Cercetator roman vorbeste despre autism
“Niciodata nu am stiut mai multe despre creier si bolile sale”- interviu cu Segiu P. PAŞCA, cercetător la Stanford -Aiudul e un mic orăşel săsesc pe care îl poţi traversa în maximum
zece minute, însă aici se întoarce din cînd în cînd să-şi viziteze
familia tînărul cercetător român Sergiu Paşca, postdoc în prestigiosul
laborator al Dr. Dolmetsch de la Universitatea Stanford. La doar 29 de
ani, Sergiu se poate lăuda ca fiind prim autor al unuia dintre cele mai
importante studii despre cauzele autismului, publicat recent în
prestigioasa revistă Nature Medicine
. Descoperirea a făcut
vîlvă peste Ocean fiind prima în care cercetătorii au reuşit să studieze
neuronii pacienţilor cu autism şi să testeze o substanţă capabilă să
schimbe defectele constatate. Deşi de importanţă majoră, studiul a fost
ignorat de presa românească, care dă însă întîietate diverselor terapii
hilare, perdante şi ineficiente, promovate de uriaşe maşini
publicitare. Aţi plecat din România ca să vă puteţi desfăşura, în condiţii
optime, munca de laborator. De unde atracţia pentru munca de cercetare, o
muncă care presupune multe sacrificii, mai ales pentru un tînăr? Mi-am dorit să fac cercetare ştiinţifică încă înainte de a studia
medicina la Cluj, din liceu cînd participam la olimpiadele de chimie.
Apoi, pe parcursul facultăţii, mi-a devenit foarte clar că asta e ceea
ce vreau să fac, că nu există satisfacţie mai mare decît aceea de a
descoperi ceva complet nou. Mai mult decît atît, am simţit multă
frustrare văzînd cît de puţin putem face ca medici pentru pacienţii cu
boli neurologice şi psihiatrice. Ca urmare, interesul meu s-a îndreptat
înspre înţelegerea bazelor neurobiologice ale acestor boli, în speranţa
că de aici vor veni noi ţinte terapeutice.
Cum aţi ajuns din Cluj la Stanford? Ce nu oferă România tinerilor cercetători? Am fost implicat în activitatea de cercetare ştiinţifică încă din
anul II de facultate. Am început să fac cercetare sub îndrumarea doamnei
conferenţiar dr. Maria Dronca de la Catedra de Biochimie, din
Universitatea de Medicină şi Farmacie din Cluj-Napoca. Interesul meu a
fost încă de la început îndreptat spre înţelegerea mecanismelor
biologice ale bolilor neuropsihiatrice, în special a autismului. Cu
sprijinul doamnei conferenţiar Dronca şi, la început, cu foarte puţine
resurse materiale, am publicat primul articol într-o revistă ştiinţifică
internaţională. În acest studiu, şi apoi în alte cîteva articole
publicate în următorii ani, grupul nostru a identificat prezenţa unor
anomalii specifice, metabolice şi enzimatice, la pacienţii cu autism. Pe
parcursul facultăţii, am lucrat în cercetare şi la Centrul de Cercetări
Neurale şi Cognitive (Coneural) din Cluj, la Institutul „Max Planck“
pentru Cercetarea Creierului din Frankfurt – Germania şi cu domnul
doctor Andrei Miu la Facultatea de Psihologie din UBB Cluj. În ultimul
an de facultate mi-am încercat norocul şi am aplicat pentru o poziţie
postdoctorală la Universitatea Stanford în laboratorul domnului doctor
Ricardo Dolmetsch. Am fost invitat la interviu, apoi am primit o bursă
(IBRO Outstanding Research Fellowship) şi în ianuarie 2009 am plecat
spre California.
Cred că formarea tinerilor români în cercetare în străinătate e
extrem de importantă. Foarte mulţi dintre cercetătorii din ţări extrem
de competitive în cercetare – ca Germania sau Japonia – merg şi se
formează în Statele Unite. Cred că e foarte important ca tot mai mulţi
tineri români să meargă la doctorat şi la studii postdoctorale în
străinătate şi apoi să se întoarcă în ţară ca formatori şi profesionişti
capabili să intre în competiţia internaţională. Datorită măsurilor
luate de Guvern în ultimii ani, sistemul de cercetare românesc se
schimbă în bine şi mi se pare că România oferă tot mai mult tinerilor
cercetători. Dar acest proces de schimbare nu va fi scurt şi cu
siguranţă va mai dura pînă cînd România să devină realmente competitivă
în cercetarea biomedicală.
