sf_243 rom ok

PROIECTANT GENERAL: S.C. INTERGROUP ENGINEERING S.R.L.

STUDIU DE FEZABILITATE

Program Opera ional Sectorial pentru CRESTERE A COMPETITIVITATII ECONOMICE Axa Prioritara 2: Cresterea competitivitatii economice prin cercetare-dezvoltare si inovare Domeniul major de interventie 2-Investitii in infrastructura de CDI Operatiunea 2.1-Dezvoltarea infrastructurii CD existente si crearea de noi infrastructuri CD

CENTRU DE CERCETARE SI TRATAMENT IN GASTROENTEROLOGI E BAZAT PE METODE IMAGISTICE SI TEHNICI MOLECULARE - TARGET -

BENEFICIAR: UNIVERSITATEA DE MEDICINA SI FARMACIE CRAIOVA- 2008-

STUDIU DE FEZABILITATE PROGRAMUL OPERATIONAL SECTORIAL CRESTEREA COMPETITIVITATII ECONOMICE AXA PRIORITARA II: INVESTITII IN INFRASTRUCTURA DE CDI

- TARGET CENTRU DE CERCETARE SI TRATAMENT IN GASTROENTEROLOGIE BAZAT PE METODE IMAGIST ICE SI STUDII MOLECULARE

Studiu de fezabilitate

TARGET

SF

2

CUPRINSCuprins:.......................................................................................................................................................3 Acronime:....................................................................................................................................................4 1 DATE GENERALE...............................................................................................................................5

2

1.a 1.b 1.c 1.d 1.e

INFORMATII GENERALE PRIVIND PROIECTUL ................................................................................5

Denumirea obiectivului de investitii ................................................................................... 5 Amplasamentul (judetul, localitatea, strada, numarul)......................................................... 5 Titularul investitiei ............................................................................................................. 5 Beneficiarul investitiei........................................................................................................ 5 Elaboratorul studiului ......................................................................................................... 5

3

2.a Situatia actuala si informatii despre entitatea responsabila cu implementarea proiectului .... 5 2.b Descrierea investitiei ........................................................................................................ 11 2.b.1 Concluziile studiului de prefezabilitate sau ale planului detaliat de investitii pe termen lung (in cazul in care au fost elaborate in prealabil) privind situatia actuala, necesitatea si oportunitatea promovarii investitiei, precum si scenariul tehnico-economic selectat ................. 11 2.b.2 Scenarii tehnico-economice : .................................................................................... 37 2.b.3 Descrierea constructiva, functionala si tehnologica, dupa caz.................................... 40 2.c Date tehnice ale investitiei ................................................................................................ 94 2.c.1 Zona si amplasamentul ................................................................................................. 94 2.c.2 Statutul juridic al terenului............................................................................................ 94 2.c.3 Situatia ocuparilor definitive de teren............................................................................ 94 2.c.4 Studii de teren............................................................................................................... 94 2.c.5 Caracteristicile principale ale constructiilor din cadrul obiectivului de investitii si variantele constructive de realizare a investitiei ........................................................................ 94 2.c.6 Situatia existenta a utilitatilor si analiza de consum..................................................... 107 2.c.7 Concluziile evaluarii impactului asupra mediului........................................................ 107 2.d Durata de realizare si etapele principale; graficul de realizare a investitiei ...................... 108COSTUL ESTIMATIV AL INVESTI IEI ............................................................................................ 110

4

3.a 3.b

ANALIZA COST BENEFICIU ........................................................................................................... 115

Valoarea totala cu detalierea pe structura devizului general ............................................ 110 Esalonarea costurilor coroborate cu graficul de realizare a investitiei .............................. 112 Identificarea investitiei si definirea obiectivelor.............................................................. 115 Analiza optiunilor........................................................................................................... 116 Analiza financiara........................................................................................................... 117 Analiza economica ......................................................................................................... 118 Analiza de senzitivitate................................................................................................... 118 Analiza de risc ................................................................................................................ 119 Numar de locuri de munca create in faza de executie ...................................................... 121 Numar de locuri de munca create in faza de operare ....................................................... 121

4.a 4.b 4.c 4.d 4.e 4.f5 6

SURSELE DE FINANTARE ALE INVESTITIEI................................................................................. 120 ESTIMARI PRIVIND FORTA DE MUNCA OCUP ATA PRIN REALIZAREA INVESTITIEI................. 121

6.a 6.b7 8

PRINCIPALII INDICATORI TEHNICO-ECONOMICI AI INVESTITIEI................................................ 122 AVIZE I ACORDURI ...................................................................................................................... 126

8.a Avizul beneficiarului de investi ie privind necesitatea si oportunitatea investitiei............ 126 8.b Certificatul de urbanism.................................................................................................. 126 8.c Avize de principiu privind asigurarea utilit iilor (energie termic i electric , gaz metan, ap -canal, telecomunica ii etc) ................................................................................................... 126 8.d Acordul de mediu ........................................................................................................... 126 8.e Alte avize i acorduri de principiu specifice.................................................................... 126


TARGET

SF

3

ACRONIMEMP SF C/D POS-CCE POS-CCE/CDI POS-DRU FP7 PET CT MRI MRCP MRS ERCP AFI LIFS CLE MCE NBI EUS NOTES LS ICC IHC ISH LCM CGH MSI SNP LOH RT-PCR MALDI-TOF-MS AFM LSCM AI Master Plan Studiu de fezabilitate Cercetare Dezvoltare Program Operational Sectorial Cresterea Competitivitatii Economice Program Operational Sectorial Cresterea Competitivitatii Economice / Cercetare-Dezvoltare-Inovare Program Operational Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 7th Framework Program Progamul cadru 7 privind cercetarea Positron Emission Tomography Computer tomography Magnetic Resonance Imaging Magnetic Resonance Colangio-Pacreatography Magnetic Resonance Spectroscopy Module Endoscopic Cholangiopancreatography Autofluorescence Endoscopy Laser-Induced Fluorescence Spectroscopy Confocal Laser Endomicroscopy (CLE) Magnification Chromoendoscopy Narrow Band Imaging Endoscopic Ultrasound Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery Laparoscopic Surgery Immunocytochemistry Immunohistochemistry In Situ Hybridization Laser Capture Microdissection Comparative Genome Hybridization Technique Microsatelitic Instability Single Nucleotide Polymorphism Loss of Heterozygosity State Real-time Polymerase Chain Reaction Matrix Array Laser/Desorption Ionization Time of Flight Mass Spectrometry Atomic Force Microscopy Laser Scanner Confocal Microscopy Artificial Intelligence


TARGET

SF

4

1 DATE GENERALE1.a Denumirea obiectivului de investitii

TARGET CENTRU DE CERCETARE SI TRATAMENT IN GASTROENTEROLOGIE BAZAT PE METODE IMAGISTICE SI STUDII MOLECULARE TARGET CENTRE FOR TREATMENT AND RESEARCH IN GASTROENTEROLOGY BASED ON IMAGING METHODS AND MOLECULAR TECHNIQUES 1.b Amplasamentul (judetul, localitatea, strada, numarul) LOCATIA A Cladirea Veche a UMF Craiova, Str Petru Rares, Nr 2, Craiova LOCATIA B Cladirea Noua a UMF Craiova, B-dul 1 Mai, Nr 66, Craiova 1.c Titularul investitiei

200349

200638

UNIVERSITATEA DE MEDICINA SI FARMACIE DIN CRAIOVA 1.d Beneficiarul investitiei UNIVERSITATEA DE MEDICINA SI FARMACIE DIN CRAIOVA 1.e Elaboratorul studiului

S.C. INTERGROUP ENGINEERING S.R.L.

