• Tratamentul
de regenerare osoasă prin buclă arteriovenoasă, aspirat din măduva hematogenă,
clei biologic de fibrină şi o meşă aloplastică la exterior a avut rezultate
foarte bune, stabile în timp.
• Trebuie
să ajungem să putem controla şi stimula mecanismele reparatorii naturale.
• Nu
este suficientă reproducerea unei structuri biologice, ea trebuie să fie şi
funcţională.
Interviu cu prof.
dr. Raymund E. Horch
Prof. dr. Raymund E.
Horch
(Germania) este directorul Clinicii de chirurgie plastică şi chirurgia mâinii,
Universitätsklinikum Erlangen, Friedrich-Alexander-Universität
Erlangen-Nürnberg. Are un indice H 371 şi 278 de articole indexate
în PubMed.
– În
urmă cu doi ani, într-un interviu pentru „Viaţa medicală“, îmi vorbeaţi despre
două cazuri la care aţi realizat regenerare osoasă printr-o metodă proprie.
Mi-aţi mai spus atunci că nu vă veţi grăbi să publicaţi aceste cazuri, din cauză
că alţii s-au grăbit să publice, dar apoi au fost nevoiţi să revină asupra
datelor comunicate, pentru că rezultatele nu au trecut proba timpului. Iată însă
că, după doi ani, am găsit în PubMed articolul2 în care comunicaţi
acele două cazuri, apărut chiar luna aceasta. Putem, deci, deduce că metoda
dumneavoastră a avut succesul scontat?
–
Într-adevăr, aşa este. Însă ar trebui să reamintim cititorilor câteva
particularităţi ale ingineriei tisulare. La începutul anilor ’90, era tot mai
mult nevoie de organe pentru transplant – rinichi, ficat etc. – dar nu erau
suficiente organe, aşa încât au fost căutate alternative. Una dintre ipoteze a
fost aceea că se pot cultiva celulele pacientului pe un suport adecvat, care
astfel să înlocuiască organul bolnav. Aşa a luat naştere domeniul ingineriei
tisulare, care, între timp, s-a dezvoltat tot mai mult în direcţia medicinii
regenerative. S-au putut cultiva apoi diverse tipuri de celule şi au fost
dezvoltate numeroase biomateriale. Nu s-a găsit însă o soluţie pentru a
implanta la om rezultatele cercetărilor din laborator, în absenţa vascularizaţiei
nutritive. Unele grupuri de cercetare, cum este şi cel pe care îl conduc, şi-au
propus să găsească o cale de mijloc pentru a profita de capacitatea naturală de
vindecare şi a ajuta procesele naturale prin culturi celulare, biomateriale şi
altele. Noi am început prin a crea o buclă arteriovenoasă, întâi la animale
mici, apoi la cele mari, în cele din urmă la om. Acesta este punctul de plecare
pentru orice nou ţesut care se formează în organism.
– Cu alte cuvinte, aţi început de la coadă
la cap, comparativ cu încercările realizate de alte echipe.
–
Da, în loc să creştem un organ în laborator şi apoi să încercăm să-l vascularizăm,
am procedat invers. Am încercat întâi să vascularizăm zona respectivă, apoi am
pus celulele – pe un biomaterial sau într-un spaţiu închis şi am creat astfel
un nou ţesut, vascularizat. Apoi, prin microchirurgie, l-am putut prelua şi
reimplanta în altă parte. Cel puţin aceasta a fost ideea. Am obţinut rezultate
bune la rozătoare şi, înainte de a trece la om, am făcut multe experimente la
oi. În fine, ajungem astfel la primii doi pacienţi, la care am intervenit în
urmă cu cinci ani şi jumătate, respectiv trei ani şi jumătate, două femei.
Prima avusese numeroase intervenţii microchirurgicale şi nu era în cea mai bună
formă, lipsindu-i o porţiune importantă a tibiei, aproximativ jumătate din os.
