Interviu cu dr. habil. Monica Neagu, șef Departament de imunologie, Institutul Național de Patologie „Victor Babeș”, București, cercetător principal, Departament de Patologie, Spitalul Clinic Colentina, președinte Societatea Română de Imunologie.
Scăderea fondurilor destinate cercetării biomedicale, precum și lipsa predictibilității acestor fonduri au generat mai multe situații în ceea ce privește, de exemplu, dezvoltarea studiilor clinice. Mai mult, „lipsa predictibilității duce la migrarea personalului din cercetare în domenii care susțin financiar mult mai atractiv cercetătorii, ceea ce are ca efect un «brain-drain» național și internațional”, atrage atenția dr. habil. Monica Neagu.
În ediția specială „Răspunsuri imune la nanomateriale pentru aplicații biomedicale 2.0” a revistei internaționale „Nanomaterials”, al cărei guest editor sunteți, se vorbește și despre numărul de nanodispozitive și nanomateriale noi cu aplicații de succes care este în creștere uimitoare. Ce a determinat această creștere?
Creșterea aplicabilității nanotehnologiei în medicină se datorează câtorva caracteristici și îmbunătățiri tehnologice din ultimii ani. Astfel, dimensiunea mică a nanoparticulelor este avantajoasă în medicină pentru că nanoparticulele nu numai că pot circula în tot corpul, dar și pot intra în celule, iar legarea de celule poate fi manipulată să fie specifică, adresându-se anumitor receptori. Aceste noi proprietăți au permis extinderea aplicabilității în medicină, de la creșterea acurateței imagisticii la noi modalități de îmbunătățire a imaginilor organelor, precum și a tumorilor și a altor țesuturi patologice din organism. De asemenea, îmbunătățirea recentă a nano-tehnologiei a facilitat dezvoltarea de noi metode terapeutice în oncologie, cum ar fi prin combinarea utilizării hipertermiei cu blocarea neo-vasculaturii tumorale și furnizarea de citostatice.
Nanoparticulele magnetice au fost folosite pentru a înlocui technețiul radioactiv pentru urmărirea metastazării celulelor tumorale în ganglionii limfatici. Nanoparticulele de oxid de fier superparamagnetic cresc substanțial în domeniul imagisticii contrastul în rezonanța magnetică (RMN). De asemenea, nanoparticulele au îmbunătățit imagistica în fluorescență sau în tomografia cu emisie de pozitroni (PET) sau chiar în imagistica pe bază de ultrasunete. Medicamente/compuși pot fi transportate în nanocapsule sau în lipozomi și, cel mai recent exemplu, sunt vaccinurile pe bază de ARNm, unde, datorită înaltei degradabilități a ARNm, inocularea lui a putut fi făcută doar înglobat într-o nanoparticulă de tip lipozom. Bariera hemato-encefalică este rezistentă la trecerea unor medicamente pentru tratarea tumorilor cerebrale sau a bolilor neuro-degenerative ca Parkinson, boala Alzheimer, scleroză multiplă. Datorită acestei bariere, 98% din toate moleculele mici și aproximativ 100% din moleculele mari nu pot ajunge la țesutul neuronal. Dezvoltarea de nanoparticule care livrează un medicament prin bariera hemato-encefalică devine singura opțiune terapeutică.
Care sunt patologiile în care nanomedicina a făcut cele mai mari progrese și care sunt rezultatele concrete pe care ea le aduce pacienților?
Nanotehnologia este un domeniu multidisciplinar care în ultimii ani a utilizat materiale naturale bio-compatibile, având potențialul de a avea aplicabilitate largă în medicină. Nanomedicina are câteva ramuri care sunt în expansiune în ultimii ani. Astfel, nanomedicina se bazează pe ingineria țesuturilor și implanturilor care utilizează materiale nano-bio-compatibile. În special, nanotehnologia aduce nanomateriale pentru înlocuirea țesuturilor și reconstrucția organelor. De exemplu, în reconstrucția tisulară, matricele pe bază de nanofibră sunt favorabile creșterii, proliferării și atașării celulare. În plus, aceste nanofibre pot încorpora factori de creștere susținând celule sau, în ultimul an, chiar introducerea de gene care pot susține regenerarea tisulară în diverse patologii. Vindecarea leziunilor tegumentare de asemenea utilizează recent nanoparticule care favorizează vindecarea leziunii și menținerea unui mediu steril prin compușii cu acțiune antibacteriană pe care îi conțin. Acestea sunt folosite ca patch-uri, pansamente, pentru răni și chiar pot acoperi dispozitivele medicale care intră în contact cu fluidele biologice ale pacientului (sânge, lichid cefalorahidian etc.). Nanoparticulele de aur sunt folosite ca agenți antibacterieni datorită proprietăților sale specifice de acțiune asupra bacteriilor rezistente la antibiotic, ca Entercoccus faecium, speciile de Staphylococcus aureus, Klebisella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa și Enterobacter spp. Nanoparticulele pot fi transportori de medicamente, cum este, de exemplu, în oncologie, inhibitorul de ciclu celular (paxiclatel) legat de nanoparticule de albumină. Acest nano-medicament este aprobat pentru tratamentul cancerului de sân și al cancerului pulmonar cu celule non-mici.