2 INFORMATII GENERALE PRIVIND PROIECTUL2.a Situatia actuala si informatii despre entitatea responsabila cu implementarea proiectului

Situatia cercetarii si a infrastructurii de cercetare la nivel international, national si la nivel de institutie Utilizarea inovatiilor tehnologice in medicina a dus la cresterea constanta a cheltuielilor in sistemul sanitar international. Aceasta tendinta va duce la cresterea duratei medii de viata care la rindul ei va conduce la dorinta de a avea tratamente si implicit medicamente mai bune. Paralel cu aceasta dezvoltare a aparut si o noua disciplina, economia sanitara, care canalizeaza resursele economice spre o folosire cit mai eficienta. Parte a acestui concept este diagnosticul precoce care va permite o alocare optima a resurselor umane si materiale prin realizarea unei terapii individualizate. In acelasi timp diagnosticul modern, cu precadere imagistic si molecular, este o sursa de explorari inovative legate de noi cunostinte ale mecanismelor bolilor fundamentale. Tehnicile imagistice folosite pentru evaluarea afectiunilor digestive, aflate in uz curent pe plan international, includ sisteme PET-CT (tomografie cu emisie de pozitroni) si MRIStudiu de fezabilitate TARGET SF 5

(imagistica prin rezonanta magnetica), respectiv metode endoscopice precum autofluorescenta endoscopica (AFI), spectroscopia cu fluorescenta laser (LIFS), cromoendoscopia cu magnificatie (MCE), si endomicroscopia confocala laser (CLE). Diagnosticul modern care beneficiaza de metode noi adaptate din biologia celulara si biochimie, este canalizat pe elucidarea mecanismelor moleculare ale patologiei clinice si are ca scop identificarea de tinte moleculare in vederea testarii de noi medicamente. Dintre noile tehnologii imagistice foloste in acest scop si devenite standard in dotarea laboratoarelor de investigatie enumeram microdisectia laser si microscopia confocala laser. In domeniul analitic au devenit rutina, in laboratorul de investigatii moleculare modern, tehnologii de identificare a markerilor tumorali prin spectrometrie de masa de inalta rezolutie Matrix Array Laser/Desorption Ionization Time of Flight Mass Spectrometry (MALDI-TOF-MS) si Microscopia de Forta Atomica (AFM), precum si tehnologii de identificare de grupuri de gene care colectiv caracterizeaza un tip de cancer (DNA microarrays, Genomics). La nivel de cercetare IT ne aflam in domeniul utilizarii tehnologiilor informatice in crearea de interfete om-masina. Cel mai bun exemplu este crearea recenta de retele neuronale artificiale care sa fie controlate de biocurenti derivati din creierul uman. Astazi, patologia digestiva, si in special cancerele digestive, reprezinta o problema majora de sanatate in lume, pe locul 1 in patologia tumorala, cu peste 3 milioane de cancere noi anual depistate si respectiv peste 2.2 milioane decese anual. Cancerele tractului digestiv reprezinta astfel o cauza majora de morbiditate si mortalitate, cu raspuns incomplet la tratamentul chimioterapic in stadiile avansate si cu prognostic extrem de rezervat. Localizarile predominante in ordinea incidentei in Romania sunt reprezentate de cancerul colorectal, gastric, esofagian, hepatic si pancreatic, majoritatea fiind curabile intr-un stadiu precoce. Aceste cancere beneficiaza in prezent de tratament multimodal chirurgical, radio- si chimioterapic, noi strategii terapeutice fiind in curs de evaluare. Descoperirile recente legate de biologia tumorala au dus la identificarea unor tinte terapeutice vulnerabile si la crearea unor noi agenti terapeutici. Strategiile de tratament actual la pacientii cu cancere digestive avansate includ combinatii de terapie cu agenti citotoxici si anti-angiogenetici, ca o tinta noua si atractiva de terapie tumorala, care ofera speranta unui control pe termen lung al progresiei tumorale. Folosirea tehnicilor imagistice moderne in domeniul gastroenterologiei a revolutionat managementul pacientilor cu afectiuni digestive, precum si detectia precoce a cancerelor digestive prin programe de screening ale grupurilor de pacienti cu risc. Astfel, dezvoltarea sistemelor imagistice (PET-CT si MRI) a crescut acuratetea diagnostica, respectiv stadializarea precisa a cancerelor digestive in vederea optimizarii protocoalelor terapeutice. In mod similar, endoscopia digestiva a beneficiat in ultimii 2 ani de introducerea unor metode noi de prelucrare a imaginilor (AFI, CLE, etc.), cu cresterea acuratetei diagnostice, prin ameliorarea rezolutiei si imbunatatirea ratei de detectie a modificarilor structurale, dar si prin dezvoltarea de tehnici noi care permit evaluarea vascularizatiei si neoangiogenezei. In momentul de fata, afectiunile sunt definite prin identificarea caracteristicilor morfologice detectate prin endoscopie si/sau microscopie. Desi acuratetea si precizia diagnosticului pot fi crescute printr-un antrenament mai bun in recunoasterea pattern-ului leziunilor, tinta ar consta in dezvoltarea unor biopsii optice , adica a unor sisteme de recunoastere care pot detecta cancerele in timp real fara a necesita prelevare de tesut. Mai mult, identificarea de alte caracteristici si markeri prognostici va permite sortarea precisa a pacientilor. Metodele imagistice de inalta performanta mentionate, determina ameliorarea imaginilor, iar computerizarea progresiva si dezvoltarea metodelor asistate de calculator va creste cu siguranta abilitatile de diagnosticare ale medicilor. Simularea computerizata va deveni un element esential de invatamant si evaluare a competentelor. Integrarea eforturilor de cercetare prin modulele acestui proiect va permite realizarea de sisteme imagistice inteligente cu baze de date de memorie de mari dimensiuni care vor automatiza multe dinStudiu de fezabilitate TARGET SF 6