Pentru a evita o nouă intervenţie mutilantă, i-am oferit posibilitatea de a
încerca noua noastră metodă, cu bucla arteriovenoasă, aspirat din măduva hematogenă,
clei biologic de fibrină şi o meşă aloplastică la exterior, metodă care dăduse
rezultate la şoareci. Trebuie spus că un astfel de tratament nu ridică probleme
deosebite, nu este vorba de vreun defect major în zona donatoare. Recoltăm doar
o venă superficială, de la nivelul membrelor. Cazul de care vorbim s-a
recuperat complet, pacienta nu mai are niciun simptom, practică schiul nautic şi
au trecut deja aproape şase ani. Al doilea caz a fost cel al unei tinere cu
osteomielită radială cu aspect pseudotumoral, cu un defect important al
radiusului. Tratamentul indicat în astfel de cazuri constă, în mod normal, în
recoltarea unei grefe osoase vasculare de la nivelul pelvisului. Pacienta ne-a
întrebat însă dacă nu putem găsi o cale de a evita efectele secundare de la
nivelul sitului donor, astfel că i-am oferit posibilitatea regenerării osoase
prin metoda pusă la punct de noi. Tratamentul a dus la reconstrucţia osoasă
completă şi pacienta a avut o evoluţie foarte bună, au trecut deja trei ani şi
jumătate. Şi asta în pofida faptului că o parte a articulaţiei fusese
iremediabil afectată.
Din laborator în
clinică
– Nu puteaţi găsi o cale de a proteza
articulaţia?
–
Dar nu era nevoie, în absenţa simptomelor şi în condiţiile în care mobilitatea
articulară nu este afectată. Poate că va dezvolta probleme articulare mai
târziu, în cursul vieţii, rămâne de văzut. Nu putem înlocui articulaţia distală
a radiusului altfel decât prin protezare, dar 
intervenţia nu este recomandată
la vârsta de 20 de ani. Pacienta a evoluat foarte bine, bucla arteriovenoasă
este încă funcţională, osul arată bine pe radiografie, nu există niciun
simptom. Astfel, după cinci ani şi jumătate, respectiv după trei ani şi jumătate,
ne-am spus că putem, în sfârşit, să publicăm rezultatele. Am vrut să ne asigurăm
că nu este vorba de un succes pe termen scurt. Metoda dezvoltată de noi are în
spate ani de cercetări de bioinginerie tisulară şi medicină regenerativă. Este
finalitatea clinică a studiilor de laborator pe care le-am desfăşurat.
Interesant este că, la începutul anilor ’90, nu ne-am fi aşteptat să dezvoltăm
o astfel de metodă. Pe atunci credeam că vom putea reuşi, în laborator, plecând
de la câteva celule ale pacientului, să cultivăm osul şi să îl transplantăm
înapoi pacientului, principiu care nu a fost niciodată reuşit în practică.
– Ce fel de defecte osoase aţi reparat în
cele două cazuri? Exista continuitate osoasă?
– În
cazul tibiei, fuseseră pierdute două treimi din os în zona medială, dar s-a păstrat
continuitatea osoasă pe o parte.
– Periostul rămas era normal?
– Puţin
probabil, dat fiind că vorbim de un os tratat timp de 10–12 ani prin numeroase
operaţii, pe care s-a grevat apoi infecţia. La noi a venit cu osteomielită. N-aş
putea să spun că ar mai fi rămas ceva din periost. Însă atunci când a venit în
clinica noastră, trecuseră doi ani de la ultima intervenţie suferită, cu
aplicarea unui lambou liber, iar ţesutul moale era complet vindecat. Dacă era
suficient, atunci periostul propriu ar fi vindecat defectul osos, lucru care nu
s-a întâmplat.
– Vă întreb pentru a înţelege cât din osul rămas
era încă viabil.
– Exista un rest osos, în zona în care am
intervenit noi, dar acesta nu a evoluat în niciun fel în anii anteriori
tratamentului regenerativ. După ce am instalat bucla arteriovenoasă, cu
aspiratul medular, cu mici fragmente osoase şi cu fibrină, osul a crescut.
