Dr. Eduard Ursuleanu
Medicina regenerativă, dezvoltată pe bazele cercetării translaționale, are ca obiect crearea și dezvoltarea de organe și țesuturi plecând de la celule care au capacitatea să se diferențieze în acele organe și țesuturi. Studii adiționale, derivate din aceste cercetări indică posibilități ample pentru terapiile plecate de la celulele stem embrionare.
Sunt posibile două direcții de dezvoltare, fie stimularea și direcționarea mecanismelor de vindecare celulară astfel încât procesul de reformare a unui organ/țesut, să se desfășoare pe pacientul afectat, sau există posibilitatea culturii de organe/țesuturi, pe medii sau gazde de unde, ulterior, să fie trasplantate la pacient.
Principalele categorii de celule stem utilizate, celulele stem adulte și celulele stem embrionare au potențial diferit. Astfel celulele embrionare au un potențial de diferențiere nelimitat în timp ce celulele stem adulte au o tendință spre dezvolare specifică, corelată cu țesutul din care provin.
Înțelegerea, prin medicina regenerativă, a proceselor și mediatorilor celulari implicați în procesul de diviziune, proliferare și diferențiere constituie baza terapiilor celulare care vor vindeca majoritatea bolilor cu care ne confruntăm astăzi.
Mecanismele celulare de diferențiere și de reparare sunt specific tuturor organismelor vii, dar drumul până la ficatul biologic artificial nu este simplu. Se fac eforturi de anvergură pentru a depăși etapa actuală în care, între lista de pacienți care așteaptă un organ și numărul de organe disponibile pentru transplant există o diferență uriașă. La asta se mai adaugă și imperfecțiunea transplantului de la donator, necesitatea terapiilor de supresie imună cu riscurile cancerigene și infecțioase adăugate și evident, cu costurile uriașe pe care le suportă sistemul sanitar. Organele de sinteză, odată disponibile, ar soluționa și cererea, ar scădea și costurile și ar elimina complicațiile asociate acum transplantului.
Cu toate că sinteza de organe cavitare, plecând de la matrice și celule stem cu diferențiere specifică a înregistrat progrese (trahee, vezică urinară, ureter), există numeroase obstacole plecând chiar de la înțelegerea noțiunii de organ cavitar și a modului în care medicina regenerativă poate fi aplicată acestor organe. Realizarea în laborator a viscerelor complexe, ficat, rinichi, cord, nu depășește stadiul experimental, departe de sala de operație, lucru valabil și pentru intestine (organ care este considerat anatomic cavitar). Aplicarea proceselor de reconstrucție în laborator ține cont mai mult de funcția organului, și în cazul intestinului procesele de digestive, secreție și absorbție depășesc cu mult funcția unui simplu conduct. De aceea progresele înregistrate s-au axat pe organe cu funcționalități simple, trahee, ureter, vezică, vase de sânge. Sunt rezultate și în sinteza de mușchi, inclusiv de aparat sfincterian, iar de dată recentă este transplantul de plămân la animal.
S-a realizat sinteza în laborator de țesut similar țesutului cerebral plecând de la celule stem pluripotente. Pe lângă implicațiile extraordinare evidente dar încă greu de atins, pe care le deschide acest studiu, există și rezultate care pot fi utilizate imediat. Funcționalitate similară țesutului cerebral, permite ca pe astfel de culturi să se poată realiza cercetări utile în neurologie. Modelul creat astfel poate fi folosit de exemplu în simularea efectului medicamentelor în infecțiile cu virus Zika, infecții care afectează un milliard de oameni.
Sinteza de organe în laborator, plecând de la celule stem, în condițiile în care cererea de transplante de organ este cu mult mai mare față de disponibilitatea acestor organe de la donatori este în acest moment ținta principală și cu posibilități reale de a fi atinsă, a medicinei regenerative.
Medicina regenerativă aplicată în bolile degenerative sau autoimmune sau aplicațiile ortopedice, oftalmologice, din domeniul chirurgiei plastice sunt și ele puncte de maxim interes și care mobilizează colective de cercetare pe mapamond.
Se încearcă, de exemplu, sintetizarea facială la indivizii care au suferit traume importante cranio-faciale, în teatrele de război sau după accidentări diverse. Studiile din ortopedie promit oase cu rezistență crescută iar transplantul de retină, prin injectare de celule stem pluripotente de la donor, a fost realizat prima dată la Osaka, martie 2017.
