Aplicații ale crioprezervării izocorice pe termen lung în transplantul hepatic

Unitatea Executiva pentru Finanțarea Învățământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării și Inovării (UEFISCDI) - Direcția de Finanțare a Dezvoltării si Inovării.

Program 2: Creșterea competitivității economiei românești prin cercetare, dezvoltare și inovare.

Subprogramul 2.1. Competitivitate prin cercetare, dezvoltare și inovare.

Tip proiect: Proiect experimental demonstrativ PED Contract nr: 341PED/2020.

Obiective

Obiectivul 1:
Proiectarea și fabricarea a două dispozitive:
  1. sistem de perfuzie ficat după conservare și
  2. sistem izocoric conservare organe
Obiectivul 2:
Evaluarea leziunilor celulare (hepatocite, celule Kupffer, celule endoteliale) prin evaluare biochimică și moleculară
Obiectivul 3:
Evaluarea răspunsului celulelor imune la citokine de ischemie / reperfuzie și factori de creștere (VEGF, bFGF)
Obiectivul 4:
Diseminarea și managementul proiectului

Echipa

Coordonator Institutul Clinic Fundeni Bucuresti
Director proiect Profesor Dr. Irinel Popescu
Partener (P1) Universitatea Transilvania Brasov – NĂSTASE GABRIEL
Partener (P2) Universitatea Politehnica Bucuresti – ALEXANDRU SERBAN

Centru de Excelență în Medicina Translațională din cadrul Institutului Clinic Fundeni

Este șeful Centrului de chirurgie și transplant hepatic „Dan Setlacec” al Institutului Clinic Fundeni și autoritate internațională în domeniul transplantului hepatic. El a organizat nucleul de cercetare de la Institutul Clinic Fundeni în jurul cadrului conceptual al medicinei translaționale. A fost instruit în transplantul de ficat de către Prof. Starzl de la Universitatea Pitsburgh (SUA), care a introdus această procedură la nivel mondial. Afterwoods a introdus metoda în România în 2000, având acum peste 1000 de proceduri. Recent, în 2016, a introdus perfuzia mecanică-oxigenare a grefelor hepatice în România. Capacitatea de a propune și desfășura cercetări independente de înaltă calitate, de a conduce echipe: peste 30 de proiecte naționale și internaționale, coordonate în calitate de director de proiect, au fost finalizate cu succes cu rezultate publicate în reviste de prestigiu precum Nature Genetics, Hepatogastroenterology, Cancer Gene Therapy, Hepatology , Medicina naturii. Participarea la proiecte similare: Este un PI într-un studiu controlat randomizat, multicentric, de fază II, deschis, prospect, asupra efectelor HOPE asupra alogrefelor ECD în donație după DBD LT. Rezultatele studiului au fost recent [19]., H index 32 https://publons.com/researcher/1184047/irinel-popescu/.

Este chirurg general și cercetător științific la Centrul de Chirurgie Generală și Transplant hepatic, Institutul Clinic Fundeni, București; ea a avut contribuții importante implicate în cercetarea translațională, inclusiv studiul profilului expresiei genice și a biomarkerilor în carcinomul ductal pancreatic și HCC. Dr. Dima este în prezent coordonator științific la Institutul Clinic Fundeni și membru al echipei în peste 20 de proiecte naționale. Vizibilitatea sa internațională în domeniu este demonstrată de datele scientometrice: h index 18, https://publons.com/researcher/2946529/simona-dima/.

Este un expert în patologie care a fost implicat în multe proiecte și are o vastă expertiză în analize histopatologice și imunohistochimice și diagnosticarea pacienților cu diferite patologii hepatice.

Lector doctor în chirurgie generală, chirurg principal concentrat pe chirurgie hepatică la Institutul Clinic Fundeni din București, România, instruit în rezecții hepatice cu ultrasunete la Institutul Clinic Humanitas din Milano, Italia (2006-2012), cercetător în mai multe proiecte, instruit în perfuzie mecanică-oxigenarea grefelor hepatice, cu experiență în chirurgia experimentală la porci.

Valedictorian al Școlii Medicale din București și medic specialist în chirurgie pediatrică, a absolvit un master în imunologie la Sorbona Paris Cité și un al doilea master în științe chirurgicale, medicină regenerativă și transplant la Universitatea Paris XI. Mai târziu, Andreea a primit bursa de excelență a guvernului francez și a fost cercetător invitat la Institutul Pasteur din Paris. Aici, ea a dezvoltat un proiect care utilizează modele de șoarece transgenic pentru studiul procesului de regenerare musculară, ducând la înregistrarea unui brevet internațional. Andreea lucrează în prezent ca asistent de cercetare la CEMT, dr. La Universitatea de Medicină Carol Davila (https://www.brainmap.ro/andreea-madalina-serban). Ea va fi implicată în setări experimentale, colectarea probelor.

Este asistent de cercetare la CEMT și doctorat. student la Universitatea din București. Are experiență în analiza RT-PCR, secvențierea următoarei generații, biobancare și diferite tehnici implicate în biologia moleculară. În acest proiect, el va fi implicat în: prelucrarea probelor (disocierea, izolarea, caracterizarea și crioconservarea biospecimenelor), analiza expresiei RT_PCR pe diferite probe.

Universitatea Politehnică din București

Are o vastă experiență în proiectarea sistemelor frigorifice. El a elaborat împreună cu alți colegi, peste 60 de lucrări și lucrări științifice, precum: sisteme de refrigerare cu absorbție, conduse de surse de energie regenerabilă; sisteme frigorifice cu absorbție de amoniac-apă cu schimbătoare de căldură compacte, mini-canale și plăci; studiul sistemelor de refrigerare ale purtătorului de căldură natural, pentru protecția mediului. El a elaborat împreună cu alți colegi 6 cărți, ca prim sau coautor.
Mai multe detalii despre CV-ul său pot fi găsite pe platforma BrainMap urmând linkul https://www.brainmap.ro/public-profile-82849699.

