Newsflash

Noutăţi în cercetare

de Dr. Aurel F. MARIN - iun. 18 2015
Noutăţi în cercetare

Beneficiile hipoxiei

 

    Se întâmplă adesea ca gesturi cu totul banale să aibă urmări foarte importante, dar şi acest lucru să fie descoperit târziu, după ce practicile respective s-au împământenit şi au devenit loc comun. Este şi cazul recoltării de celule stem hematopoietice (CSH) – fie din măduva hematogenă, fie din cordonul ombilical. Procedura în sine este una obişnuită şi se practică relativ frecvent, în cazul măduvei hematogene, în vreme ce recoltarea de sânge din cordonul ombilical însoţeşte, în România, cele mai multe din naşterile care au loc în maternităţile private.
    Aici intervine însă surpriza furnizată de un studiu1 publicat online joia aceasta (11 iunie) în prestigioasa revistă Cell de un grup de la Indiana University. Plecând de la constatarea că CSH sunt localizate în nişe hipoxice de la nivelul măduvei osoase hematogene, cercetătorii s-au întrebat ce s-ar întâmpla dacă recoltarea şi manipularea acestor celule s-ar face în condiţii fiziologice şi nu prin expunerea la aerul ambiental, cum s-a întâmplat în practic toate studiile cu CSH. Ei au putut constata astfel că, după recoltarea CSH în condiţii hipoxice, scurta expunere a acestora la oxigenul din mediu induce scăderea numărului CSH capabile să îşi păstreze caracteristicile de celule stem pe termen lung, crescând totodată diferenţierea celulară, cu apariţia de celule progenitoare. Având în vedere influenţa oxigenului asupra CSH, aFig. 1 – Aerul ambiental compromite supravieţuirea celulelor stem hematopoietice (CSH) din măduva osoasă hematogenă şi din cordonul ombilical prin activarea porului de permeabilitate mitocondrială tranzitorie (MPTP), în prezenţa speciilor reactive de oxigen (SRO). Inhibiţia acestui proces prin hipoxie sau cu ciclosporina A protejează celulele şi creşte eficienţa transplantului de CSH devenit apoi evident faptul că numărul celulelor stem hematopoietice din măduva hematogenă şi din cordonul ombilical este mult subestimat, în mod obişnuit.
    Explicarea mecanismului prin care oxigenul induce stres extrafiziologic asupra CSH a fost următorul pas. Astfel, apariţia speciilor reactive de oxigen induce creşterea tranzitorie a permeabilităţii mitocondriale (MPT) prin deschiderea porului specific (MPTP), cu implicarea ciclofilinei D şi a proteinei p53. În acelaşi timp, recoltarea şi manipularea hipoxică a celulelor (în mediu cu doar 3% oxigen, faţă de 21% cât este în aerul atmosferic) a prevenit apariţia stresului oxidativ extrafiziologic. O altă metodă de prevenire a constat în utilizarea ciclosporinei A, inhibitoare a MPTP. Rezultatele obţinute la şoarecii transplantaţi cu CSH recoltate şi manipulate în mediu sărac în oxigen sau în prezenţa ciclosporinei A au arătat o creştere importantă a eficienţei transplantării (fig. 1). Implicaţiile sunt foarte importante pentru practica clinică, putând duce la creşterea spectaculoasă a eficienţei transplanturilor de CSH, însă va fi nevoie întâi de confirmarea prin studii clinice a rezultatelor experimentale comunicate săptămâna aceasta.
Mircea Ivan    O parte din experimentele realizate în cadrul studiului condus de Hal Broxmeyer au fost efectuate de grupul lui Mircea Ivan (foto), medic român care a devenit unul dintre cei mai importanţi cercetători la nivel mondial în domeniul hipoxiei, după publicarea unor studii de pionierat despre factorii de transcripţie induşi de hipoxie (HIF), în 2001, în Science, respectiv despre implicarea micro-ARN în hipoxie, în mod special miR-210, în 2007, în Molecular and Cellular Biology. La studiul din Cell, contribuţia universitarului american născut la Braşov şi şcolit la Bucureşti, Cardiff şi Harvard a constat în cercetarea implicării miR-210 şi a expresiei genice în hipoxie.
 
