Paul Vasos:  Trebuie să dezvoltăm cunoașterea, arma noastră principală pentru contribuția la dezvoltările științifice trebuie să fie dezvoltarea know-how-ului

”Noi practic dezvoltăm o metodă de detecție rapidă a efectelor radiației asupra sistemelor vii,în contextul laserului de la Măgurele - laserul de la Măgurele înseamnă o cantitate fantastică de energie care este trimisă asupra sistemelor vii, în cele din urma asupra celulelor. Caracteristica principală este concentrația foarte mare în timp și în spațiu și aceasta se numește radiație FLASH (...) Acest tip de radiație a fost evaluată de de curând în clinici și s-a văzut, la modul practic, că are o toxicitate mai scăzută decât radiația standard utilizată în radioterapie. (...)”, spune Prof. dr. Paul Vasos, coordonatorul Laboratorului și al Echipei de Biofizică și Aplicații Biomedicale de la ELI-NP, IFIN-HH (https://www.eli-np.ro/biophysics_lab.php) în interviul acordat pentru emisiuna Știința 360, realizatoare Corina Negrea. (...)

În radioterapie, se trimite o doză de radiație care poate să fie compusă din fotoni sau din particule - protoni - radiație care, practic, arde zona tumorală.Este o interacție acolo care are, ca urmări, niște oxidări.Este trimisă pe o zonă țintită, dar efectele se propagă atunci când este trimisă în mod clasic.

Deci scopul principal la radioterapie este nu atât supresia zonei tumorale, pentru că aceasta se poate obține desigur escaladând doza tot mai mult, până la urmă se distruge zona tumorală, dar este minimizarea toxicității, pentru că dacă se generează toxicitate în țesutul sănătos, atunci apar tot felul de efecte secundare.Deci ce este important să facem este să evaluăm cât mai aproape, cât mai aproape de timp real, efectele atât pentru tratament, cât și efectele toxice în jurul zonei țintite.Și pentru asta noi folosim Rezonanța Magnetică Nucleară, pentru că este o tehnică neinvazivă, folosește unde radio, deci putem să vedem fără să interferăm cu ceva ceea ce se petrece în țesuturile vii în celule și primim semnale de la metabolismul din zonele de interes, atât zonele tumorale, cât și zonele țesutului sănătos. (...) Astane indică cât de eficace este această radioterapie flash acolo unde o trimitem și cât de sigură, câtă toxicitate generează în țesutul sănătos dimprejur.Și până de curând, Rezonanța Magnetică Nucleară nu avea sensibilitatea necesară pentru a urmări aceste efecte în timp real.Acestea sunt niște dezvoltări foarte recente care au amplificat sensibilitatea cu foarte mult, cu un factor de până la 10.000. Asta este ceva enorm. (...)

Sunt avansuri tehnologice care deschid calea unor avansuri de cunoaștere, pentru că metabolismul celular și schimbările care apar în metabolism în anumite condiții patologice și ca urmare a tratamentului sunt încă un mare semn de întrebare. E o ecuație foarte, foarte complicată cu multe, multe necunoscute.Până acum, rezonanța magnetică nucleară avea acest mare avantaj, că este neinvazivă. În momentul în care a fost amplificată sensibilitatea, însă, putem să detectăm molecule care sunt în concentrații mai mici decât apa.

Până acum se detecta apa. Rezonanța Magnetică Nucleară standard detectează apa din corp care este într-o concentrație suficientă, într-o concentrație mare, dar odată cu aceste amplificări, care poartă numele de ”hiperpolarizare” sau ”dynamic nuclear polarization”, ( am contribuit și noi în Elveția și în Franța), s-a deschis calea pentru a detecta, la fel ca în PET-CT, metaboliții din corp.Și asta este o dezvoltare extraordinară, pentru că dacă PET-CT folosește radiație ionizantă (și asta înseamnă că nu poate fi folosită foarte frecvent, în general se recomandă o investigație PET-CTnu mai des decât odată la șase luni), rezonanță magnetică nucleară poți să faci oricât de frecvent: în fiecare zi, o datăla câteva ore șamd pentru că este absolut neinvazivă, nu folosește radiație ionizantă.

Și asta înseamnă că dacă aplici un tratament, poți urmări oricât de aproape efectele tratamentuluiși asta este o potrivire extraordinară cu această radiație flash care e aplicată în pulsuri. Perspectiva pe care o avem noi, este ca după fiecare aplicare, dupăfiecare puls de radiație flash să aibă loc o evaluare. Asta deschide și calea modificării tratamentului, dacă este necesar, poate că acum sunt foarte mult folosite tratamentele combinate, nu doar radioterapie, ci radioterapie plus chimioterapie plus imunoterapie, iarabilitatea de a vedea ce se întâmplă acolo, de a ajusta în timp real tratamentul este un avantaj fantastic.Mai ales că noi nu vorbim de a aduce pacienții în perioada următoare undeva într-un institut de fizică, vorbim de dezvoltări ale metodei și pentru asta trebuie să facem multe studii pe țesuturi, pentru a contribui la brevetele care se dezvoltă, aceste metode sunt foarte folositoare.

Este vorba de ceea ce se cheamă ”cercetare translațională”, adică metodele se dezvoltă în laborator și sunt translatate în clinică, englezii spun ”from bench to bedside”.

De ce prin metoda aceasta FLASH, care țintește tumora, efectele secundare sunt mai mici asupra țesutului sănătos din jur? Adică de ce nu se propagă la fel?

”Acum sunt avansate multe ipoteze, și aceste ipoteze trebuie verificate experimental.Răspunsul scurt este nimeni nu știe deocamdată.