aspectele tehnicilor diagnostice non-invazive. Mai mult, obtinerea diagnosticului precoce prin tehnici complexe de genomica si proteomica care permit detectarea modificarilor moleculare (de exemplu, la nivelul mutatiilor ADN si expresiilor genetice, respectiv al expresiei proteinelor codificate), va permite schimbarea politicilor de sanatate si al managementului terapeutic, in special pentru pacientii cu cancere digestive. Dezvoltarea recenta de noi sisteme imagistice tinde sa creasca acceptabilitatea si eficienta procedurilor de diagnostic precoce al cancerelor. Volumul si tipul de servicii oferite populatiei de catre sistemul medical depinde de sistemul de rambursare al banilor, ambele fiind evident deficitare in Romania comparativ cu Uniunea Europeana. Mai mult, acest decalaj este si mai accentuat in regiunea Oltenia, care este o regiune defavorizata, cu resurse diminuate si limitate comparativ cu alte regiuni din tara. Din acest motiv, o serie de tehnici recent introduse nu au patruns inca in Romania si in regiunea Oltenia, ele fiind strict necesare pentru ameliorarea starii de sanatate a populatiei. In Romania, infrastructura necesara pentru efectuarea de examinari imagistice de inalta performanta lipseste. Initierea programelor de cercetare-dezvoltare, respectiv de screening si detectie precoce, asociate cu metode diagnostice de inalta performanta, care folosesc tehnici moderne de patologie, imunologie sau biologie moleculara, vor permite realizarea unor progrese semnificative care ar putea avea drept consecinta scaderea morbiditatii si mortalitatii induse de cancerele digestive. Ne referim aici la tehnicile imagistice recent introduse in centrele de referinta din strainatate, incluzand metode radiologice, endoscopice si interventionale state-of-the-art . Introducerea in premiera in Romania a unui sistem de tomografie cu emisie de pozitroni (PET) combinata cu tomografia computerizata (CT) va permite localizarea corecta a tumorilor prin PET, cu respectarea detaliilor anatomice oferita de CT. La fel, utilizarea tehnicilor de rezonanta magnetica (MRI) de 3 Tesla va permite dezvoltarea in premiera in Romania a unui centru de cercetare de excelenta in domeniul patologiei maligne digestive, inclusiv prin utilizarea de tehnici de tipul MRCP si colonoscopiei virtuale MR, respectiv prin includerea spectroscopiei prin rezonanta magnetica. Dintre metodele endoscopice recente mentionam autofluorescenta endoscopica, spectroscopia cu fluorescenta laser, cromoendoscopia cu magnificatie (inclusiv in mod NBI) si endomicroscopia confocala laser (tehnici recent introduse in ultimii ani). Ecoendoscopia permite suplimentar si stadializarea leziunilor maligne identificate prin tehnicile red-flag amintite. Dezvoltarea examinarilor ecoendoscopice, folosind tehnici recente (examinari cu substanta de contrast, elastografie, reconstructii 3D, etc.), respectiv dezvoltarea sistemelor imagistice hibride (de tip CT-EUS, respectiv MR-EUS), vor permite alinierea studiilor clinice la tendintele mondiale in domeniu. Combinarea acestor tehnici endoscopice, precum si studiile comparative vor clarifica rolul acestor metode pentru analiza structurii si vascularizatiei leziunilor premaligne si maligne, evident in combinatie cu tehnicile anatomopatologice si de biologie moleculara. Implementarea acestor tehnici de diagnostic precoce va beneficia in plus de posibilitatea efectuarii unor proceduri terapeutice experimentale minim-invazive, de chirurgie endoscopica transluminala (NOTES). Mai mult prezenta conglomerata a acestor tehnici imagistice intr-un singur centru diagnostic de inalta performanta va permite dezvoltarea si validarea de metode hibride (PET-CT, EUS-CT, EUSMR), efectuate in combinatie cu metode complexe de analiza a imaginilor, bazate pe tehnici de inteligenta artificiala care vor oferi un suport decizional in algoritmii de diagnostic medical. Combinatia dintre metodele endoscopice state-of-the-art , respectiv PET-CT si MR3T va fi unicat in Romania, permitind realizarea de cercetari interdisciplinare in domeniul cancerelor digestive. Sistemul PET-CT, folosit ca un standard de aur de oncologie gastroenterologica va fi unicat in Romania. Mai multe proceduri endoscopice (AFI, LIFS, etc.) vor fi de asemenea efectuate in premiera in Romania.Studiu de fezabilitate TARGET SF 7

Tehnicile si aparatele strict necesare pentru stabilirea unui diagnostic precoce, care vizeaza patologia (imunohistochimie si imunocitochimie, hibridizarea in situ, microdisectie laser, microscopia laser cu doi fotoni) si biologia moleculara (real-time PCR, microarray cu densitate mare, CGH, etc.), respectiv biochimia (MALDI-TOF-MS, AFM, etc.), nu sunt foarte raspandite sau lipsesc din Romania, in special din regiunea Oltenia. Trebuie mentionat ca tehnicile de microdisectie laser si microscopie confocala laser sunt tehnici de ultima ora ele reprezentind o noutate absoluta in tara noastra. Pentru identificarea si caracterizarea unor markeri de progresie maligna si a tintelor terapeutice se vor utiliza astfel metode si aparate de ultima generatie: DNA Arrays, CGH, MALDI-TOF-MS, microscop AFM, etc. De asemenea propunerea de realizare a investigatiei morfologice si imunologice, intr-un modul integrat, care, la randul lui, ofera materialul necesar si se conecteaza cu modulul de investigare genomica si proteomica, are prioritate absoluta, nefiind utilizata pana la ora actuala in Romania. Diagnosticul modern anatomo-patologic a inregistrat mari progrese in privinta specificitatii coloratiei prin aparitia anticorpilor dedicati pentru diagnostic si cercetare. In particular colectia de anticorpi destinati diagnosticului vizand cancerul creste din zi in zi. Tesutul canceros este heterogen si rezultatele cercetarilor din ultimii ani au aratat ca un diagnostic corect presupune vizualizarea simultana a 3-4 anticorpi. Aceasta este posibila numai prin folosirea microscopiei confocale laser care permite excitarea cu 4 lungimi de unda diferite. Un progres substantial s-a inregistrat prin aparitia microscopului laser cu doi fotoni care, pe langa studiul simultan al mai multor anticorpi, permite si urmarirea dinamicii de interactie a markerilor tumorali in tesutul nativ pe o durata apreciabila (3-4 saptamani). Microscopia confocala laser permite astfel reconstructii tridimensionale care ofera o imagine in spatiu conforma cu realitatea din tesut. De exemplu, cu ajutorul microscopiei laser se pot obtine imagini tridimensionale ale vaselor nou formate (neoangiogenezei), proces esential in evolutia tesutului malign. Microscopul laser cu doi fotoni va fi unic in tara. Prin omogenizarea tesutului tumoral si analiza biochimica se obtin de multe ori rezultate contradictorii intre studiile realizate de diferite colective de cercetare din domeniul medical. Cauza este, din nou, heterogenitatea tesutului tumoral care contribuie cu pondere diferita la rezultatul final. Din acest motiv, sunt necesare un criotom pentru sectionarea tesuturilor prelevate si un microscop laser pentru microdisectie. Celulele izolate sunt preluate de platforma de real-time PCR si expresie genica si analizate. O alte directie este analiza moleculara prin metode biochimice a materialului furnizat de celulele canceroase. Cercetarile din ultimii 5 ani au aratat ca fiecare tip de cancer este caracterizat prin expresia a 200-300 gene. Aceste gene au dus la conceptia curenta de semnatura genetica care este specifica fiecarui tip de cancer. Ne asteptam ca aceste gene sa constituie foarte curand baza diagnosticului molecular care probabil va aduce cu sine si o noua clasificare a cancerelor. Pentru identificarea acestor cataloage de gene care colectiv caracterizeaza un tip de cancer se va utiliza platforma de Genomics (DNA microarrays). Este necesara validarea si cuantificarea genelor identificate prin Genomics prin real-time PCR (RT-PCR). Platforma de Genomics va fi unica in regiunea Oltenia. Analiza genica a inregistrat progrese atat de mari incat a inceput sa fie automatizata, fiind astfel posibila secventierea genomului uman, o realizare extraordinara a acestui secol. Automatizarea proceselor de separare si identificare a proteinelor este infinit mai dificila, proteinele fiind structuri deosebit de heterogene. In pofida acestor dificultati de ordin principial, si analiza proteomului a inregistrat progrese importante. Pe linga imbunatatiri in rezolutia electroforezei bidimensionale clasice, progrese esentiale s-au facut si prin aparitia unor Protein-Chip (in analogie cu DNA chips) pentru separarea proteinelor. Markerii tumorali pot fi apoi identificati prin Matrix Array Laser/Desorption Ionization Time of Flight Mass Spectrometry (MALDI-TOF-MS) care va fi unica in Oltenia.Studiu de fezabilitate TARGET SF 8