 
 
 

Tehnologii insidioase

 

    Progresele înregistrate în domeniul bioingineriei au dus la dezvoltarea accelerată de biodispozitive şi biomateriale care promit să rezolve o sumedenie de dificultăţi diagnostice şi terapeutice altfel de nesurmontat. Tendinţa ultimilor ani este miniaturizarea continuă, la scale nanometrice, precum şi integrarea micro­dispozitivelor sau a nanoparticulelor în structuri biologice deja existente.
    Un studiu2 publicat miercuri (10 iunie) în Science Translational Medi­cine descrie un experiment care frizează domeniul SF. Celulele tumorale ajung adesea în compartimente în care accesul circulator este slab sau dificil, ceea ce face ca medicaţia administrată sistemic să nu poată ajunge la celulele‑ţintă. La acestea pot ajunge, în schimb, celule imune circulante. Un grup de la MIT a reuşit să combine principiile de mai sus cu o tehnică nouă, aceea de „funcţionalizare“ a limfocitelor T prin încărcarea suprafeţei aces­tora cu nanocapsule conţinând chimioterapic (SN‑38, metabolitul activ al irinotecanului). Limfocitele T funcţionalizate nu au fost distruse de încărcătura letală pe care o purtau, în schimb in vitro au mediat eficient distrugerea celulelor de limfom. Experimentele duse mai departe in vivo, într‑un model murin, au dus la obţinerea unor concentraţii de SN-38 în ganglionii limfatici de 90 de ori mai mari prin funcţionalizarea limfocitelor T decât prin administrarea sistemică a chimio­terapicului.
Fig. 2 – Administrarea de medicamente prin intermediul unor celule ar putea ţinti tumori şi alte ţesuturi cu acces foarte dificil    Editorialul3 care însoţeşte studiul citat explică pe larg nu doar principiile „limfocitului troian“, ci şi posibile variaţii de la modelul desprins din studiul american (fig. 2), cum ar fi activarea externă a încărcăturii din nanocapsule – prin stimuli fototermali, de pildă. Autorul avertizează, totodată, că datele sunt pur experimentale şi că, deşi optimismul este justificat, trebuie să aşteptăm confirmarea potenţialului noii tehnologii la pacienţi cu cancer sau boli infecţioase, în studii clinice.
    Un alt studiu4, apărut luni (8 iunie) în Nature Nanotechnology, descrie felul în care o meşă electronică foarte subţire, dar cu dimensiuni de câţiva centimetri, poate fi injectată în ţesuturi printr-un ac cu diametrul de 100 de micrometri, după care aceastaFig. 3 – Meşa electronică poate fi administrată cu o seringă şi începe să se desfăşoare după injectare se desfăşoară după planul biologic (fig. 3). Editorialul5 care comentează acest studiu prezintă metoda ca pe o strategie inovatoare de a plasa miniinvaziv un dispo­zitiv bioelectronic moale în cavităţi profunde (precum ventriculii cerebrali) (fig. 4). Cuplarea cu alte componente efectoare şi de transmisie de date ar putea Fig. 4 – Prin microscopie confocală 3D, se poate observa integrarea meşei electronice cu ţesutul neural, cu migrarea celulelor progenitoare, după injectarea dispozitivului la nivelul ventriculului lateralpermite inovarea în continuare în domeniul dispozitivelor bioelectronice implantabile şi în domeniul biomonitorizării.

 

Trei ca una

 

    Una din problemele vaccinurilor administrate într-un regim cu doze multiple este faptul că unele persoane din grupul-ţintă nu primesc toate dozele recomandate, ceea ce, în final, face ca imunizarea să nu fie la fel de eficientă ca atunci când programul de vaccinare este respectat întocmai. Chiar dacă vaccinul anti-HPV intră în categoria celor cu doze multiple (trei), nu se cunoaşte ce se întâmplă, pe termen lung, dacă sunt administrate doar una sau două din doze. De altfel, demonstrarea efectului protector al vaccinului faţă de cancerul de col rămâne o sarcină pe termen lung, apreciindu-se că abia după 20 de ani de la imunizare se va dovedi beneficiul net al acesteia, prin prevenţia cancerului de col uterin.
    Lancet Oncology a publicat miercuri o analiză6 (după patru ani) a cazurilor extrase din Costa Rica Vaccine Trial, respectiv din studiul PATRICIA, la care s-au administrat doar una sau două din dozele de vaccin anti-HPV bivalent (serotipurile 16 şi 18) adjuvantat. Au fost astfel comparate trei grupuri, de 22.327 (trei doze), 1.185 (două doze) şi, respectiv, 543 de femei (o doză). Eficienţa vaccinului împotriva infecţiei cu serotipurile 16 şi 18 a fost, în ordine, de 77% (trei doze), 76% (două doze) şi 85,7% (o doză). Surprinzător, se pare că administrarea unui regim incomplet de vaccinare anti-HPV este, după patru ani, la fel de eficientă ca o schemă de imunizare completă.
 