Ultimul articol la care aţi lucrat e legat de mecanisme celulare
şi moleculare care contribuie la autism, o tulburare pentru care nu
există încă nici un medicament eficient – ceea ce constituie o provocare
pentru oamenii de ştiinţă. Ce aduce nou studiul dvs.? Cercetarea autismului şi a bolilor psihiatrice, în general, este
foarte dificilă pentru că nu avem acces direct la celulele din creier
care sînt afectate de boală. În momentul actual, în cercetarea
autismului, există două abordări în încercarea de a identifica bazele
celulare şi de circuit: utilizarea de creiere obţinute de la pacienţi
care au decedat sau utilizarea de rozătoare modificate aşa încît să
poarte mutaţii genetice asociate cu autismul. Cred că e uşor de înţeles
că aceste abordări nu sînt ideale: neuronii obţinuţi post-mortem nu mai
sînt activi metabolic şi electric, iar modelarea unei boli mentale
unic-umane la rozătoare nu e lipsită de controverse legate de
validitate. În articolul nostru publicat în revista
Nature Medicine,
utilizăm o metodă nouă de abordare a patogenezei (mecanismelor)
autismului prin derivarea non-invazivă în laborator de neuroni activi de
la pacienţi cu autism. Procesul durează mult şi e laborios, însă e uşor
de înţeles conceptual. Pe scurt, recoltăm celule din piele de la
pacienţi cu autism şi de la subiecţi sănătoşi şi, cu ajutorul unor
factori de transcripţie (gene) purtaţi de viruşi, transformăm aceste
celule din piele în celule care seamănă foarte mult cu celulele stem
(numite celule stem-induse sau, în engleză,
iPSC –
induced pluripotent stem cells).
Celulele stem pot fi diferenţiate în orice celulă din ţesuturile
corpului uman, aşa că noi, în laborator, am ghidat aceste celule
stem-induse obţinute de la pacienţi şi de la subiecţi sănătoşi în
neuroni printr-un proces de diferenţiere ce durează aproximativ şase
săptămîni. Aceşti neuroni sînt activi electric şi pot fi menţinuţi pe
perioade relativ lungi în laborator pentru studiu. Pentru acest articol,
echipa noastră s-a concentrat pe o subformă de autism numită sindromul
Timothy, care este cauzat de o mutaţie punctiformă (adică o singură
literă din codul genetic este schimbată cu o altă literă) într-un canal
de calciu din membrana celulară. Pentru prima dată, am reuşit să obţinem
în plăcuţe de laborator neuroni de la aceşti pacienţi, printr-o
modalitate neinvazivă. Apoi, am rulat o baterie de teste să vedem ce e
anormal cu aceşti neuroni. Foarte interesant a fost să observăm că
neuronii de la pacienţi introduceau mai mult calciu în celule atunci
cînd erau activaţi şi produceau în exces dopamină şi noradrenalină,
substanţe chimice utilizate în comunicarea dintre neuroni. În plus,
celulele de la pacienţi formează mai puţini neuroni care asigură
comunicarea dintre cele două emisfere în creier. Pe lîngă utilizarea
pentru înţelegerea mecanismelor bolii, aceşti neuroni pot fi utilizaţi
pentru descoperirea de medicamente. În studiul nostru, am identificat o
substanţă care poate schimba în mai puţin de 48 de ore expresia anormală
a enzimei care produce dopamină şi noradrenalină în exces. Trebuie însă
menţionat că substanţa identificată nu are aplicaţie terapeutică
imediată din cauza efectelor secundare. Substanţe înrudite cu aceasta ar
putea fi mai sigure. În concluzie, articolul nostru arată că se pot
obţine în laborator neuroni de la pacienţi cu autism care pot fi
studiaţi şi utilizaţi pentru descoperirea de medicamente.