Dar eu cred, și părerea mi-am însușit-o studiind acest domeniu aflat la granița dintre medicină, genetică, biologie moleculară, biotehnologie, bioinginerie, biofizică și biochimie, că dincolo de sinteza de organe ne așteaptă de fapt ceva cu mult mai important. Mai important decât să poți sintetiza un pancreas sau un plămân sau un cord identic cu cel afectat, disfuncțional, traumatizat. Manipularea celulelor stem deține cheia procesului de îmbătrânire și implicit legătura dintre îmbătrânire și patologiile asociate. Totodată, patologiile degenerative și autoimune vor putea fi controlate prin intermediul celulelor stem și a mediatorilor acestora.
Practic, nu va mai fi nevoie de sinteza de organ sau de țesuturi pentru că administrarea celulelor potrivite (ca la retină) sau a mediatorilor secretați de aceste celule va reface, va recompune organul afectat in situ, la individul bolnav. Deși pare science fiction și deși sunt studii care arată că interacțiunea celulelor stem cu mediul, cu celulele gazdă din organul țintă, cu sistemul imun, factorii epigenetici precum și alti factori pe care doar îi bănuim acum, sunt implicați, rolul celulelor stem ca atare este capital. Capacitățile lor regenerative, diminuarea acestor capacități la individ odată cu trecerea timpului, au o legătură clară cu procesele de îmbătrânire, cu mecanismele de moarte celulară. Capacitatea de diferențiere a acestor celule scade cu avansarea în vârstă și cu complexitatea organismului studiat, fiind diferită și mai slabă la mamifere față de specii inferioare. În același timp, nu avem încă o explicație pentru faptul că organe diferite au rate diferite de regenerare la un individ dintr-o specie dată. Capacitatea regenerativă a ficatului la om pare conservată mult mai bine, și moștenită antropologic, față de capacitatea de regenerare a unor organe cu complexitate similară. Practic, în afară de ficat, piele și măduvă, regenerarea organelor la om pare să fi plătit prețul superiorității speciei pe scara evoluției.
Aceste observații sugerează că studierea în concomitență a speciilor cu un înalt potențial regenerativ este o direcție importantă pentru comunitatea științifică implicată în medicina regenerativă. Există organisme care par blocate în faza embrionară, din punct de vedere al capacității de regenerare deși biologic sunt adulte, sau specii ai căror indivizi conțin, de asemenea la vârsta adultă, până la 20% celule stem, din totalul celulelor. Hidra, organism acvatic tubular, reușește ca într-un interval de câteva zile să regenereze doi indivizi în urma secționării exemplarului studiat în jumătate. Există specii de viermi cu un ridicat conținut de celule stem disponibile oricând pentru diferențiere. Salamandrele pot regenera în câteva zile membre sau coada, dar mecanismul este diferit. Celule adulte, diferențiate, parcurg un traseu invers fiind convertite în celule stem. Aceste celule stem migrează la locul traumei și se diferențiază local regenerând segmentul anatomic amputat.
Biologia regenerativă, sau zoologia regenerativă, reprezintă o sursă importantă de informații care, se speră, pot fi extrapolate în medicina regenerativă umană. Paralelele între mecanismele biologice de regenerare existente la aceste organisme și posibilitatea activării acelorași procese la om este unul dintre subiectele de studio actuale.
Fără îndoială, medicina regenerativă va cunoaște o dezvoltare explozivă în anii care vin și asta ar impune prezența acestei discipline în programa facultăților de medicină. Sunt studii care arată că dificultățile întâmpinate de colectivele de cercetare provin și din absența unui training adecvat în domeniu, și aici mă refer la facultățile de renume din occident. Această lipsă de pregătire se alătură altor obstacole. Interdisciplinaritatea medicinei regenerative, absența unor laboratoare care să dispună de toate facilitățile de studiu și cercetare, extrem de diverse, din domenii nu neapărat înrudite, în aceiași unitate, este o altă problemă care trebuie rezolvată.
Este nevoie de specialiști în domeniu și pregătirea trebuie începută din facultate.
Medicina regenerativă poate stopa, ameliora, inversa procesele biologice și mecanimsele care duc la îmbătrânire și boală. Asta explică de ce atenția publicului, a politicienilor, a specialiștilor este atât de mare în acest sector medical multidisciplinar. Acestă atenție, complet justificată, va asigura finanțarea și dacă vor exista și suficienți specialiști care să studieze în acest câmp extrem de promițător, capitole mari din patologia actuală vor putea fi trimise în istoria medicinei. Și cred că, și speranța de viață a speciei, o viață mai bună, va crește.
