Descoperire românească: gelul care poate salva vieţi. Metodă ieftină şi rapidă, aplicabilă în cazul infarcturilor

- Interviu cu dr. Anton Airinei, directorul Institutului de Chimie Macromoleculară "Petru Poni" Iaşi -

Produs injectabil cu costuri minime. Arie de aplicare nelimitată

- În mass-media din România a apărut ştirea potrivit căreia cercetătorii de la  Institutul de Chimie Macromoleculară "Petru Poni" din Iaşi au inventat un produs care ar putea revoluţiona medicina cardiovasculară. V-aş ruga să ne spuneţi în ce constă această invenţie.

- În laboratorul de Poliaditie şi Fotochimie din cadrul Institutului de Chimie Macromoleculară "Petru Poni" s-au făcut studii privind sinteza, prelucrarea şi utilizarea, în domeniul biomedical, a unei serii largi de hidrogeluri termoreversibile injectabile pe bază de poliuretani amfifilici sintetici şi semisintetici. Aceste materiale nu sunt toxice şi au structura asemănătoare cu matricea extracelulară a celulei umane, ceea ce permite aderarea şi proliferarea celulelor în matricea sa, cu formarea unui ţesut nou, atunci când este injectat într-o zonă bolnavă cum este cea a muşchiului inimii (infarct miocardic), tendoanelor şi ligamentelor de la mâini, picioare etc.

Gelurile termoreversibile injectabile amfifilice sunt macromolecule formate din două secvenţe: una care este solubilă în apă, numită hidrofilă şi alta care nu este insolubilă în apă, numită hidrofobă. Modificarea raportului molar dintre cele două secvenţe permite obţinerea unei game foarte variate de materiale. Fiecare material are specificitate pentru o anumită afecţiune. Astfel, dezvoltarea acestor hidrogeluri este practic nelimitată, pentru că nu necesită alte materii prime pentru fiecare produs nou. Ca să înţelegem mai bine fenomenul, putem să deschidem "cartea Sfintei Naturi" şi luând în studiu pielea animalelor, se poate observa cât de diversă este, dar dacă analizăm structura acesteia, vom găsi numai 20 de aminoacizi. Surprinzător, se constată că diversitatea se realizează numai prin modificarea raportului molar al acestor aminoacizi.

- Produsul poate înlocui integral chirurgia invazivă? S-ar putea renunţa complet la operaţia pe cord?

- Hidrogelurile, cu un conţinut de 8-17% solide, formează cu apa soluţii omogene, transparente, iar la temperatura corpului (circa 37 grade C), se gelifiază în timp de 38-53 secunde. Apa este legată prin legături de hidrogen de macromoleculele polimerului şi formează împreună cu acesta structuri ordonate, cristaline, biocompatibile, bioresorbabile, hemocompatibile şi hemostatice.

Cercetările in vivo pentru un astfel de material s-au efecuat, prin chirurgie noninvazivă, pe inimă pe şobolani, de către Department of Biomedical, Biotechnological and Translational Sciences and Department of Clinical and Experimental Medicine, University of Parma, Italy, în cadrul proiectului internaţional BIOSCENT 2009-2014 în care Institutul de Chimie Macromoleculară "Petru Poni" a fost partener. Rezultatele investigaţiilor au arătat că în locul bolnav de pe inimă (unde s-a făcut injecţia, cu un ml de soluţie apoasă care conţine 0,2 g de hidrogel semisintetic termoreversibil, cu durata de gelifiere 44 secunde), s-a format un ţesut colagenic sănătos în numai 4 săptămâni, iar hidrogelul a fost total resorbit. Nu a apărut un răspuns inflamator şi nu s-a constatat niciun fel de toxicitate!

- Ce ne puteţi spune despre costul utilizării gelului minune? Va fi un medicament accesibil pentru toate categoriile de pacienţi sau va fi un produs scump?

- Această realizare este de excepţie, deoarece:

# Produsul injectabil se poate fabrica cu costuri minime, de preferat în România.

# Materiile prime sunt accesibile şi nu poluează solul, apa şi atmosfera.

# Are un impact social foarte mare. Preţul spitalizării ar putea fi micşorat substanţial. Dacă testele pe animale se reproduc şi pentru om, pacientul se poate întoarce acasă după o perioadă minimă de spitalizare, putând astfel să-şi reia viaţa normală. 

