Laboratorul de inginerie tisulară și culturi celulare: între realizări şi perspective

În acest an ne-am propus să promovăm cât mai mult activitatea științifică a Universității de Stat de Medicină și Farmacie „Nicolae Testemițanu”, în special a laboratoarelor. Astfel, am vrea să aducem la cunoștința tuturor membrilor comunității universitare care sunt proiectele de cercetare la care lucrează fiecare laborator.

Pentru început am realizat un interviu cu Viorel Nacu, șef al Laboratorului de inginerie tisulară și culturi celulare al USMF „Nicolae Testemițanu”, dr. hab. șt. med., profesor universitar la Catedra de anatomie topografică și chirurgie operatorie.

Stimate Domnule Nacu, Vă rog să ne povestiți despre activitatea Laboratorului de inginerie tisulară și culturi celulare.

Laboratorul a fost creat în 2007 cu susținerea nemijlocită a dlui rector și la inițiativa dlui Pavel Ciobanu. Prima temă studiată aici a fost Celulele stem în recuperarea țesuturilor scheletice. S-a început practic de la zero. Primul utilaj a fost procurat din 15 mii de euro oferiți de Elveția, în cadrul unui proiect al Fundației Elvețiene de Cercetare SCOPES, în care ne-a integrat România. Pentru început a fost procurată o hotă, un incubator și o centrifugă, iar alte echipamente au fost achiziționate pe parcurs. Au urmat proiecte precum: Optimizarea metodelor de separare şi crioconservare a sângelui ombilical – sursă de celule stem hematopoietice, Optimizarea obţinerii celulelor producătoare de insulină (beta pancreatice) şi elaborarea metodei experimentale de transplantare în diabet de tip I, Eficacitatea celulelor stem în procesul de restabilire a ţesutului, până în 2014, iar din 2015 - am continuat cu Ingineria tisulară a țesutului hepatic.

Câți oameni activează în laborator și care este vârsta medie a cercetătorilor?

Acum lucrează 4 persoane titulari și mai sunt vreo 6 prin cumul, adică în jur de 10 angajați. În general toți sunt tineri. Dacă ar fi să-l excludem pe profesorul Ciobanu, care are mai mult rolul de consultant, are peste 80 de ani, atunci cel mai în vârstă sunt eu - 52 de ani. Vârsta medie cred că ar fi de vreo 35 de ani.

Am citit că lucrați la o cercetare privind „construirea” unui ficat artificial. Oferiți-ne mai multe detalii.

Proiectul se numește Ingineria tisulară în crearea şi restabilirea ţesutului hepatic. În cadrul acestei cercetări, am realizat o decelularizare a ficatului și vrem să încercăm să-l recelularizăm, deja cu celule stem, hepatocite. Decelularizarea presupune obținerea unei matrice, adică ficatul rămâne așa cum este el, dar nu mai are celule în el, doar structura de colagen. Celulele pacientului trebuie să fie preluate, crescute in vitro și plasate în ficatul aflat într-un bioreactor, iar ulterior organul este transplantat pacientului cu propriile celule, nu cu țesut străin cum este transplantul de ficat ca atare. Și nu ar fi rejetul grefei, deoarece celulele sunt ale pacientului, numai carcasa de colagen este străină. Colagenul nu este așa imunogen ca să reacționeze la el. Ideea este să obținem niște organe care sunt imunologic compatibile cu ale pacientului. Aceasta este decelularizarea ficatului. Metoda, teoretic, ar soluționa problema transplantului. Muncim în echipă. Evident că mai este mult de lucrat…

Ce materiale utilizați pentru cercetare?

Lucrăm cu țesuturi și celule, inclusiv oase. În general, toate tipurile acestea de inginerie tisulară au fost mai mult utilizate pentru os, deoarece este traumat mai frecvent și mai greu regenerează. În cercetarea privind restabilirea țesutului hepatic - folosim ficat sănătos de șobolan.

Laboratorul este finanțat de către stat sau activează în baza proiectelor?