Pentru a vă răspunde, nu pot exclude complet vreun eventual rol al periostului
restant.
–
Dar fragmentul de os regenerat s-a integrat cu restul osului?
– Evident, şi arată foarte bine la IRM, CT
sau radiografie.
Tendinţa de ramificare a vasului
– În
osul respectiv există acum două vascularizaţii separate? Avem vascularizaţia
originală şi, separat, bucla arteriovenoasă?
– Nu sunt sigur. Am observat, la a doua
pacientă, că fluxul sanguin prin bucla creată de noi scade tot mai mult pe măsură
ce se regenerează osul. Iniţial, bucla este asemenea unei fistule, cu un flux
puternic. De-a lungul anilor, lumenul vasului scade. Ni s-a întâmplat
chiar, la
doi ani după tratamentul celui de-al doilea caz, ca radiologul să ne spună că
bucla ar fi fost ocluzată. Astfel că a trebuit să investigăm patenţa vasului,
prin ultrasonografie duplex, radiologic şi la CT, şi am observat că, deşi în
unele locuri lumenul era foarte mic, patenţa vasului s-a păstrat. Pe măsură ce
osul se dezvoltă, fiziologic vorbind nu mai este necesar vasul cu lumen mare,
iar reacţia naturală este aceea de reducere a lumenului. La prima pacientă,
bucla arteriovenoasă chiar nu mai este vizibilă ecografic şi cred că s-a
ocluzat. Pentru a fi siguri, ar trebui să facem o angiografie, dar investigaţia
nu ar avea decât un scop ştiinţific şi ar supune pacienta unor riscuri inutile
– iradiere, substanţă de contrast. Nu este etic să facem asta doar de dragul ştiinţei,
fără vreun beneficiu pentru pacient. Eu unul mi-aş dori să ştiu ce şi cum,
desigur. Cred totuşi că vasul este ocluzat.
– Cum a evoluat bucla vasculară nou creată?
Aţi observat apariţia unor ramuri vasculare noi?
–
Experienţa noastră este limitată la om, dar am realizat aproximativ 1.500 de
bucle arteriovenoase la animal şi am demonstrat şi publicat rezultatele
noastre. La introducerea unui graft venos ca buclă arteriovenoasă, la capătul
unde se face anastomoza venoasă se dezvoltă ramuri numeroase, în toate direcţiile.
Am discutat cu mulţi chirurgi cardiovasculari, cardiologi şi biologi. Nu ştim
sigur mecanismul, dar se pare că la capătul cu presiunea mai scăzută apare
tendinţa de ramificare a vasului. Situaţia este însă diferită de aceea în care
chirurgul cardiac face revascularizare cardiacă, bypassul este arterioarterial şi
presiunea este ridicată. Acelaşi lucru se întâmplă atunci când implantăm nu o
buclă arteriovenoasă, ci un pachet cu arteră şi venă, cu tot cu legătura
vasculară dintre ele. Chiar dacă e mai uşor chirurgical, efectul pentru
regenerarea tisulară este nul.
Ai
nevoie de abilităţi chirurgicale deosebite
– Practic, metoda dumneavoastră se bazează
pe un şunt arteriovenos.
–
Într-adevăr. Şi astfel, în zona venoasă a şuntului, unde presiunea circulatorie
este mai mică, se produce ramificarea vasului. Ceva se întâmplă, fiziologic
vorbind, la capătul venos al buclei. Acestea sunt observaţii făcute din
experienţa noastră pe animale.
– Ramificarea observată are legătură cu
factorii de creştere endotelială?
– Am
încercat să adăugăm VEGF, pentru a vedea efectul factorilor de creştere, dar în
acele cazuri procesul este atât de rapid încât vasul se ocluzează. Cu siguranţă
că se produce angiogeneză, în modelul nostru de buclă arteriovenoasă, dar nu
este deloc uşor de controlat acest proces. Modelul nostru este util şi pentru
studiul tumorilor maligne, unde procesul de angiogeneză este foarte important.