Pentru caracterizarea in vitro a tesutului malign se vor utiliza culturi de celule cu prelevarea de grupuri celulare sau celule individuale ce urmeaza a fi transferate pentru studiul molecular. Culturile in vitro reprezinta un pas extrem de important in caracterizarea celulara, biochimica si moleculara a tintelor terapeutice. In acelasi timp modelul in vitro ne ofera informatii privind evolutia in termeni moleculari a procesului de malignizare. In plus, modelul in vitro este prima treapta in dezvoltarea de noi medicamente anti-canceroase. Pentru realizarea acestor obiective se va utiliza tehnica microscopieei cu doi fotoni, tehnica ce este recomandata, in special, datorita lipsei de efecte nocive asupra celulelor, ceea ce permite observatia un timp mai indelungat, precum si microscopia AFM. Ambele tehnici vor fi unicat in Oltenia. Utilizarea tehnologiilor informatice din domeniul sistemelor inteligente (de exemplu, retelele neuronale artificiale, algoritmii evolutivi, masinile cu suport vectorial, algoritmii de clustering, arborii de clasificare si decizie) este in stadiu incipient pe plan mondial, mai ales in domeniul studiului datelor imagistice pentru obtinerea diagnosticului automat, care actualmente este de abia in faza de elaborare. Acest fapt s-a datorat atat complexitatii procesarii prin mijloace de Inteligenta Artificiala a datelor aferente imaginilor medicale, cat si slabei legaturi dintre specialistii IT si medici. O astfel de dezvoltare in cadrul acestui proiect are mari sanse de a deveni pionierat pe plan mondial, daca se realizeaza in timp util. In plus, din punct de vedere financiar, costurile sunt relativ reduse, reducandu-se doar la sisteme informatice relativ ieftine, referinte bibliografice (carti si articole de specialitate) si softuri de prelucrare a imaginilor. In cadrul modulului de Inteligenta Artificiala se prevede optimizarea algoritmilor cunoscuti, precum si dezvoltarea de noi variante de algoritmi pentru sistemele inteligente, special proiectati sa proceseze imaginile digitale din acest domeniu. Astfel, costurile cu procurarea de software specializat vor fi diminuate semnificativ. Identificarea precoce a cancerelor digestive va avea ca rezultat direct scaderea semnificativa a morbiditatii si mortalitatii induse de aceste boli, scaderea numarului de interventii chirurgicale inutile prin selectia exacta a subgrupurilor de pacienti, si nu in ultimul rand scaderea costurilor mari determinate de managementul defectuos si incomplet al acestor pacienti. Identificarea rapida a prezentei sau absentei riscului de boala, respectiv a leziunilor preneoplazice sau neoplazice (cancer precoce in situ sau cancer avansat invaziv) vor permite nu numai diagnosticul precoce, dar si tratamentul potential curativ al leziunilor detectate precoce, cu implicatii majore in scaderea morbiditatii si mortalitatii induse de cancerele digestive. Identificarea markerilor prognostici si stratificarea grupurilor de pacienti va permite ameliorarea algoritmilor diagnostici, crescand eficienta deciziilor medicale si implicit supravietuirea pacientilor cu afectiuni oncologice digestive. Proiectul de fata vine sa rezolve lipsa dotarilor necesare realizarii activitatilor de cercetare-dezvoltare, prin crearea unui Centru de Excelenta in Gastroenterologie ca suport pentru dezvoltarea infrastructurii de cercetare-dezvoltare a UMF Craiova, prin dotarea cu cele mai moderne echipamente si instrumente software. Implementarea acestui proiect va permite astfel dezvoltarea infrastructurii unui centru regional de detectie precoce si screening de referinta in zona Oltenia, avand drept consecinta cresterea calitatii si eficientei activitatii de cercetare-dezvoltare in regiunea de dezvoltare sud-vest in ceea ce priveste diagnosticul si tratamentul precoce al cancerelor. Centrul de cercetare TARGET va permite implementarea de noi strategii de detectie precoce prin analiza variatelor modele de cost-eficienta si ameliorarea strategiilor actuale prin selectia celei mai bune metodologii de screening in conformitate cu principiile medicinei bazate pe dovezi. Dotarea acestui centru la standarde europene va genera o reducere a decalajelor dintre regiunea de sud-vest a Romaniei, prin dezvoltarea infrastructurii Universitatii de Medicina si Farmacie din Craiova conform cu ariile tematice ale celui de-al 7-lea Program Cadru (FP7) si ameliorarea neta a programelor de detectie precoce a cancerului, cu implicatiiStudiu de fezabilitate TARGET SF 9