Nu este o finanțare directă de stat, ci una din proiecte, așa numitele proiecte instituționale, care se obțin pentru 4 ani. Încercăm să prestăm și servicii contra plată, de cercetare, cum ar fi de cultivare a celulelor, dar până la moment sunt destul de modeste.

Ce se întâmplă în cazul când nu obțineți niciun proiect? Laboratorul își întrerupe activitatea?

Teoretic - da, dar nu am avut situații să nu câștigăm proiecte.

La ce proiecte de cercetare mai lucrați în prezent?

Actualmente în laborator se lucrează la mai multe direcții de utilizare a celulelor stem și a ingineriei tisulare. Mai sunt cercetări efectuate în cadrul Programului de stat Regenerare prin terapie celulară (rectorul Ion Ababii este coordonator), unde sunt incluse mai multe proiecte, printre care și Aplicarea clinică a terapiei celulare în refacerea cartilajului hialin al articulațiilor diartrodiale în afecțiuni.

Se mai lucrează într-o direcție pentru demineralizarea osoasă, este o metodă cunoscută, dar noi vrem să încercăm demineralizarea osoasă prin electroliză, adică să realizăm o modalitate mai computerizată, nu cea care există - manuală. Este o teză care se finalizează cu utilizarea celulelor stem din dintele de lapte sau primar și din cel matur. Se extrag din pulpa dentară celule stem, dar ele sunt puține.

Laboratorul are vreo tangență cu Banca de Țesuturi Umane?      

Eu conduc și Banca de Țesuturi Umane de la Spitalul Clinic de Ortopedie și Traumatologie, care este destinată nemijlocit pentru această clinică. Adică ceea ce se cercetează în laborator se implementează în practică la Banca de Țesuturi Umane.   

Cu ce instituții conlucrați la nivel național și internațional?

Conlucrăm cu Universitatea Tehnică a Moldovei, acum facem un dispozitiv pentru spălarea grefelor. Am avut și două proiecte cu Federația Rusă, în care am testat niște implanturi pentru ortopedie din nichelit de titan.

O colaborare fructuoasă avem cu Facultatea de Biotehnologie de la UMF  „Gr. T. Popa” Iași. Între 2007 și 2008 am conlucrat cu un laborator de cercetare din New York. Am efectuat mai multe intervenții cu colegii din Germania, în chirurgia oro-maxilo-facială, aici la noi. Împreună am publicat mai multe articole în reviste științifice cu factor de impact.

Parteneriate foarte active nu sunt, deoarece ceea ce se referă la tehnologii - fiecare se străduie să lucreze separat, pentru că sunt noi și nimeni nu le divulgă. Tot ce este legat de decelularizare și demineralizare nu se arată. E normal pentru că se investesc foarte mulți bani și fiecare dorește să creeze inovații, să fie primii.  La ceea ce lucrează echipa tot sunt tehnologii noi și eu sper să aducă și profituri.

Care sunt necesitățile cele mai stringente ale laboratorului?

Sunt două componente legate de ingineria tisulară. Una este matricea pe care trebuie de crescut celule și alta sunt tehnologiile de obținere a celulelor. În ultimii ani se utilizează bioreactoarele. Un bioreactor este asemănător cu un incubator. Incubatoare avem, dar sunt scumpe și ele. Bioreactorul este computerizat. Dacă în incubator punem anumite cutii pentru cultivarea celulelor și ele stau pur și simplu, în bioreactor - circulă, se simulează corpul uman, se fac comenzi automate de injectare a anumitor factori și astfel pot fi create niște structuri tridimensionale.

Anul acesta preconizăm să procurăm o imprimantă 3D pentru a face forme (matrice) de structuri tridimensionale și diferite tipuri de țesuturi. Se printează dintr-un anumit țesut și structură pe care pot fi crescute celule, ca ulterior să fie implantată în organism. Imprimanta permite să faci structuri foarte fine și țesuturi exacte, trebuie doar să-i dai dimensiunile și ți-l face întocmai cum este necesar.

Prin ce metode diseminați rezultatele științifice?