Se vorbeşte mult despre importanţa celulelor stem, însă nu toată
lumea înţelege exact despre ce e vorba şi cu atît mai puţin soluţiile
inovatoare pe care utilizarea acestora o oferă în medicină. În ce fel
descoperirea celulelor stem a deschis noi orizonturi în cercetare? Celulele stem sînt celule care pot fi diferenţiate în orice fel de
celulă din corp. Sînt prezente în stadiile iniţiale de dezvoltare ale
embrionului. Potenţialul extraordinar al acestor celule este în special
în bolile degenerative. Ideea fiind în a utiliza aceste celule stem
pentru a obţine
in vitro (adică în plăcuţe în laborator)
celulele distruse într-o anumită boală (de exemplu, hepatocite în bolile
de ficat sau neuroni dopaminergici în boala Parkinson), celule care,
ulterior, pot fi transplantate la pacienţi. Utilizarea celulelor stem
umane – ca urmare a faptului că sînt obţinute de la embrioni – a ridicat
mai multe discuţii etice. Astfel că, posibilitatea de a reprograma
celule deja diferenţiate (ca de exemplu, celule din piele) în celule
care arată şi se comportă precum celulele stem izolate de la embrioni
(adică celule stem-induse sau iPSC) a fost foarte bine primită.
Ce nume de cercetători români vă vin în minte atunci cînd, de
pildă, le povestiţi colegilor de la Stanford despre ţara din care
veniţi? Emil Palade e primul nume care îmi vine în minte. Toată lumea aici
ştie de Palade şi de cercetările sale în microscopia electronică a
celulei. Paulescu e iarăşi un nume ştiut de unii, iar pentru cei care nu
ştiu, îmi face mare plăcere de fiecare dată să povestesc despre
prioritatea sa în descoperirea insulinei. Pentru că lucrez în
neuroştiinţe (ştiinţele creierului), am deseori ocazia de a menţiona
contribuţiile lui Gheorghe Marinescu la neuroştiinţele timpurii.
Care credeţi că sînt principalele direcţii de cercetare în autism? Care sînt priorităţile? Comunitatea de cercetători care studiază autismul este chiar extinsă
azi. Nu puteam spune acelaşi lucru acum 20 de ani. Însă interesul pentru
autism a crescut foarte mult în ultimii ani, odată cu creşterea
vertiginoasă a numărului de cazuri (la momentul actual se consideră că
aproximativ 1 din 100 de copii are o formă de autism). Acum, în sfîrşit,
începem să punem piesele de puzzle la un loc. În ultimii ani am început
să înţelegem tot mai mult despre genetica autismului (care gene sînt
asociate cu autismul) şi cred că în următorii ani vom înţelege mai mult
despre contribuţia factorilor de mediu la apariţia autismului. Datorită
modelelor animale pentru autism şi a celulelor stem-induse vom învăţa
mai mult despre bazele neuronale şi de circuit şi se vor efectua primele
screening-uri
in vitro de substanţe care ulterior pot
fi duse înspre trial-uri clinice şi apoi spre pacienţi. Studiile
clinice vor descrie mai bine nuanţele manifestărilor bolii, iar studiile
de imagistică vor indica cu mai mare rezoluţie structurile din creier a
căror activitate e anormală. Trebuie însă înţeles că autismul nu este o
boală – autismul este un grup de boli. Asta înseamnă că există cauze
diferite (diferite gene care interacţionează cu diferiţi factori de
mediu) şi cel mai probabil terapii diferite. Cîte forme de autism există
rămîne de văzut, şi, la fel, rămîne de văzut în ce măsură unele terapii
se vor dovedi eficiente în mai multe subforme. La momentul actual însă,
doar terapia comportamentală s-a dovedit eficientă în controlarea unor
manifestări ale bolii (medicaţia disponibilă este strict simptomatică
sau pentru bolile asociate). Oricum, niciodată nu am ştiut mai mult
despre creier şi bolile sale decît ştim acum şi, mai important,
niciodată pasul de înţelegere nu a fost mai accelerat decît acum.
a consemnat Ana DRAGU în revista
[Trebuie sa fiti inscris si conectat pentru a vedea acest link]