S-a observat, de exemplu, în studiile pe șoricei, că evoluția acestor șoricei este mai bună dacă au fost tratați cu radiație FLASH, în sensul în care problemele cognitive care sunt induse de toxicitate sunt reduse. S-a văzut că inflamația este redusă, atât în studiile preclinice, cât și în primul studiu clinic care a fost făcut pentru o tumoră epitelială. Dar, sincer, nimeni nu știe încă de ce.

S-a avansat prima dată ipoteza că ar putea fi vorba despre consumarea oxigenului prezent local la nivelul tumorilor și al țesutului sănătos, că radioterapia FLASH îl consumă mai repede și atunci arderea nu mai are combustibil după aceea, după care s-au făcut diverse studii moleculare, și accentuez acest cuvânt, este foarte important: toate acestea sunt niște procese moleculare metabolice, deci trebuie studiate la nivel molecular.Aceasta este forța rezonanței magnetice nucleare, pentru că poți urmări fiecare moleculă așa cum este ea nemodificată în corpul uman. (...)

Noi trebuie să dezvoltăm cunoașterea, că arma noastră principală pentru contribuția la dezvoltările științifice trebuie să fie dezvoltarea know-how-ului, sigur, în contextul în care tehnica se dezvoltă.Cel mai mare ciocan din lume îl vom avea pentru o perioadă de timp, poate redusă, decinu trebuie să fim cantonați numai în această optică strict tehnică.Trebuie să dezvoltăm o cunoaștere și niște metode ale noastre pe care să le aducem pe plan internațional și să fim căutați și în colaborări pentru aceste contribuții intelectuale pe care le aducem.

Sunt diverse bariere tehnologice pentru translatarea unui sistem laser în clinici. Dar aresens apropierea cât mai mult de clinici, are sens să dezvoltăm ceea ce dezvoltămcât mai mult într-o optică interdisciplinară, în colaborare cu medicii, cu biologii. Șiaceastă cultură, din punctul meu de vedere, a cam lipsit în țara noastră,pentru că în țara noastră au fost dezvoltate niște direcții științifice unidisciplinare, mastodont, în timp ce în străinătate s-au dezvoltat aceste direcții între biologie și fizică,între fizică și chimie și pe tematici țintite pe întrebări interdisciplinare,la noi nu au reușit să se dezvolte nici după revoluție, și dinamica este destul de ușorde înțeles, pentru că atunci când creezi o structură administrativă cu multă putere, această structură are tendința să se conserve, să se reproducă așa cum este.

Deci nu este surprinzător că nu reușim, sau reușim destul de greu să dezvoltăm niște direcții de cercetare interdisciplinare.Eu am pledat pentru colaborări ceva mai extinse cu biologia și cu biochimia și pentru aducerea unor direcții interdisciplinare.”, spune Paul Vasos.

”Avem opt ani de dezvoltare, în care au fost eforturi foarte mari pentru ridicarea laboratorului nostru. (...) formareaoamenilor și crearea cadrului și a colaborărilor a cerut foarte, foarte mult timp, pentru că nu exista această cultură”, mai spune Paul Vasos.

Cât de avansate sunt cercetările de la ELI-NP, ce presupune existența unui laborator specializat în așa ceva - în interviul acordat de Prof. dr. Paul Vasos, coordonatorul Laboratorului și al Echipei de Biofizică și Aplicații Biomedicale la ELI-NP, IFIN-HH (https://www.eli-np.ro/biophysics_lab.php) emisiunii Știința 360, realizatoare Corina Negrea.

Prof. Paul Vasos ”coordoneaza Laboratorul si Echipa de Biofizica si Aplicații Biomedicale la ELI-NP, IFIN-HH (https://www.eli-np.ro/biophysics_lab.php) si supervizeaza activitatea științifică a doctoranzilor în cadrul Școlii Doctorale Interdisciplinare a Universității din București. Înainte de a se întoarce în România, Paul Vasos a fost profesor al Facultății Biomedicale al Univ. Paris-V Descartes, coordonatorul MSc de „Spectroscopie si Analize orientate spre Stiintele Vietii” (Spectroscopie et Analyses vers le Vivant), a condus proiecte științifice și a coordonat echipe științifice la Paris-V si la Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL).

Are un un doctorat internațional în biologie structurală de la Universitatea din Florența, Universitatea din Utrecht și Universitatea. din Frankfurt. A contribuit in cursul carierei la noi metode de rezonanță magnetică, în principal pentru ameliorarea sensibilității, duratei semnalelor detectate și rezolutiei în RMN (Vasos et al., Proc. Nat Acad. USA, 2009, Phys Rev Lett, 2010, Progr. NMR Spectrosc., 2019).

A introdus în România noi tematici de cercetare pentru ameliorarea sensibilității in Rezonanța Magnetică Nucleară prin Hiperpolarizare (HP-RMN). Aplicațiile pentru ghidarea prin HP-RMN a radioterapiei FLASH, un tip nou de tratament cu toxicitate redusă, folosind, e.g., radiatie accelerată de laseri de mare putere, propuse de Paul Vasos în laboratorul de la Măgurele sunt descrise in articolul-program Med. Phys. (Asavei, al., et Vasos, 2019). Rezultatele recente ale grupului sunt rezumate la: https://biophysicsmr.wordpress.com.

Este laureatul Premiului Academiei Române Nicolae Teclu în 2019 și a fost nominalizat pentru premiul Latsis la Ecole Polytechnique Federale de Lausanne în 2010. Paul Vasos este reprezentantul României în Comitetul Asociației Europene AMPERE (https://www.ampere-society.org/Organization.html)” (conform CV).