Trist este faptul că suntem nevoiți să mergem la congrese și conferințe din cont propriu. Și acestea costă… Mă strădui să nu merg pur și simplu la congrese, dar să public rezultatele științifice pe care le obținem. Din păcate, proiectele instituționale nu permit acoperirea cheltuielilor de acest gen. Avem vreo 25 de invenții. Publicăm și articole în reviste naționale și internaționale. Avem un articol, scris de echipa laboratorului, publicat într-o revistă cu factor de impact, în România. Recent am prezentat un articol în cadrul unei conferințe la Universitatea Tehnică a Moldovei, care a fost citat în Scopus.

În opinia Dumneavoastră, cât de motivantă și apreciată este activitatea de cercetare în Republica Moldova?

Personal, consider că un laborator este o subdiviziune foarte importantă pentru universitate. Din păcate, activitatea nu este apreciată la justa valoare și nici cercetătorii nu sunt motivați. În ultima perioadă avem mari probleme cu finanțarea. Salariul este foarte mic și cercetătorii îl primesc cu întârziere.

Dacă s-ar restabili Laboratorul Central de Cercetări Științifice și s-ar crea un nucleu din câteva laboratoare bine dotate, știința ar progresa la noi în Universitate și în Moldova. Aceasta ar fi unica soluție, deoarece este imposibil să dotezi bine toate laboratoarele. Este nevoie de foarte mulți bani. Ar fi mai eficient să nu avem dublare de aparataj, să partajăm utilajul de cercetare și să-l utilizăm în comun. Tot utilajul, în principiu, în 5 ani se învechește. Ceea ce se referă la utilajul costisitor de diagnostic sau de efectuare a diferitor teste mai fine - acesta trebuie să lucreze. Nu trebuie să lucreze o dată în săptămână, câte o oră. Trebuie să lucreze de dimineața până seara, ca în 5 ani să se recupereze investițiile și să aducă și rezultate. O problemă în cercetare sunt și consumabilele. Cumpărăm echipament performant, dar nu ne permitem consumabile în cantităţi mari pentru că sunt foarte scumpe.

O altă problemă sunt cadrele. Eu tot timpul m-am străduit să angajez persoane tinere, competente și care cunosc engleza. Se întâmplă că timp de vreo 3 ani îi pregătești și când încep a lucra de sine stătător - pleacă, în special peste hotare. Întotdeauna am avut o echipă bine pregătită.

Considerați că principalul motiv ar fi salariile mici?

Dacă ar fi o remunerare bună, eu nu cred că cineva ar pleca. Probabil și situația psihologică generală, tot ce se întâmplă în jur - tot apasă mult.

Din proiectele de cercetare realizate pe care-l considerați cel mai grandios?

Cel mai interesant pentru mine a fost stagiul în Statele Unite ale Americii. Acolo într-adevăr se face cercetare fundamentală. Investițiile în știință sunt colosale. Cu toate că laboratoarele erau bine dotate, dacă se întâmpla că aveam nevoie de careva reactive care lipseau, scriai o cerere și într-o zi-două aveai reactivul dat. Într-un articol se investește cca 100 de mii de dolari. Evident că nu poți să faci cu bani foarte puțini lucruri mărețe. Da, noi facem cercetare fundamentală, într-un fel, dar oricum nu la nivelul de acolo. Toate cercetările fundamentale necesită investiții, în special cele genetice. Aici, noi încercăm să facem o cercetare mai mult aplicativă. Aceasta ne permite cu resurse mai mici să realizăm ceva care poate fi implementat.

Care sunt proiectele Dumneavoastră de cercetare în viitor?

Îmi doresc ca laboratorul să fie autorizat, să putem elabora produse finale: aceleași grefe pentru stomatologie și să demineralizăm grefe osoase. Din echipament avem nevoie de: utilaj pentru liofilizare, ambalare, sterilizare, care ar permite de a face niște grefe care pot fi comercializate. Cu celulele stem, de asemenea, se poate de cultivat celule pentru fiecare pacient și de oferit aceste servicii contra plată. Acestea ar permite ca laboratorul să fie finanțat mult mai bine și cercetătorii să aibă un salariu mai decent.

Vă mulţumim și vă dorim noi performanțe în activitatea de cercetare!

Interviu realizat de Silvia Ciubrei pentru ziarul Medicus