directe in domeniul asistentei medicale comunitare care va fi, pentru perioada de dupa aderare, prioritara pentru sectorul medico social. Resursele necesare ce se vizeaza a fi achizitionate prin proiectul de fata completeaza dotarea actuala existenta in cadrul Centrului de Cercetare in Gastroenterologie si Hepatologie, centru acreditat CNCSIS si integrat in structurile de cercetare nationale si internationale. Informatii despre entitatea responsabila cu implementarea proiectului Craiova reprezinta un vechi centru cultural si comercial, cel mai important oras din sudul tarii, dupa capitala Romaniei, oferind atat un cadru educational propice, cat si unul cultural istoric. Zona de sud-vest a Romaniei reprezinta insa una din zonele comunitare europene defavorizate din punct de vedere economic, existand preocupari si eforturi intense pentru micsorarea decalajelor existente. Din punct de vedere medical numai in Craiova exista peste 2500 de paturi repartizate in cinci spitale, centrul universitar medical din Craiova asigurand asistenta medicala pentru intreaga regiune de sud vest a Romaniei. In cadrul programelor de cercetare transfontaliera, UMF Craiova detine o pozite particulara avnd granita directa cu doua tari din Balcani (Serbia si Bulgaria), desfasurand programe de cercetare in parteneriat cu universitati din cele doua tari precum si cu alte tari din Balcani si din restul Europei. Universitatea de Medicina si Farmacie din Craiova reprezinta singura universitate de medicina din regiune de sud-vest a Romniei. Regiunea pe care o deserveste prioritar are peste 2,5 milioane de locuitori. In cadrul UMF Craiova isi desfasoara activitatea patru facultati: Facultatea de Medicina, Facultatea de Medicina Dentara, Facultatea de Farmacie si Facultatea de Moase si Asistenta Medicala, cu 3 specializari. Corpul academic numara peste 400 de cadre didactice universitare si cercetatori, in pregatire fiind un numar de peste 3000 studenti, 500 doctoranzi si 700 de rezidenti in aproape toate specialitatile medicale. Studentii si rezidentii universittii noastre provin din toate zonele trii, inclusiv din judete unde exist institutii similare de invtmnt superior. Intregul corp academic este integrat in activitatea de cercetare, apreciat att in tar ct si peste hotare, fiind elocvente cele aproape 100 de articole publicate in reviste cotate ISI in ultimii 5 ani. Trebuie mentionat ca procentul veniturilor din activitatile de cercetaredezvoltare-inovare a crescut de la 2,3% in anul 2004 la peste 30% in anul 2007, an in care s-au atras aproape 5,5 milioane euro din granturi cistigate prin competitii nationale. Eforturile corpului academic de a creste activitatea de cercetare-dezvoltare, inovare s-au concretizat in cresterea numarului de granturi de la 7 in 2004, la 54 in 2007. Cu toate acestea, in aceeasi perioada, cercetatorii UMF nu au participat la nici o propunere finantata de grant international, unul din motive fiind tocmai lipsa infrastructurii adecvate. UMF Craiova, constienta de rolul si pozitia deosebita pe care o are in domeniul cercetarii stiintifice, atat ca laboratoare efervescente, dinamice, generatoare de idei, concepte i tehnologii noi, cat si ca factor de translatie a achizitiilor stiintifice in formarea si practica medicala, si-a propus urmatoarele: - Sustinerea preferentiala si exploatarea maximala, eficienta, interdisciplinara i inter-profesionala, a echipamentelor, dotarilor si experientei umane; - Incurajarea, atragerea si sustinerea participarii studentilor, rezidentilor, doctoranzilor in programe de cercetare si in procesele de translatare a rezultatelor cercetarii n practica medicala; - Dezvoltarea infrastructurii de cercetare a institutiei, printr-o politica pragmatica, transparenta de investitii bazata pe proiecte clare, bine argumentate; - Dezvoltarea de noi centre de cercetare, bazata pe prioritati nationale si internationale, posibilitati umane si tehnice, in urma unor analize interne obiective.Studiu de fezabilitate TARGET SF 10

2.b Descrierea investitiei 2.b.1 Concluziile studiului de prefezabilitate sau ale planului detaliat de investitii pe termen lung (in cazul in care au fost elaborate in prealabil) privind situatia actuala, necesitatea si oportunitatea promovarii investitiei, precum si scenariul tehnico-economic selectat Justificarea stiintifica a investitiei Justificarea stiintifica are menirea de a pune in evidenta necesitatea investitiei. Astfel, temele de cercetare au rolul de fi principalele elemente care justifica investitia. Proiectul TARGET se fundamenteaza stiintific pe patru teme de cercetare majore. Aceste teme sunt, in fapt, directii majore de cercetare pe care cercetatorii centrului TARGET doresc sa le abordeze dupa implementarea proiectului. Temele de cercetare sunt legate de structura functionala a centrului de cercetare TARGET. Fiecare tema se va dezvolta in cadrul unui modul. Astfel, in cadrul Centrului TARGET vor exista, din punct de vedere functional patru module (impartite in submodule, iar submodulele sunt impartite in laboratoare si spatii suport - vezi schema de mai jos), fiecare cu destinatii stiintifice specifice. Laboratoare TEME Module Submodule Spatii suport

NOTA!!! In cadrul fiecarei teme de cercetare vor exista (dupa implementarea proiectului) activitati specifice de cercetare pe care, pentru a nu le confunda cu activitatile specifice crearii infrastructurii de CD le vom denumi cercetari . Pentru a putea dezvolta cercetarile propuse prin teme, avem nevoie de o infrastructura de cercetare. Aceasta infrastructura are doua componente de investitie: Prima componenta a investitiei este data de echipamentele implicate in fluxul de cercetare. Caracteristicile si specificatiile tehnice ale acestor echipamente ne ajuta sa gasim solutia optima cu privire la amplasament (spatiu functional). A doua componenta de investitie este reprezentata de: constructia unei cladiri in locatia B si amenajarea laboratoarelor existente in locatiile A si B, potrivit cu specificatiile tehnice ale echipamentelor. o Constructia va avea caracteristici speciale, dictate de specificatiile tehnice ale echipamentelor de cercetare si de fluxul strict al subiectilor de cercetare. o Amenajarile sunt de doua tipuri. Primul tip, amenajari normale: zugraveli, refacere instalatii termice, electrice, pardoselei. Al doilea tip, amenajari speciale. Aceste amenajari sunt necesare in vederea protejarii vietii cercetatorilor, intrucat in unele laboratoare se vor dezvolta cercetari la nivel de gena si de ADN. Amenajarile speciale sunt reglementate prin standardul SR EN 12128/aprilie 2003, standard privind situatiile de risc si biohazard.TARGET SF 11


NOTA!!! Pentru a pune in evidenta legatura dintre teme- cercetari echipamente-utilitati (necesare pentru functionare), respectiv echipamente-laboratoare-spatii (aferente laboratoarelor) s-a realizat Tabelul cu echipamente pe care il puteti vizualiza la punctul 2.b.3 din studiului de fezabilitate. In continuare prezentam cele patru teme de cercetare, modulele de care apartin aceste teme (cu submodule si laboratoare), cercetarile specifice pe care cercetatorii din Universitatea de Medicina si Farmacie din Craiova doresc sa le dezvolte, precum si fluxurile de cercetare care vor avea loc in cadrul temelor de cercetare.

