie sa ne intoarcem mult in trecut. In secolul al 16-lea, in Rusia, este documentat primul transplantul reusit de os folosind un os din craniul unui caine pentru a repara un defect de craniu al unui soldat rus. In secolul al 18-lea s-a facut primul transplant de os de la un om decedat si de asemenea, s-a folosit pentru prima data o bucata de tesut (tot de la un om decedat) ca grefa temporara de piele/tesut pentru mana arsa a unui barbat. Transplantul de tesut, mai putin mediatizat pe la mijlocului anilor ’60 a imbunatatit calitatea vietii a mii de oameni. Descoperirea in anii ’80 a celulelor stem, a constituit un pas extraordinar in medicina, acestea fiind extraordinar de importante in dezvoltare, reinnoire celulara si vindecare.

Enormele progrese din medicina si stiinta in ultimele decenii ne conduc astazi spre o lume in care putem ajuta organismul sa se refaca in moduri in care generatiile anterioare nu si-ar fi putut imagina. Si medicina regenerativa esta unul dintre aceste moduri. Fiind un domeniu multidiciplinar, al ingineriei aplicate si al principiilor de „life science”, medicina regenerativa promoveaza regenerarea si capacitatea de reconstituire a unui tesut ranit sau bolnav sau chiar a intregului organ.

O parte din strategiile destinate vindecarii ranilor si defectelor ortopedice au primit aprobarea FDA si sunt deja comercializate. Altele, legate de designul unor grefe sofisticate integrate cu vascularizatia gazdei sau injectarea de celule stem sau imuno modulatori pentru a mari capacitatea intrinseca regenerativa sunt deja in stadiu (pre)clinic. Toate aceste strategii constituie un avans extraordinar fata de limitarile metodelor clasice de transplant de organe si tesuturi legate de numarul redus de donatori si desele complicatiile imune.

In Romania, Prof. Acad. Dr. Ioan Pop de Popa a scris istorie, fiind primul care a realizat in 1983 (dupa 6 ani de cercetare) transplantul de valva de porc mistret autohton (decelularizate – indepartarea celulelor si moleculelor imunogene, dar pastrand structura si proprietatile mecanice si compozitia), brevet de inventie inregistrat la OSIM si la Haga in 1984. De acest transplant, valvele biologice Ioan Pop de Popa, au beneficiat 736 de romani, multi rezistand fara alte interventii vreme de 21 de ani. Ramanand pe teritoriul Romaniei, in 2014 Institutul National de Chimie Macromoleculara Petru Poni a sintetizat hidrogeluri poliuretanice bioresorbabile sub forma de membrane cu porozitate controlata pentru patch-uri’ (petice) de inima, brevetata (WO2014/044321 A1) si comercializata in Anglia. Cu toate ca o inventie romaneasca a trebuit sa plece din tara pentru a ajunge pe piata, avem bucuria sa va informam ca in prezent, guvernul Romaniei sustine finantarea unor proiecte tip G, de transfer tehnologic, intre Institutiile de excelenta si IMM-urile (Intreprinderi mici si mijlocii) din tara. Scopul este cercetarea aplicativa cu obiectivul de a obtine biomateriale/dispozitive medicale folosite in medicina regenerativa.

Preocuparile actuale ale medicinei regenerative sunt folosirea unor materiale noi care mimeaza matricea extracelulara nativa a tesuturilor, directioneaza comportamentul celulelor si contribuie la structura si functiile noului tesut.

O gama foarte mare de strategii bazate pe noile tehnologii au ajuns lastadiul de preclinic sau chiar testare clinicasi 3 directii sunt demne de mentionat:

• refacerea de organe sau tesut via fabricarii de scaffold-uri, bioimprimare 3D, autoorganizare;
• integrarea grefelor in corpul gazda via vascularizare si inervare 
• modificarea mediului gazdei pentru a induce indirect raspunsuri terapeutice. 

Bioimprimarea 3D este capabila sa creeze cu inalta rezolutie, materiale structurale continand celule. Cu toate ca ar fi o strategie promitatoare prezinta totusi dezavantajul viabilitatii celulare precum si a rezolutiei de imprimare. O cerinta obligatorie a grefelor implantate continand celule pentru a fi functionale si structurale, este sa fie vascularizate corespunzator pentru asigurarea nutrientilor si difuziei de oxigen din sange la celule. Astazi, medicina regenerativa foloseste pentru testele clinice in special celule stem din tesutul adult pe motivul disponibilitatii lor rapide si sigurantei percepute, o cercetare intensa fiind facuta in directia cresterii numarului de celule stem din tesutul adult.

In concluzie, pana in prezent, medicina regenerativa a condus la noi terapii aprobate de FDA pentru a fi utilizate in diverse de patologii. De asemenea cu ajutorul noilor tehnnologii s-a ajuns nu numai la crearea si manipularea unor grefe sofisticate si functionale dar si la controlul comportamentului celulelor in repararea tesutului. Directiile de viitor sunt legate de celule stem, intelegerea si controlul comportamentului lor pentru a creste eficacitatea si siguranta dupa transplant si de modelarea 3D a tesutului uman, sanatos si bolnav pentru a evita folosirea animalelor in testele clinice.

Un articol semnat de:

• Oana Pascu, CSIII, PhD Materials Engineering Sanimed International Impex SRL, Calugareni 
• Dragos Cretoiu, MD, PhD Cellular and Molecular Biology and Histology, Universitatea de Medicina si Farmacie „Carol Davila”, Bucuresti