Sursa foto: Stanford University
Din cuprinsul articolului
Cercetătorul român de la Stanford, Sergiu P. Pașca, e gata să dea soluții pentru boli ale creierului care păreau fără leac. Creează în laborator modele miniaturale de creier uman. Scopul e studiul bolile neurologice și psihiatrice.
Pionierul tehnologiei de recreare a țesuturilor cerebrale umane și a circuitelor neuronale în laborator
Absolvent al Universității de Medicină și Farmacie „Iuliu Hațieganu” din Cluj‑Napoca, Sergiu P. Pașca este profesor de psihiatrie și științe comportamentale la Universitatea Stanford. Este director al Stanford Brain Organogenesis Program- Programului de Organogeneză a Creierului de la Stanford.Este membru al Stanford Bio-X, al Institutului de Cercetare a Sănătății Materne și Copilului. Dar și al Alianței Wu Tsai pentru Performanță Umană și al Institutului de Neuroștiințe Wu Tsai.
Sursa foto: Stanford University
Revista Stanford University îi dedică cercetătorului român spații ample în cel mai recent număr. Împreună cu echipa sa, cercetătorul Sergiu P. Pașca, a obținut prima terapie din psihiatrie creată exclusiv pe țesut cerebral uman viu. Terapia se află aproape de testarea clinică. Neurologul Stanford, Sergiu Pașca, este pionierul tehnologie de recreare a țesuturilor cerebrale umane și a circuitelor neuronale în laborator. Cercetările românului oferă oamenilor de știință acces ,fără precedent, la creierul uman.El deschide drumul pentru tratarea multor tulburări. De la boli psihiatrice la durere cronică. Românul a reușit să obțină la Standfod primii neuroni umani din celule stem pluripotente induse.
Întâlnirea cu un pacient cu autism, o tulburare devastatoare și misterioasă, i-a schimbat cariera
În seria „Cercetarea contează” a revistei Universității Stanford, neurologul român a povestit momentul care i-a schimbat cariera. În anul doi de facultate a întâlnit primul său pacient cu autism. O tulburarea devastatoare prin impactul său și profund misterioasă. “Din acel moment, misiunea mea a devenit să înțeleg biologia creierului uman. Și modul în care apar tulburările mentale complexe atunci când această biologie se defectează”, spune Sergiu P. Pașca pentru revista Universității Sanfod.
Sursa foto: Stanford University
Timpul petrecut în secțiile de oncologie i-a dat încredere. Fiiindcă tratamentele care păreau miracole în urmă cu 20 de ani au devenit ulterior rutină. A știut că trebuie să valorifice puterea biologiei moleculare. În pshihiatrie însă țesutul bolnav nu era accesibil. Așa cum se întâmpla în oncologie, hematologie, dermatologie. Domenii în care știința progresa rapid. În plus, în boli precum autismul sau schizofrenia, provocarea nu constă doar în accesul la țesut, ci în accesul la țesut funcțional. A fost concluzia cercetătorului.
A creat părți din creier din celule stem, inspirat de o descoperire a unui japonez
Sergiu Pașca avea nevoie de o modalitate de a studia creierul uman viu. Atât la nivel molecular, cât și celular.O descoperire a unui japonez, aceea că că celulele pielii pot fi reprogramate în celule stem, l-a inspirat pe român. “Dintr-o dată, ideea de a obține neuroni vii de la pacienți într-un mod neinvaziv a devenit o posibilitate. Am putea, în principiu, să luăm celule ale pielii de la persoane cu autism. Să le reprogramam în celule stem. Și apoi să le diferențiem în neuroni. Acest lucru ne-ar oferi acces direct la neuronii umani. Și, pentru prima dată, o modalitate de a investiga biologia acestor tulburări complexe la nivel celular”, a explicat cercetătorul mecanismul care l-a condus la crearea așa-numiților organoizi și assembloizi în laborator.
Sursa foto: Stanford University
În laborator, din celule stem, Sergiu P. Pașca, a creat organoizi. Un fel de miniorgan care imită fidel părți din creierul uman. Apoi a creat assembloizii. Combinații de organoizi diferiți conectați între ei. Cu scopul de a studia formarea circuitelor neuronale și interacțiunea între regiuni cerebrale distincte.
Primul studiu clinic pentru o tulburare psihiatrică dezvoltată exclusiv folosind modele cerebrale derivate din celule stem umane
" Acești assembloizi ne-au permis să observăm, pentru prima dată, migrarea acestor neuroni într-un context uman. De acolo, am extins abordarea pentru a reconstrui circuite cu rază lungă de acțiune. Cum ar fi calea corticospinală. Care conectează cortexul, măduva spinării și mușchiul. Cale care permite acum studiul unor tulburări precum scleroza laterală amiotrofică. Dar și cel al paraliziei mediată de enterovirusuri. Apoi am asamblat căi și mai complexe.iIclusiv cele care transportă informații senzoriale din corp către creier. Acestea ne-au permis să începem să modelăm circuitele durerii umane. Acum pregătim un studiu clinic pentru o formă genetică rară de autism. Pentru sindromul Timothy. Acesta va fi primul studiu clinic pentru o tulburare psihiatrică dezvoltată exclusiv folosind modele cerebrale derivate din celule stem umane. Se deschid astfel perspective de studiu asupra mecanismelor mai largi care stau la baza altor tulburări psihiatrice", a explicat cercetătorul conform Stanford Report.
Este încă un pas spre leacul pentru afecțiunile mentale complexe. Sergiu Pașca procedează la deconstruirea biologiei acestor afecțiuni în modele ale creierului uman construite în întregime în afara corpului.
Testează tratamente personalizate direct pe țesut creat din celulele pacientului
Înțelegerea dezvoltării și funcționării creierului uman este „ultima frontieră” a medicinei, a spus cercetătorul. Modelele sale ex‑vivo oferă posibilitatea de a testa tratamente personalizate, direct pe țesut creat din celulele pacientului. Inițial, munca cercetătorilor s-a concentrat pe boli specifice. Dar românul spune că a realizat că soluția este construirea de instrumente care să permită reconstruirea circuitele neuronale funcționale. "În loc să începem cu o tulburare, preferăm să recreăm un proces fundamental al funcției creierului și apoi să îl deconstruim sau să îl inversăm. Pentru a vedea cum poate fi perturbat. Acest lucru, la rândul său, dezvăluie perspective asupra bolilor. De exemplu, dezvoltăm acum assembloizi care reconstituie circuitele relevante pentru boala Parkinson. Acesta ne oferă posibilitatea de a studia modul în care acest sistem se descompune într-un model uman", explic ă Sergiu P. Pașca. Cercetătorul spune că știinta se află acum într-un punct de inflexiune. "Noile tehnologii ne permit accesul la creierul uman. Astfel deblocăm o cascadă de posibilități atât pentru descoperirea științifică fundamentală, cât și pentru translatarea clinică", a declarat Sergiu Pașca pentru revista Universității Stanford.