 
 
 

Sânii din eprubetă

 

    Într-un studiu7 publicat în revista Development (Cambridge, Marea Britanie), un grup german prezintă un mediu de regenerare organoidă pentru cultura celulelor epiteliale mamare umane pe o bază de geluri de colagen aderente sau flotante. În acest mediu de cultură, celulele Fig. 5 – Celulele epiteliale provenind de la sân pot forma ducte şi ramificări în culturăprogenitoare luminale formează sfere, pe când celulele bazale generază structuri similare ducturilor (fig. 5). Ducturile, la rândul lor, formează alveole la capete, exprimă corect markeri bazali şi luminali şi prezintă contractilitate.
    Consistenţa mediului de cultură pare să influenţeze decisiv evoluţia ţesutului, creşterea invazivă reprezentând un răspuns normal la rigiditate. În felul acesta, speră cercetătorii, vor putea fi studiate apariţia şi progresia cancerului de sân şi vor putea fi dezvoltate terapii noi, după elucidarea proceselor moleculare implicate. În plus, un avantaj al creării de miniglande mamare în laborator este dat de utilizarea celulelor izolate direct de la paciente.
 
 
 
 
 
 
 

Alune protectoare?

 

    Într-un studiu8 publicat joi (11 iunie) în International Journal of Epidemiology, doi specialişti de la Universitatea din Maastricht au investigat asocierea dintre consumul de nuci, alune şi arahide şi mortalitate într-o cohortă de 120.852 de olandezi de ambele sexe, cu vârste de 55–69 de ani, urmăriţi în perioada 1986–1996.
    Consumul zilnic de nuci, alune şi arahide s-a corelat cu rate mai mici ale mortalităţii specifice (cancer, diabet, boli cardiovasculare, respiratorii, neurodegenerative etc.), fără să existe însă un efect dependent de doză. În acelaşi timp însă, consumul de unt de arahide nu s-a corelat cu o mortalitate mai redusă.
    Studiile de corelaţie, deşi interesante, nu furnizează decât posibile indicaţii ale unor efecte pozitive, care însă trebuie confirmate prin studii clinice prospective.

Notă autor:

1. Mantel CR et al. Enhancing hematopoietic stem cell transplantation efficacy by mitigating oxygen shock. Cell. 2015 Jun 11

2. Bonnie Huang B et al. Active targeting of chemotherapy to disseminated tumors using nanoparticle-carrying T cells. Sci Transl Med. 2015 Jun 10;7(291):291ra94

3. Hubbell JA. Prescription for a pharmacyte. Sci Transl Med. 2015 Jun 10;7(291):291fs23

4. Liu J et al. Syringe-injectable electronics. Nat Nanotechnol. 2015 Jun 8

5. Kim DH, Lee Y. Bioelectronics: injection and unfolding. Nat Nanotechnol. 2015 Jun 8

6. Kreimer AR et al. Efficacy of fewer than three doses of an HPV-16/18 AS04-adjuvanted vaccine: combined analysis of data from the Costa Rica Vaccine and PATRICIA trials. Lancet Oncol. 2015 Jun 11

7. Linnemann JR et al. Quantification of regenerative potential in primary human mammary epithelial cells. Development. 2015 Jun 12

8. van den Brandt PA, Schouten LJ. Relationship of tree nut, peanut and peanut butter intake with total and cause-specific mortality: a cohort study and meta-analysis. Int J Epidemiol. 2015 Jun 11

Abonează-te la Viața Medicală!

Dacă vrei să fii la curent cu tot ce se întâmplă în lumea medicală, abonează-te la „Viața Medicală”, publicația profesională, socială și culturală a profesioniștilor în Sănătate din România!

  • Tipărit + digital – 249 de lei
  • Digital – 169 lei

Titularii abonamentelor pe 12 luni sunt creditați astfel de:

  • Colegiul Medicilor Stomatologi din România – 5 ore de EMC
  • Colegiul Farmaciștilor din România – 10 ore de EFC
  • OBBCSSR – 7 ore de formare profesională continuă
  • OAMGMAMR – 5 ore de EMC

Află mai multe informații despre oferta de abonare.

Cookie-urile ne ajută să vă îmbunătățim experiența pe site-ul nostru. Prin continuarea navigării pe site-ul www.viata-medicala.ro, veți accepta implicit folosirea de cookie-uri pe parcursul vizitei dumneavoastră.

Da, sunt de acord Aflați mai multe