# Are impact economic foarte mare: I) dintr-o tonă de produs solid se pot fabrica 5.000.000 fiole de 1ml cu 0,2 g/ml substanţă activă. Estimând că o fiolă ar costa numai 2 euro, se obţin 10.000.000 euro; II) pe de altă parte, personalul productiv care este tratat de infarct cu acest gel reintră repede în producţie, având capacitate de muncă maximă; III) producţia acestui biomaterial bioactiv ar fi de peste 15 milioane euro numai pentru România, unde bolile cardiovasculare o situează pe locul 7 din cele 33 de ţări analizate, cu aproape 700 de decedaţi la 100.000 locuitori (400 bărbaţi, 300 femei), faţă de media UE de numai 278 de decedaţi, raportaţi la acelaşi număr de persoane.

- Hidrogelul poate fi folosit şi în alte domenii medicale sau doar în cardiologie? 

- Hidrogelurile termoreversibile injectabile au aplicaţii largi, cum ar fi: medicina regenerativă, ingineria tisulară, nanocompozite cu eliberare controlată de substanţe bioactive: enzime, factori de creştere şi proliferare celulară, insulină, nanoparticule metalice Ag, Au, Pt etc. De exemplu, noi am realizat un nanocompozit hidrogel-nanoparticule de argint, utilizat pentru tratarea unei boli de piele de origine necunoscută, care nu răspundea la niciun medicament. Dupa 78 de zile, bolnavul s-a vindecat, pielea s-a refăcut total împreună cu părul care o acoperea înainte de îmbolnăvire.

Pe lângă cele arătate mai înainte, ne putem gândi la investigaţii de avangardă, cum ar fi cristalinul ocular, care este un material biologic cristalin, format din 98% apă şi 2% proteină. Înlocuirea lui cu unul fabricat în laboratoarele noastre ar fi un orizont previzibil.

Inventatorii ieşeni îi aşteaptă pe investitorii români sau străini

- Vedeţi fezabilă o eventuală colaborare cu alte institute de cercetări şi/sau producători de medicamente din străinătate?

- Noi dorim sa transferăm cunoştinţele pe care le avem - ştiinţifice şi tehnologice - unor persoane fizice şi/sau juridice interesate să dezvolte o unitate de producţie a hidrogelurilor termoreversibile injectabile în România, de preferinţă la Iaşi. Preferăm la Iaşi pentru că avem o bază de cercetare dotată la nivel internaţional, personal înalt calificat suficient, care ar putea asigura transferul de cunoştinţe şi inovarea permanentă mult mai uşor şi eficient. În plus, institutul poate asigura unităţii productive, la cerere, şi alte biomateriale inteligente de interes, cum ar fi, de exemplu, valve de inimă şi vase de sânge resorbabile, care au fost cercetate in vivo pe oi cu rezultate bune (cercetările s-au realizat în cadrul proiectului BIOSCENT), biomateriale cu proprietăţi anticanceroase, nanocompozite cu cedare controlată de produse bioactive cu ţintă pentru boli necunoscute sau diferite forme de cancer.

- Hidrogelul nu este prima invenţie care vă poartă semnătura. Ne puteţi spune care este portofoliul invenţiilor, brevetelor cu care se mândreşte echipa de cercetători ai Institutului de Chimie Macromoleculară "Petru Poni" din Iaşi?

- Institutul de Chimie Macromoleculară "Petru Poni" are în portofoliu un număr de peste 740 brevete de invenţie elaborate în perioada 1962-2016. Dintre brevetele care au fost aplicate le menţionăm pe cele privitoare la producţia industrială de 4,4'-dibenzil diizocianat şi polietilenglicol adipat, intermediari pentru obţinerea pielii sintetice poliuretanice, obţinerea de uleiuri, emulsii şi cauciucuri siliconice, schimbători de ioni macroporoşi, poliimide, fotopolimeri, restaurarea şi conservarea patrimoniului cultural.

Ţi-a plăcut articolul? Atunci distribuie-l şi către prietenii şi partenerii tăi! Îţi mulţumim!