Este un român nativ, care și-a păstrat legătura cu colegii săi din România de la numirea sa ca asistent prof la Universitatea din California Berkeley în 1980, până în prezent, când este profesor al Școlii Universitare de la UC Berkeley. Munca sa în Bioinginerie este recunoscută pe scară largă, inclusiv Premiul de Aur al Societății de Criochirurgie, Fellow al American Soc for the Advancement of Science, Fellow al American Institute for Biomedical Engineering și multe altele. Este conducător de studii doctorale asociate Școlii Doctorale de Inginerie Mecanică și Mecatronică de la Universitatea Politehnica din București. Este, de asemenea, membru de onoare al Academiei Române de Științe Tehnologice și laureat al medaliei Academiei. El rămâne frecvent în România și va participa activ la toate aspectele cercetării propuse. El menține un laborator de bioinginerie la UC Berkeley și a condus la semnarea unui MOU între UC Berkeley și Politehnica din București, care facilitează schimbul de studenți și facultate. Profesorul Rubinsky a fost pionierul conceptului de bio-termodinamică izocorică și a colaborat cu colegii săi din România la dezvoltarea diferitelor aspecte ale proiectului. Diferitele lucrări publicate pe tema dispozitivelor izocorice și beneficiile acestora în crioconservarea materiei vii efectuate în colaborare cu colegii săi români servesc drept dovadă de concept și punct de plecare puternic pentru cercetarea actuală [13-15]. Conceptul termodinamic fundamental al crioconservării izocorice a fost dezvoltat pentru prima dată de grupul lui Rubinsky.

Universitatea Transilvania din Brașov

Activitatea sa profesională se desfășoară în cadrul Departamentului de Instalații pentru Construcții, Laboratorul de Instalații Frigorifice și Criogenice, din cadrul Facultății de Construcții, la Universitatea Transilvania din Brașov, în calitate de conferențiar universitar. Și-a terminat doctoratul în 2015, în domeniul Ingineriei Mecanice și din 2019 este și conducător de doctorat în domeniul Ingineriei Mecanice.
Mai multe detalii despre CV-ul său pot fi găsite pe platforma BrainMap urmând linkul https://www.brainmap.ro/gabriel-nastase.

Rezumat

Lipsa globală de organe pentru transplant a fost recunoscută de Organizația Mondială a Sănătății ca o provocare majoră de sănătate publică, reprezentand une din cele mai mari crize cu care se confruntă astăzi biomedicina.

Transplantul hepatic oferă o oportunitate unică de tratament pentru pacienții cu boală hepatică în stadiu final. Cu toate acestea, lipsa grefelor disponibile de la donatori este partial compensată de logistica transportului și de potrivirea țesuturilor dintre donator și beneficiar. Absența tehnologiei de conservare a organelor mai mult de câteva ore este una dintre cauzele fundamentale ale penuriei de organe pentru transplant .

În prezent, depozitarea frigorifică statică la 4°C rămâne standardul de aur pentru transplantul de ficat la nivel mondial. Această modalitate de stocare se bazează pe faptul că temperaturile scăzute permit o scădere a ratei metabolice și, prin urmare, prelungesc supraviețuirea ex-corpore, dar în detrimentul modificării arhitecturii tisulare, prin umflarea celulelor și liză. Depozitarea frigorifică statică poate păstra ficatul cel mult șase ore, ceea ce este adesea prea puțin pentru a facilita transplantul adecvat.

Conservarea necorespunzătoare a ficatului și leziunile ischemice extinse la grefele hepatice au fost recunoscute ca factori cheie asociați cu nefuncția hepatică primară, disfuncția precoce a alogrefei și complicațiile biliare după transplantul de ficat. Ficatul marginal este deosebit de vulnerabil la leziuni de ischemie-reperfuzie, prin urmare tehnica convențională de conservare poate augmenta riscul de disfuncție precoce a grefei sau de nonfunctie primară.

Criza de organe pentru transplant a stimulat cercetarea privind dezvoltarea de noi tehnici de conservare a organelor biologice. În ultimii ani, s-au făcut cercetări ample în vederea dezvoltării unor noi tehnici de conservare cu scopul de a mări rezerva de donatori pentru transplantul de ficat și, de asemenea, de a asigura o funcționare mai bună a organelor transplantate. Cu toate acestea, nici o tehnică nu s-a dovedit până acum capabilă să mențină viabilitatea structurilor hepatice pentru conservarea pe termen lung, adică mai mult de 8-9 ore sau a atins stadiul clinic.

În timp ce temperaturile mai scăzute ar reduce metabolismul și ar prelungi perioada de depozitare, efectul advers este dat de fapttul că țesuturile îngheață la temperaturi sub 0°C (mai precis -0,56°C). În acest moment, nu există nicio metodă eficientă de conservare a unui organ întreg la temperaturi de înghețare.

Cercetarea de față își propune sa demonstreze eficiența unei metode noi de conservare de organe constând în conservare a ficatului prin crioprezervare urmată de recuperarea a funcției grefei hepatice prin perfuzie-oxigenare mecanică.

Scopul proiectului de cercetare este validarea experimentala a unei metode noi de conservare de lungă durată a grefelor hepatice.

Obiectivele proiectului sunt punerea la punct a dispozitivelor de crioprezervare și perfuzie-oxigenare mecanica a grefei hepatice și validarea rezultatelor metodei prin experimentarea pe animale mari (porci).