Dr. Niels Rochow este cercetător și neonatolog la Klinikum Nürnberg din Nürnberg (Germania), unul dintre cele mai mari spitale municipale din Europa.
Activitatea sa profesională, îngrijirea nou-născuților prematuri cu probleme medicale, îi permite să rămână în strânsă legătură cu subiectul cercetărilor sale. Acesta își amintește de o luptă încleștată la sfârșitul săptămânii pentru a salva viața unui nou-născut prematur.
„S-a născut prematur, iar starea ei era proastă. Ne-am luptat două zile și jumătate să o menținem în viață.” Supraviețuirea nou-născutului a depins de tehnologia invazivă de ventilație artificială și de susținerea externă a plămânilor și rinichilor.
Deși uneori salvează vieți, aceste dispozitive au fost dezvoltate inițial pentru adulți și reduse la scară pentru îngrijirea neonatală. Nu sunt bine adaptate la corpul micuț al unui nou-născut, sunt foarte invazive și pot deteriora țesutul pulmonar insuficient dezvoltat.
În prezent, nou-născuții prematuri au nevoie frecvent de foarte mult tratament medicamentos și să fie conectați la un ventilator mecanic care pompează aer în plămânii lor.
„Acești bebeluși sunt plini de tuburi și, practic, sunt paralizați”, spune Rochow. Deseori, acest tratament are efecte secundare și poate provoca boli pulmonare cronice, afectând întreaga viață a copilului.
Impactul pe termen scurt și lung
În fiecare an, circa 15 milioane de copii se nasc prematur – nașterea clasificată ca având loc înainte de a 37-a săptămână de sarcină. O sarcină la termen este de 40 de săptămâni, dar în ultimele trei săptămâni se întâmplă multe. În prezent, circa 7% din nașterile din UE sunt clasificate ca fiind premature.
În pofida evoluțiilor din domeniul terapiei intensive neonatale, progresele în ceea ce privește îmbunătățirea stării de sănătate pe termen lung a acestor sugari au fost lente. Două milioane de prematuri își pierd viața anual, înainte ca măcar să o înceapă.
În fapt, studiul Global Burden of Disease (Povara bolilor la nivel mondial) din 2010 estima că nașterile premature sunt principala cauză de deces și dizabilități în rândul copiilor cu vârsta de sub cinci ani, mai mult decât malaria sau pneumonia.
Ratând niște etape de dezvoltare esențiale care au loc, de obicei, în ultima parte a sarcinii, supraviețuitorii prezintă, de asemenea, riscuri sporite de consecințe asupra sănătății pe termen lung.
Există o probabilitate mai mare ca acești copii să sufere de afecțiuni respiratorii cum ar fi bronșita sau astmul și de o serie de tulburări de dezvoltare a sistemului nervos cauzate de leziunile cerebrale.
La fel ca pântecul mamei
Dr. Rochow este unul dintre membrii echipei de cercetători europeni și internaționali care au primit un grant prin programul Pathfinder al Consiliului European pentru Inovare (CEI), cu scopul de a lucra la o alternativă mai bună, un sistem pe care ei îl numesc „placentă artificială” sau ArtPlac.
Obiectivul este simularea condițiilor din pântecele mamei, având potențialul de a reduce complicațiile și de a îmbunătăți rezultatele pentru cei mai vulnerabili nou-născuți.
„În pântec, bebelușul este conectat la placenta naturală, care servește drept plămân și rinichi și are rol de hrănire”, spune profesorul Jutta Arens, unul dintre principalii oameni de știință în domeniul ingineriei care lucrează la proiectul ArtPlac, demarat în 2023.
„Această placentă nu poate fi reconectată după naștere. De aceea, dezvoltăm un dispozitiv care să îi înlocuiască funcțiile în cel mai natural mod posibil.” Prin conectarea la buricul nou-născutului, placenta artificială îi permite acestuia să se dezvolte și să se vindece natural, oferind o alternativă mai puțin invazivă la metodele actuale.
De asemenea, ArtPlac va facilita de la început contactul fizic al părinților cu copilul lor. Potrivit lui Rochow, ventilatoarele artificiale nu sunt doar foarte invazive, ci și oribile pentru părinți.
„Dacă îți auzi bebelușul plângând, vrei să-l ții în brațe. Cu toate acestea, nu poți. Cu ArtPlac, părinții ar putea fi mai aproape de bebeluș și ar putea interacționa mai ușor cu acesta.”
ArtPlac va intra în etapa de testare in vitro inițială în ultimul trimestru al anului 2024. Această etapă va fi urmată de testarea in vivo pentru demonstrarea principiului, care va fi efectuată pe un miel născut prematur. Obiectivul este să putem efectua studii clinice inițiale pe copii în următorii câțiva ani.