TEMA I. OBTINEREA UNUI DIAGNOSTIC PRECOCE IN TIMP REAL SI EVALUAREA MARKERILOR PROGNOSTICI PRIN FOLOSIREA DE METODE IMAGISTICE STATE-OF-THE-ART , IN CONCORDANTA CU TEHNICILE MODERNE DE MORFOPATOLOGIE SI BIOLOGIE MOLECULARAIn cadrul proiectului vor fi introduse in premiera in Romania tehnici imagistice complexe, de tipul tomografiei cu emisie de pozitroni in combinatie cu tomografia computerizata (PETCT), respectiv a rezonantei magnetice (MRI), sau de tipul colonoscopiei virtuale MR si colangio-pancreatografiei prin rezonanta magnetica (MRCP). Includerea spectroscopiei prin rezonanta magnetica (MRS) va permite obtinerea de informatii despre metabolitii tisulari specifici unor afectiuni. Dezvoltarea tehnicilor imagistice hibride obtinute prin fuziunea imaginilor mai multor metode diferite va reprezenta o componenta importanta a proiectului. Vor fi explorate tehnici imagistice hibride de tip PET-CT (tomografie cu emisie de pozitroni - tomografie computerizata), EUS-CT (endoscopie ultrasonografica - tomografie computerizata), respectiv EUS-MR (endoscopie ultrasonografica - rezonanta magnetica) , in combinatie cu metode complexe de analiza a imaginilor, bazate pe tehnici de inteligenta artificiala (retele neuronale, calcul evolutiv, etc.), care vor oferi un suport decizional in algoritmii de diagnostic medical. Introducerea in premiera in Romania a unui sistem PET-CT ca gold-standard in imagistica oncologica va permite detectia la nivel molecular a diferitelor forme de cancer, precum si stadializarea si restadializarea postterapeutica, respectiv aprecierea eficientei chimio- sau radioterapiei. Metodele imagistice vor include tehnici endoscopice recent introduse in strainatate care permit vizualizarea tubului digesiv prin tehnici de inalta rezolutie de tipul autofluorescentei endoscopice (AFI), spectroscopiei cu fluorescenta laser (LIFS), cromoendoscopiei cu magnificatie (MCE, NBI), endoscopiei ultrasonografice (EUS) si endomicroscopiei confocale laser (CLE). Pornind de la introducerea acestor tehnici endoscopice de ultima generatie se vor dezvolta multiple teme de cercetare care vizeaza obtinerea diagnosticului anatomopatologic in timp real si caracterizarea moleculara a afectiunilor tubului digestiv, pentru diagnosticul displaziei, metaplaziei si a altor leziuni premaligne, respectiv pentru diagnosticul precoce al leziunilor maligne. Identificarea markerilor prognostici (de exemplu evaluarea neo-angiogenezei) va permite stratificarea grupelor de pacienti, in vederea imbunatatirii procesului decizional si ameliorarii strategiilor terapeutice. Tehnicile endoscopice diagnostice si terapeutice vor fi dezvoltate experimental in cadrul unor proceduri de chirurgie endoscopica transluminala si chirurgie laparoscopica experimentala. Dezvoltarea tehnicilor experimentale de tip N.O.T.E.S. (Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery) vor permite initierea unor studii prospective si dezvoltarea de tehnici combinate chirurgicale mini-invazive, utile in special pentru scaderea morbiditatii si interventiilor chirurgicale inutile la pacienti oncologici. Acesta tema de cercetare se va dezvolta din punct de vedere functional in cadrul Modului de Imagistica Digestiva.Studiu de fezabilitate TARGET SF 12

I. Modulul Imagistica DigestivaAre un puternic caracter de cercetare, diagnostic si tratament datorita achizitionarii aparaturii diagnostice avansate unicat in Romania, in completarea celei existente. Modulul cuprinde 3 submodule: I.1. Submodul de Radiologie si Imagistica (situat in cladirea Centrului de Imagistica constructie noua) I.2. Submodul de Endoscopie Digestiva I.3. Submodul de Chirurgie Endoscopica I.1. Submodul Radiologie si Imagistica In cadrul acestui submodul vor fi utilizate sisteme imagistice complexe, unicat in Romania, de tipul PET-CT, respectiv MRI 3T, combinate cu sisteme imagistice conventionale, precum cele de radiologie digitala. Tomografia cu emisie de pozitroni (PET) combinata cu tomografia computerizata (CT), sau imagistica de fuziune, este una dintre cele mai moderne metode de obtinere a imaginii functionale in scop medical. Metodele conventionale de creare a imaginii (US, CT, MRI) infatiseaza in primul rand relatiile anatomice ale organelor, morfologia sistemelor organice, in imagini tridimensionale de rezolutie tot mai mare, de calitate tot mai buna. Dezavantajul acestora este ca nu se poate stabili daca procesul patologic este malign sau benign decat daca in structura, dimensiunea sau forma organului in cauza, apar transformari, anomalii. Unicitatea investigatiei PET-CT fata de alte metode de imagistica utilizate in momentul de fata, consta in faptul ca ofera informatii nu numai despre structura anatomica a organelor, dar si despre metabolismul tesuturilor. Dezvoltarea noilor clase de radiofarmaceutice cu substrat metabolic si liganzi de receptori pentru studiul functiilor celulare au extins aplicatiile clinice ale imagistici moleculare PET-CT, oferind informatii diagnostice unice care nu pot fi obtinute prin tehnicile imagistice conventionale CT sau MRI. Prin dezvoltarea noilor radioagenti pozitronici si cu emisie monofotonica incluzand marcarea unor enzime, peptide, medicamente, anticorpi, medicina se afla in pozitia unica de a folosi mecanismele moleculare aflate la baza proceselor fiziopatologice: imagistica apoptozei si a neoangiogenezei a fost transpusa astfel din laboratoarele de cercetare in practica clinica. Imagistica de fuziune PET-CT se aplica pe scara larga in tarile dezvoltate oferind prioritati diagnostice in detectia la nivel molecular a diferitelor forme de cancer, in stadializarea si restadializarea postterapeutica, precum si in apreciera eficientei chimio- sau radioterapiei, fiind unanim acceptata ca gold standard in imagistica oncologica. Imagistica prin rezonanta magnetica (MRI) are un rol din ce in ce mai crescut in evaluarea numeroaselor afectiuni abdominale in special in evaluarea pancresului, sistemului biliar ductal si tubului digestiv. Progresele tehnice recente in ceea ce priveste intensitatea campului magnetic, sistemele de hardware si software au permis achizitia de imagini RM care ofera detalii anatomice excelente si nu prezinta artefacte secundare peristaltismului intestinal sau miscarilor respiratorii. Secventele rapide folosite au redus timpul de achizitie, imbunatatind astfel acceptarea de catre pacient si permitand utilizarea mai eficienta a aparaturii. Noile secvente tridimensionale permit achizitia rapida a imaginilor, reducand inregistrarea deficitara a sectiunilor si artefactele de miscare, in timp ce reconstructia multiplanara este imbunatatita. Potentialul imagisticii prin rezonanta magnetica de a oferi detalii anatomice si functionale este in crestere, si noi tehnici, incluzand imagistica prin difuzie si perfuzie, sunt in evaluare. Alte progrese tehnice vor propulsa imagistica prin rezonanta magnetica spre un nou nivel de utilitate in patologia abdominala. De exemplu, optimizarea secventelor (RARE, FISP, etc.)Studiu de fezabilitate TARGET SF 13