Aceasta este o altă direcţie de cercetare pe care o urmăm, alături de
bioingineria tisulară şi medicina regenerativă. Problema, dacă vreţi, este că
studiile le facem pe animale mici, vorbim de diametre vasculare de 0,6–0,8 mm.
Pentru asta ai nevoie de un microscop operator foarte bun, dar şi de abilităţi
chirurgicale deosebite. Nu este imposibil de realizat sau de învăţat. Însă, dacă
nu ai un background solid de microchirurgie reconstructivă, nu ai cum să faci
astfel de studii. Cercetătorii fac, în experienţele pe animale, suturi doar pe
vasele mari: aorta, vena cavă, însă acestea sunt mult mai mari. Modelul nostru
este deci dificil de studiat şi sunt puţine grupuri capabile de aceste cercetări.
În centrul pe care îl conduc, am o echipă foarte bine pregătită şi vin tineri
din toată lumea să înveţe de la noi. Este un amestec de experimente
chirurgicale şi cercetare fundamentală, biologie celulară şi moleculară. Cele
două cazuri tratate prin metoda noastră sunt tocmai exemplul de aplicare la
pacient a metodelor dezvoltate în laborator. Şi astfel ajungem la întrebarea
pusă iniţial. Am preferat să aşteptăm, deoarece se obişnuieşte, în bioingineria
tisulară, să se facă mult zgomot pentru nimic. Ţin minte de vâlva creată, în
tot felul de reviste, atunci când grupul din care făceam mai demult parte a dat
publicităţii crearea unei urechi. După ce ştirea a fost una importantă în
Germania şi în lume, nu s-a mai auzit nimic. Motivul? La trei săptămâni după
implant, nu a mai rămas nimic din ea.
Nu
putem creşte un deget în laborator
– Un studiu similar3, cu implantare nazală de
cartilaj, a fost publicat de curând în Lancet.
– Autorul principal
al acelui studiu, profesorul Ivan Martin, mi-a fost coleg. Abordarea lor a fost
foarte inteligentă.
– S-au grăbit cu publicarea rezultatelor?
–
Rinoplastia este mai uşor de efectuat, deoarece cartilajul poate fi modelat.
Dar nu a fost un tratament efectuat într-o singură etapă. Vom vedea ce se
întâmplă. Pentru comunitatea bioingineriei tisulare însă, este foarte bine că
au putut publica rezultatele. Lucrurile au intrat într-un con de umbră, după
valul iniţial de entuziasm, de la începutul anilor ’90. Ţin minte că Bob
Langer, de la MIT, şi Joseph Vacanti, de la Harvard, au publicat în Science, în 1993, un articol4
în care scriau că în doar zece ani vom fi capabili să creştem în laborator un
braţ complet. Zece ani! Au trecut încă zece ani, pe lângă previziunea lor iniţială
şi, desigur, nu suntem capabili nici să creştem un deget. Nu se poate. Eu sunt
însă optimist, deoarece în toţi aceşti ani am învăţat din experimente şi din
culturile de celule cum interacţionează ţesuturile. Structurile tisulare
tridimensionale sunt însă foarte complexe şi deocamdată imposibil de reprodus in vitro. S-a spus, de pildă, că ar fi
un mare succes în chirurgia cardiacă, unde inima naturală este decelularizată şi
apoi repopulată cu celule; metoda are succes pentru înlocuirea valvei mitrale,
de pildă. Dar suportul natural este întotdeauna mai bun decât orice am produce
noi.
–
Spuneţi că e evident, dar din punctul de vedere al ingineriei tisulare nu ar
trebui să fie astfel. Oricât se încearcă reproducerea unui suport tisular, rămâne
de fiecare dată un mic detaliu miraculos prin care natura este superioară.
