Slovenija med vodilnimi na področju elektroporacije

Elektroporacija je metoda, pri kateri celico izpostavijo kratkim električnim pulzom, zaradi česar pride do začasnih sprememb v prepustnosti celične membrane. "V tem času lahko v celico vnesemo ali izločimo molekule, ki membrane sicer ne morejo prehajati," je za STA pojasnil Damijan Miklavčič iz Laboratorija za biokibernetiko na Fakulteti za elektrotehniko Univerze v Ljubljani.

Je vsestranska metoda, uporabna v raziskavah, medicini, biotehnologiji, živilski tehnologiji, tudi na področju okoljskih in energetskih prizadevanj. Tako se jo lahko uporablja pri pasterizaciji hrane, čiščenju odpadnih voda, pa tudi genski terapiji in zdravljenju tumorjev.

Slovenski raziskovalci ključni pri razvoji elektrokemoterapije

Pri razvoju metode uničevanja rakavih tumorjev s pomočjo elektroporacije, elektrokemoterapije, so ledino orali prav slovenski raziskovalci z ljubljanske fakultete za elektrotehniko in Onkološkega inštituta Ljubljana. Skupini Miklavčiča in Gregorja Serše z inštituta sta od samega začetka sodelovali pri razvijanju te metode, raziskovanju mehanizmov in kliničnih aplikacij.

Pri elektrokemoterapiji gre za kombinacijo električnih pulzov in kemoterapevtikov, zdravil, ki se standardno uporabljajo za sistemsko zdravljenje raka. Ta zdravila, že leta registrirana za zdravljenje raka, pa imajo eno pomanjkljivost, in sicer, da težko vstopajo v tumorske celice. Z izpostavitvijo celic kratkim visokonapetostnim električnim pulzom pa se z elektroporacijo poveča vnos zdravil v celice in s tem njihova učinkovitost, je za STA pojasnil Serša.

Pri tem se lahko uporabljajo zelo nizke doze kemoterapevtikov, ki so nižje od siceršnjih doz teh zdravil pri sistemskem zdravljenju raka. Električne pulze dovedejo s posebnimi elektrodami in s tem dosežejo elektroporacijo celic v tumorju. Bolniki so med tem pod anestezijo.

Elektrokempoterapija je sicer še vedno v fazi razvoja in ni primerna za vse bolnike, kot tudi ne za vse vrste raka. O zdravljenju z elektrokemoterapijo tako odloča zdravniški konzilij. S to metodo zdravijo bolnike, ki so jim pred tem ponudili že druge vrste zdravljenja, elektrokemoterapija pa je za njih verjetno ena od zadnjih možnosti zdravljenja. "Glede na to je njihovo število razmeroma majhno, se pa giblje v majhnem slovenskem prostoru kljub vsemu pri približno 60 na leto," je dejal Serša.

V Evropi je bilo lani po podatkih proizvajalca, ki so mu pomagali pri razvoju tako naprav kot elektrod, zdravljenih več kot 3000 bolnikov v 220 različnih bolnišnicah in centrih, je še dodal Miklavčič.

Elektroporocija pomembna tudi za druge postopke zdravljenja

Slovenska industrija in znanost sta svoj pomen na področju elektroporacije potrdili tudi s projektom in konzorcijem SmartGene.Si, katerega koordinator je bil Onkološki inštitut Ljubljana. V sklopu projekta so razvili novo gensko terapijo za zdravljenje kožnih tumorjev glave in vratu. Konzorcij je trenutno v fazi kliničnega preizkušanja zdravljenja kožnih tumorjev z gensko terapijo.

Poleg tega laboratorij za biokibernetiko na ljubljanski fakulteti za elektrotehniko od leta 2015 sodeluje z največjim proizvajalcem medicinske opreme, podjetjem Medtronic iz ZDA, s katerim raziskujejo in razvijajo metodo srčne ablacije z elektroporacijo. Glede na dosedanje rezultate je ta varnejša od trenutno najpogosteje uporabljene radiofrekvenčne ablacije in glede na dosedanje klinične rezultate vsaj enako učinkovita, je za STA povedal Miklavčič.

Kongres elektroporacije priložnost za povezovanje strokovnjakov z različnih področij

Namen prvega slovenskega kongresa, ki se začenja danes, je ustvariti priložnost za nova sodelovanja ter zagotoviti napredek elektroporacije in na elektroporaciji temelječih postopkov in terapij ter izboljšati komunikacijo med raziskovalci samimi in "uporabniki". "To je priložnost, da vidimo, na katerih področjih smo bili uspešni in kje bi se še dalo uporabiti elektroporacijo," je dejal Miklavčič.

Danes popoldne se bodo na primer srečali vsi zdravniki, ki uporabljajo metodo elektrokemoterapije, kar je Serša označil za izjemen dosežek za slovenski prostor. Priložnost za predstavitev svojih idej bodo dobili tudi vsi doktorski študenti, ki raziskujejo na področju elektroporacije in njene rabe.

Udeležbo na kongresu je potrdil tudi minister za visoko šolstvo, znanost in inovacije Igor Papič, s čemer po besedah Miklavčiča daje priznanje njihovim dosedanjim prizadevanjem in uspehom - vsaj na simbolni ravni.

Med večjimi izzivi financiranje in interdisciplinarno povezovanje

Od nove vlade si Miklavčič obeta tudi več posluha pri razumevanju pomena financiranja znanosti. Stabilno in ustrezno financiranje je namreč eden pogojev za nadaljnji razvoj, pa tudi medsebojno povezovanje disciplin.

"Ko več ali manj borimo za preživetje, je tudi sodelovanje bistveno težje," je opozoril. "A moramo se zavedati, da tako kompleksnih in obširnih problemov, s katerimi se človeštvo trenutno spopada, z monodisciplinami pravzaprav sploh ne moremo več reševati. Brez sodelovanja med disciplinami ne moremo," je poudaril.

Kot primer dobrega povezovanja disciplin Miklavič izpostavlja laboratorij za biokibernetiko, ki letos obeležuje 60-letnico delovanja. Laboratorij, ki ga je ustanovil Lojze Vodovnik, je pod vodstvom Miklavčiča danes največja skupina na svetu, ki preučuje elektroporacijo "z vseh zornih kotov, od mehanizmov delovanja, uporabe in razvoja naprav, numeričnih modelov do eksperimentov na celičnem nivoju in nivoju membran". Ob tem zaposluje različne profile strokovnjakov, kot so elektrotehniki, strojniki, kemiki, zdravniki, biotehnologi, biologi in mikrobiologi.