au condus la implementarea unor colangiopancreatografii prin rezonanta magnetica de inalta calitate (MRCP), care au devenit metode neinvazive importante pentru evaluarea sistemului pancreatico-biliar. Imaginile obtinute in dinamica printr-o combinatie de agenti de contrast administrati intravenos si achizitii tridimensionale, gradient-echo, sau fast breathhold au condus la un diagnostic mult mai precis al afectiunilor vasculare abdominale. Achizitiile 3D breath-hold permit un diagnostic de precizie al tumorilor mici hepatice. Studii recente sugereaza ca MRI poate fi folosit ca metoda imagistica in cazul colonoscopiei virtuale, in locul examenului CT, crescand acuratetea diagnosticului afectiunilor intestinale. Romania este printre putinele tari din Estul Europei in care NU sunt instalate si NU functioneaza echipamente integrate PET-CT si MRI 3T, pacientii din tara noastra fiind privati de aportul benefic al detectiei precoce al diferitelor afectiuni digestive in faza de debut cand tratamentul instituit este eficient, reducandu-se astfel mult costurile de ingrijire si prelungirea vietii. In cadrul Submodulului de Radiologie si Imagistica vor functiona trei laboratoare. Mai jos prezentam laboratoarele si principalele cercetari ce vor fi dezvoltate: I.1.A. Laborator de Imagistica de Fuziune (PET-CT) Cercetarea a.1: Evaluarea rolului tomografiei prin emisie de pozitroni combinata cu computer tomografia (PET-CT) in diagnosticul la nivel molecular a diferitelor forme de cancer digestiv; Cercetarea a.2: Evaluarea utilitatii sistemului de fuziune PET-CT in stadializarea si restadializarea pre- si post-terapeutica a afectiunilor maligne digestive; Cercetarea a.3: Testarea fezabilitatii PET-CT pentru evaluarea apoptozei si neoangiogenezei tumorale, la pacientii cu cancere digestive (cancer esofagian, cancer gastric, cancer pancreatic, etc.); Cercetarea a.4: Evaluarea comparativa a PET-CT cu imagistica prin rezonanta magnetica (MRI) pentru evaluarea formatiunilor tumorale digestive; I.1.B. Laborator de Imagistica prin Rezonanta Magnetica (MRI) Cercetarea b.1: Evaluarea rolului imagisticii prin rezonanta magnetica cu intensitate crescuta a campului magnetic (MRI 3T), combinata cu examinari cu substanta de contrast si reconstructii 3D, in detectarea precoce si caracterizarea afectiunilor digestive; Cercetarea b.2: Evaluarea acuratetei MRI in implementarea unor tehnici imagistice moderne, de tipul MRCP (colangipancreatografie MR), colonoscopiei virtuale, spectroscopiei MR, cu rol in diagnosticul precoce al leziunilor maligne digestive; Cercetarea b.3: Evaluarea fezabilitatii metodelor hibride EUS MR, PET-MR pentru diagnosticul precoce si cresterea acuratetei stadializarii cancerelor digestive; Cercetarea b.4: Introducerea unor protocoale multistep de diagnostic al afectiunilor digestive care vor oferi un suport decizional in algoritmii de diagnostic medical; I.1.C Laborator de Radiologie Digitala (DRX) Cercetarea c.1: Evaluarea utilitatii radiologiei digitale in detectarea si caracterizarea afectiunilor digestive; Cercetarea c.2: Evaluarea utilitatii radiologiei digitale pentru efectuarea ERCP si ghidajul miniprobelor EUS la nivelul caii biliare si ductului pancreatic; Cercetarea c.3: Evaluarea utilitatii radiologiei digitale in montarea de stenturi in patologia maligna obstructiva a tubului digestiv; Cercetarea c.4: Evaluarea comparativa a colangiopancreatografiei endoscopice retrograde (ERCP) cu MRCP in diagnosticul patologiei pancreatico-biliare.Studiu de fezabilitate TARGET SF 14

NOTA!!! Temele de cercetare impreuna cu principalele categorii de cercetari justifica nevoia de infrastructura si de echipamente. Vizualizarea legaturii dintre echipamente-utilitati (necesare pentru functionare), echipamente-laboratoare-spatii (aferente laboratoarelor), respectiv cercetari , se poate face la punctul 2.b.3 din studiul de fezabilitate. Cercetarile vor fi identificate cu ajutorul codificarilor existente mai sus. De exemplu, Cercetarea a.1: Evaluarea rolului PET-CT in diagnosticul la nivel molecular a diferitelor forme de cancer digestiv , va putea fi identificata in tabel dupa codificarea: C.a.1 Schema urmatoare prezinta fluxul de cercetare preconizat a avea loc in cadrul Submodulului Radiologie Imagistica precum si legatura acestuia cu celelalte module.

I.2. Submodul Endoscopie Digestiva Submodulul va permite implementarea unor tehnici endoscopice avansate, in completarea celor existente: autofluorescenta endoscopica (AFI), spectroscopie cu fluorescenta laser (LIFS), cromoendoscopie cu magnificatie (MCE) si mod NBI (narrow band imaging), endoscopie ultrasonografica (EUS) diagnostica si terapeutica, inclusiv cu punctie fina aspirativa si tehnici de tipul elastografiei ecoendoscopice, respectiv endomicroscopie confocala laser (CLE). O parte din aparatura necesara acestui submodul a fost recent achizitionata in cadrul unei Platforme Interdisciplinara de Cercetare pentru Tehnologii Imagistice Microendoscopice Avansate (PYRAMID), proiect finantat in cadrul competitiei PNCDI II, programul Capacitati (2007-2009). Aparatura necesara pentru a fi achizitionata in cadrul proiectului Target completeaza astfel infrastructura de cercetare deja existenta, creand premizele unei functionalitati deosebite atat pentru cercetare, cat si pentru diagnostic profesional interdisciplinar. Interdisciplinaritatea acestor tehnici va fi asigurata de efectuarea in imediata vecinatate a tehnicilor conexe endoscopiei (examene histopatologice si imunohistochimice, citologice si imunocitochimice, respectiv examene genomice si proteomice complexe ale biopsiilorStudiu de fezabilitate TARGET SF 15