Originalul e întotdeauna cel mai bun. Să vă dau un exemplu: în cazul unei
suprafeţe, ştim că mărimea porilor este foarte importantă pentru popularea şi
proliferarea celulară. Dacă porii sunt prea largi, celulele nu vor prolifera;
dacă porii sunt prea mici, atunci celulele nu vor ajunge să populeze respectiva
matrice. Există o dimensiune optimă a porilor. Dar sunt şi alţi factori din
micromediu, pe care nu îi cunoaştem şi înţelegem suficient de bine.
– Sunt şi factorii de creştere, citokinele etc.
– Cu siguranţă, dar
până acolo sunt şi lucruri mai elementare, precum structurile fizice aparent
simple, pe care nu le putem reproduce fidel. Cred că trebuie să ne folosim, în
bioingineria tisulară, de aportul naturii. Lecţia cea mai importantă este că
trebuie să ajungem să putem controla mecanismele reparatorii.
Structură
& funcţie
– Revenind la metoda pe care aţi
dezvoltat-o, ea este acum disponibilă în clinică?
–
Acesta este şi motivul pentru care am aşteptat atât înainte de a publica
rezultatele. Nu e suficient să creezi os, noua structură trebuie să fie şi
stabilă. Nu e suficient să arate ca un os, trebuie să şi funcţioneze ca un os.
De la cele două cazuri ştim acum că metoda noastră este funcţională şi o putem
aplica mai departe altor pacienţi.
– Dacă un pacient vine la clinica din
Erlangen, în cazul în care există indicaţia, puteţi aplica această metodă de
regenerare osoasă?
– Îi putem oferi şi
această opţiune terapeutică, desigur.
– E nevoie de vreo aprobare specială? Sunt precauţii
etice de care trebuie să ţinem cont?
– Cele două cazuri au
fost, într-adevăr, studii clinice terapeutice individualizate. Dar cum
niciunul din gesturile terapeutice ale acestei metode nu este extrem de nou, cu
excepţia combinaţiei şi a succesiunii etapelor, nu cred că poate fi cerută o
aprobare specială sau că metoda ar putea fi brevetată.
– Metoda poate fi realizată oriunde în lume, cu aceleaşi
rezultate?
– Sper că da. Fistula
arteriovenoasă e uşor de făcut; la fel, recoltarea aspiratului medular se
face de câteva zeci de ani. Fibrina este şi ea folosită de mult timp, ca şi
hidroxiapatita. Practic, fiecare pas în parte este acceptat terapeutic la om.
Meritul nostru este de a fi combinat aceşti paşi.
Pe o pânză de păianjen
– O problemă a medicinii regenerative este refacerea
traiectelor nervoase. Există progrese în acest sens?
– A existat, în urmă cu mai mulţi ani, o
discuţie asupra posibilităţii de a utiliza conducte din poliglicol şi alte
substanţe.
– Şi grafenele
au fost privite ca o posibilă soluţie.
– Da. Însă rezultatele sunt problematice
atunci când porţiunea de nerv ce trebuie regenerată este mai mare de unul sau
doi centimetri. Şi apoi, în clinică, s-a dovedit că utilizarea de vene
recoltate de la pacient dă rezultate mai bune decât conductele artificiale.
Studiile din ultimul deceniu indică firul din pânza de păianjen ca material
foarte bun în acest scop. Problema este că firul de păianjen nu poate fi standardizat,
este un produs natural. Am colaborat însă cu cercetători de la Universitatea
din Bayreuth; ei au reuşit să sintetizeze un material identic firului de păianjen.
Dat fiind că produsul este standardizat, ar putea conduce, în viitor, la perfecţionarea
unei metode de regenerare a nervului.
– Nu. La şobolan, da, cu fir natural de păianjen,
sunt grupuri care au obţinut rezultate. Dar nu există încă nicio aplicaţie
clinică.
– Protezele
bionice au progresat foarte mult în anii din urmă. Există posibilitatea de a
integra protezele bionice şi ingineria tisulară, astfel încât rezultatele să
fie mai bune?
– Acesta este chiar un subdomeniu separat al
bioingineriei tisulare. Cele mai avansate cercetări sunt în protezarea oculară.