Leziuni timpurii, consecințe pe viață
Deși progresele în domeniul medicinei înseamnă că peste jumătate dintre toți copiii născuți mai devreme de 28 săptămâni supraviețuiesc, o proporție mare dintre aceștia au o dizabilitate pe viață. Chiar și copiii născuți prematur dar mai aproape de termen – între 32 și 37 de săptămâni – sunt supuși unui risc sporit.
Afectarea cerebrală cauzată de nașterea prematură, cunoscută ca encefalopatie de prematuritate (EP), poate duce la afecțiuni pe termen lung, cum ar fi paralizia cerebrală, afectarea gravă a funcțiilor cognitive, sindromul de hiperactivitate și deficit de atenție (ADHD) și tulburările din spectrul autist (ASD).
De asemenea, leziunile cerebrale pot fi cauzate de lipsa oxigenului în timpul nașterii (asfixie) sau de o comoție cerebrală în preajma momentului nașterii.
De exemplu, se estimează că un sfert din toate cazurile de paralizie cerebrală sunt asociate cu nașterea prematură. Însă diagnosticarea unei leziuni cerebrale la un prematur este complicată și poate dura zile sau săptămâni întregi. Chiar și atunci, există puține opțiuni de tratament.
Dr. Bobbi Fleiss este cercetătoare și lector universitar la Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) din Melbourne (Australia). Ea conduce laboratorul pentru leziuni cerebrale perinatale din cadrul RMIT și este pasionată de înțelegerea leziunilor de la nivelul creierului nou-născuților și îmbunătățirea perspectivelor acestor sugari.
„Procedura standard este aplicarea terapiei de răcire, care trebuie efectuată în șase ore de la naștere”, explică Fleiss. „Este foarte stresant.”
Fleiss face parte dintr-o echipă internațională de cercetători care au primit finanțare din partea UE pentru a dezvolta un tratament alternativ pentru leziunile cerebrale ale prematurilor. Coordonat de Institutul Național Francez de Sănătate și Cercetare Medicală (INSERM), proiectul PREMSTEM se derulează din 2020 până la sfârșitul lui 2024.
Acesta reunește clinicieni de top, cercetători, grupuri de susținere și reprezentare ale părților interesate și un partener industrial specializat în neonatologie și dezvoltarea de medicamente din opt țări: Australia, Franța, Germania, Italia, Țările de Jos, Spania, Suedia și Elveția.
Celule stem care vindecă creierul
La fel ca ArtPlac, PREMSTEM se inspiră din designul naturii însăși. Sângele care rămâne în cordonul ombilical după naștere conține un tip special de celulă, denumită „celulă stem”.
Acestea au abilitatea de a se transforma în multe tipuri diferite de celule, cum ar fi celulele măduvei osoase, celule sanguine sau celule cerebrale. Din acest motiv, sunt foarte eficiente pentru tratarea unui număr mare de boli.
PREMSTEM utilizează celule stem din cordoane ombilicale donate pentru a crea un nou tratament revoluționar și ușor de administrat, care ar putea ajuta la vindecarea leziunilor cerebrale neonatale.
„Gândiți-vă la celulele stem ca la niște fabrici minuscule care produc substanțe chimice utile și sprijină creierul să se ajute singur”, spune Fleiss. „Obiectivul nostru este să furnizăm un tratament intranazal folosind vapori fini care conțin celulele stem.”
Mai exact, un spray nazal simplu care conține celule stem este pulverizat în nasul bebelușului. De acolo, celulele stem se deplasează către creier, identifică zonele afectate și ajută creierul să se repare singur.
Cercetătorii PREMSTEM au testat cu succes diferite sisteme de livrare, câteva dintre acestea dovedindu-se eficiente pentru reducerea leziunilor cerebrale la animale. Aceștia estimează că studiile clinice de testare a noului tratament la bebeluși ar trebui să înceapă în 2026.
Succesul acestor proiecte ar putea schimba viața a milioane de bebeluși și a familiilor lor. „Chiar dacă ajutăm doar un procent dintre aceștia, ar fi minunat”, spune Fleiss.
„Visul meu este să vedem fiecare bebeluș ieșind din spital cu familii zâmbitoare. Sper ca cel mai mare stres al fiecărui părinte să fie cum să prindă centurile scaunului pentru mașină al bebelușului. Nimic altceva.”
Articol scris de Michaela Nesvarova
Cercetările menționate în acest articol au fost finanțate prin programul Orizont al UE, inclusiv, în cazul ArtPlac, prin Consiliul European pentru Inovare (CEI). Opiniile persoanelor intervievate nu reflectă neapărat opiniile Comisiei Europene.
Mai multe informații
Acest articol a fost publicat inițial în Horizon, revista de cercetare și inovare a UE.