Nano-imagistica este un alt nou domeniu exploatat recent. Astfel, Food and Drug Administration (FDA) a aprobat utilizarea în imagistica hepatică a nano-particulelor de fier. Testele de diagnostic care utilizează nanoparticule de aur sunt aplicate pe scară largă, de exemplu în testele de sarcină, testele de detecție virus gripal și/sau HIV. Biosenzorii avansați reprezintă un alt domeniu de care medicina profită din plin. De exemplu, bio-nanosenzori pe baza nanoparticulelor magnetice sunt utilizați în izolarea de celule stem, utilizate ulterior în medicina regenerativă.
Cum răspunde sistemul imunitar la interacțiunile pe care le are cu nanomaterialele dezvoltate pentru aplicații biomedicale?
Aplicabilitatea nanoparticulelor poate să se reflecte asupra elementelor sistemului imun în două modalități: să îi reducă activitatea sau să îi activeze procesele imune. În ultimii ani, nanotehnologia a evoluat astfel încât nanoparticulele pot fi proiectate pentru a evita activarea/inhibarea nespecifică a elementelor sistemului imun. De exemplu, chitosanul – unul dintre cei mai abundenți biopolimeri din natură (biocompatibil, biodegradabil, nontoxic) posedă activitatea antimicrobiană intrinsecă, accelerează vindecarea rănilor și stimulează sistemul imun să activeze procesele reparatorii. Autolizina, o proteină asociată suprafeței bacteriei S. aureus, este un candidat molecular foarte potrivit pentru dezvoltarea unui vaccin utilizat în protecția față de infecția bacteriană, dar eficiența sa nu este atât de ridicată. Când acest vaccin este combinat cu un co-adjuvant, nanoparticulele de seleniu (SeNPs), eficiența vaccinului crește semnificativ. În ansamblu, manipularea proprietăților fizico-chimice ale nanoparticulelor poate influența interacțiunea lor cu celulele imune, astfel încât să obținem imunomodularea dorită evitând imunotoxicitatea particulelor.
Cel mai recent raport al European Federation of Immunological Societies (EFIS) privind strategiile europene de vaccinare împotriva COVID-19 face o serie de recomandări. Una dintre acestea se referă la imunologie, care „trebuie să se afle în centrul politicii de sănătate naționale și internaționale, informând direct guvernele și angajându-se cu publicul într-un mod deschis și accesibil”. Ce mesaj credeți că ar trebui, în acest sens, transmis publicului și cum pot fi convinse guvernele să plaseze imunologia în centrul politicilor lor de sănătate?
Pandemia prin care am trecut a arătat, pe lângă multe alte aspecte, și importanța transmiterii către publicul larg a unui mesaj direct și corect științific. Un aspect care a fost subliniat la ultima Reuniune EFIS din 17-18 noiembrie de la Stresa a fost acela al comunității științifice din domeniul imunologiei, care trebuie să se implice mult mai activ în mass-media pentru a transmite o informație avizată publicului larg. Acest aspect a fost constatat în toate statele europene, nu numai la noi în țară. Voci neavizate, din domenii diverse, au ghidat de foarte multe ori informația care a ajuns la publicul larg, astfel încât acest public, în loc să fie informat corect privind ceea ce se știe sigur în lumea științifica și ceea ce încă nu se știe, a primit informații eronate.
Cum poate fi stimulată cercetarea în domeniul medical, astfel încât de rezultatele obținute în laboratoare să beneficieze cât mai repede și cât mai mulți pacienți?
Există o serie de recomandări realizate de Comisia Horizon Europe Policy Support Facility (PSF) în urma evaluării, timp de 8 luni, a cercetării din România. Pe lângă o serie de recomandări care țin de politica pentru cercetare, creșterea fondurilor alocate cercetării devine o cerință prioritară. Aceste fonduri alocate cercetării biomedicale, la noi în țară, au scăzut drastic în ultimii 10 ani. Scăderea fondurilor destinate cercetării biomedicale a fost, nefericit, dublată de lipsa predictibilității acestor fonduri. Această situație duce la studii disparate, studii care se opresc, studii care nu mai ajung să transleze rezultatele obținute la patul pacientului. În plus, lipsa predictibilității duce la migrarea personalului din cercetare în domenii care susțin financiar mult mai atractiv cercetătorii, ceea ce are ca efect un „brain-drain” național și internațional. Translarea rezultatelor din laborator către patul pacientului se poate face doar dacă există fonduri dedicate acestei translări, ceea ce, cel puțin în țara noastră, nu există. De exemplu, inițiativa BioMed Alliance din Europa este rezultatul unei asocieri unice a celor mai importante societăți medicale europene, care include peste 400.000 de cercetători și profesioniști din domeniul sănătății, a căror misiune principală este să adune fondurile necesare pentru translarea rezultatelor cercetării cât mai rapid către pacienți.
de Bogdan Guță