S-a încercat obţinerea unor cipuri, pe care se cultivă celule; acestea conduc
electricitatea şi practic au rolul de senzori. Cipurile pot fi apoi implantate.
Speranţa este ca astfel de dispozitive să permită măcar percepţia luminoasă în
alb şi negru. Un grup american a reuşit, după 30 de ani de cercetări pe
primate, să dezvolte cipuri care pot fi implantate intracerebral. Informaţia
colectată de cip este apoi transmisă unui computer şi mai departe se poate
transforma în comenzi către un dispozitiv robotic. Rezultatele acestea sunt de
anul trecut.
Politica ştiinţei vs.
politica publicaţiilor ştiinţifice
– O căutare în
PubMed arată că numai anul acesta – şi suntem de-abia în mai – aţi publicat
deja cel puţin douăzeci de articole. De unde această prolificitate?
– Majoritatea lucrărilor se întind pe mai
mulţi ani. Întâmplarea face ca anul acesta – de fapt, anul trecut – să se fi
împlinit zece ani de când conduc clinica de chirurgie plastică şi chirurgia
mâinii din Erlangen şi am realizat mai multe studii retrospective cu
rezultatele clinice şi cercetările din această perioadă. Sunt foarte bucuros că
am această serie majoră de publicaţii şi trebuie spus că toate sunt
interconectate, chiar dacă subiectele pot părea diverse. Am publicat, de pildă,
împreună cu chirurgii generalişti, experienţa noastră în reconstrucţia pelviană
după exenteraţia totală pentru patologie oncologică5; mai sunt doar
alte două-trei centre în lume cu o experienţă similară. Alte cercetări
comunicate sunt realizate împreună cu chirurgii vasculari6–9: bucle
arteriovenoase la om, unde avem, probabil, cea mai bogată experienţă din lume.
Lucrurile puse ca la cap exprimă, de fapt, o activitate de un deceniu, chiar
dacă ar putea părea că sunt multe articole apărute într-un interval scurt de
timp.
– Cum vă alegeţi
revistele în care publicaţi?
– Încercăm, în primul rând, să publicăm în
acele reviste care au o comunitate de cititori interesată de subiectul nostru.
– Aţi încercat să
publicaţi în reviste ca Nature sau Science? Mă refer la articolul cu cele două
cazuri de regenerare osoasă.
– De obicei nu, însă am încercat, de data
aceasta, să publicăm acolo rezultatele pe termen lung. Am crezut că ar merita să
apară acolo, uitându-ne şi la ceea ce s-a publicat, de pildă, în Lancet. Le-am
trimis, dar răspunsul lor a fost că nu sunt interesaţi. Am fost refuzaţi de
Nature, New England Journal of Medicine, Journal of the American Medical
Association.
– Are legătură
cu faptul că rezultatele sunt obţinute în Europa şi nu în Statele Unite?
– Da. Poate. Nu ştiu. Dar politicile
editoriale sunt un subiect în sine. Cred că sunt foarte multe cercetări de
valoare publicate în alte reviste decât cele câteva faimoase. Lucrurile sunt
însă prea puţin riguroase. Un prieten de la Stanford, de exemplu, a dezvoltat o
metodă de lipire a unei microanastomoze. A trimis articolul la revista Nature,
dar răspunsul primit a fost că studiul este mult prea specific, prea
chirurgical. El însă le-a răspuns, atrăgându-le atenţia că prima anastomoză
vasculară, realizată de Alexis Carrel în 1904, a fost baza pentru transplantul
de organe de astăzi. Nu este un subiect atât de specific, impactul poate fi
unul general. Şi apoi i-au acceptat lucrarea. Nu e uşor, dacă eşti chirurg
plastician, să publici în revistele cele mai bine cotate. Sunt însă foarte
mândru de faptul că am publicat în Journal of Cellular and Mollecular Medicine.
Dacă vedeţi ce se publică în această revistă, sunt numai articole cu un nivel ştiinţific
foarte ridicat, cu o comunitate valoroasă de cititori.