prelevate sau esantioanelor obtinute prin punctie fina aspirativa). Se vor evalua posibilitatile de examen histopatologic direct al imaginilor endomicroscopice beneficiind de tehnici avansate de telepatologie. In cadrul Submodulului de Endoscopie Digestiva vor functiona patru laboratoare: I.2.A. Laborator de Autofluorescenta Endoscopica (AFI) Cercetarea a.1: Evaluarea autofluorescentei endoscopice pentru detectia precoce a leziunilor preneoplazice (displazie joasa sau inalta), respectiv a adenocarcinomului esofagian sau gastric; Cercetarea a.2: Evaluarea autofluorescentei endoscopice pentru screening-ul colonoscopic al pacientilor cu risc mediu si inalt, pentru detectia precoce a leziunilor preneoplazice (polipi colorectali), respectiv a adenocarcinomului de colon; Cercetarea a.3: Evaluarea pensei biopsie optice tip LIFS (life induced fluorescence spectroscopy) pentru diagnosticul in timp real al leziunilor preneoplazice si neoplazice esogastrice; I.2.B. Laborator de Cromoendoscopie cu Magnificatie (MCE), inclusiv mod NBI Cercetarea b.1: Evaluarea cromoendoscopiei cu magnificatie, respectiv a modului NBI pentru screening-ul pacientilor cu esofag Barrett, in vederea diagnosticului precoce al adenocarcinomului esofagian; Cercetarea b.2: Evaluarea gastroscopiei cu magnificatie, respectiv a modului NBI pentru screening-ul pacientilor cu leziuni preneoplazice gastrice, pentru detectia adenocarcinomului gastric; Cercetarea b.3: Evaluarea cromoendoscopiei cu magnificatie, respectiv a modului NBI pentru screening-ul colonoscopic al pacientilor cu risc mediu si inalt, pentru detectia precoce a adenocarcinomului de colon; Cercetarea b.4: Evaluarea acuratetei programelor intensive de training endoscopic supervizat; I.2.C. Laborator de Endoscopie Ultrasonografica (EUS) Cercetarea c.1: Evaluarea acuratetei ecoendoscopiei (inclusiv examinari cu substanta de contrast si reconstructii 3D pentru evaluarea neoangiogenezei) pentru diagnosticul si stadializarea preoperatorie a pacientilor cu cancere esogastrice; Cercetarea c.2: Evaluarea acuratetei ecoendoscopiei (inclusiv cu punctie fina aspirativa, examinari cu substanta de contrast, elastografie ecoendoscopica, examinari 3D, etc.) pentru diagnosticul si stadializarea preoperatorie a pacientilor cu cancer pancreatic; Cercetarea c.3: Evaluarea acuratetei ecoendoscopiei pentru diagnosticul si stadializarea preoperatorie a pacientilor cu cancer bronhopulmonar (inclusiv cu examinari complementare ecobronhoscopice); Cercetarea c.4: Evaluarea utilitatii metodelor hibrid ecografie tomografie computerizata pentru diagnosticul precoce al cancerului hepatocelular primitiv; Cercetarea c.5: Evaluarea utilitatii metodelor hibrid ecoendoscopie tomografie computerizata pentru diagnosticul precoce al cancerului pancreatic; Cercetarea c.6: Evaluarea utilitatii ecoendoscopiei cu punctie fina aspirativa pentru diagnosticul precoce al cancerelor digestive prin tehnici imunocitochimice si moleculare (microarray, real-time PCR); Cercetarea c.7: Evaluarea comparativa a utilitatii elastografiei EUS cu elastografia ultrasonografica in timp real, pentru evaluarea formatiunilor tumorale hepatice;


TARGET

SF

16

Cercetarea c.8: Evaluarea acuratetei programelor intensive de training endoscopic supervizat prin simulatoare dedicate. Dezvoltarea abilitatilor diagnostice ale cercetatorilor prin utilizarea de simulatoare;

I.2.D. Laborator de Endomicroscopie Confocala Laser (CLE) Cercetarea d.1: Evaluarea utilitatii endomicroscopiei pentru diagnosticul histopatologic in vivo si in timp real la pacientii cu esofag Barrett si adenocarcinom esofagian precoce; Cercetarea d.2: Evaluarea utilitatii endomicroscopiei pentru diagnosticul histopatologic in vivo si in timp real la pacientii cu leziuni preneoplazice si adenocarcinom gastric precoce; Cercetarea d.3: Evaluarea utilitatii endomicroscopiei pentru diagnosticul histopatologic in vivo si in timp real la pacientii cu colita ulcerativa si adenocarcinom colorectal precoce; Cercetarea d.4: Evaluarea utilitatii endomicroscopiei pentru diagnosticul histopatologic in vivo si in timp real la pacientii cu infectie cu Helicobacter pylori; Cercetarea d.5: Evaluarea utilitatii endomicroscopiei pentru diagnosticul histopatologic in vivo si in timp real la pacientii cu boala celiaca; Cercetarea d.6: Testarea fezabilitatii endomicroscopiei pentru transmisia la distanta in vivo si in timp real, in vederea consultului histopatologic; Cercetarea d.7: Testarea fezabilitatii tehnicilor endomicroscopice pentru evaluarea neoangiogenezei tumorale, la pacientii cu cancere digestive (cancer esofagian, cancer gastric, cancer pancreatic); NOTA!!! Temele de cercetare impreuna cu principalele categorii de cercetari justifica nevoia de infrastructura si de echipamente. Vizualizarea legaturii dintre echipamente-utilitati (necesare pentru functionare), echipamente-laboratoare-spatii (aferente laboratoarelor), respectiv cercetari , se poate face la punctul 2.b.3 din studiu de fezabilitate. Cercetarile vor fi identificate cu ajutorul codificarilor existente mai sus. Schema urmatoare prezinta fluxul de cercetare preconizat a avea loc in cadrul Submodulului de Endoscopie Digestiva precum si legatura acestuia cu celelalte module.


TARGET

SF

17

I.3. Submodul Chirurgie Endoscopica Submodulul va permite efectuarea de cercetari in scopul dezvoltarii aplicatiilor chirurgiei mini-invazive in diagnosticul precoce al afectiunilor maligne. Chirurgia Endoscopica este o noua ramura chirurgicala care urmareste minimizarea cailor de acces in cavitatea peritoneala, pentru abordarea organelor abdominale. Se evita astfel inciziile largi ale peretelui abdominal care aduc un prejudiciu estetic recunoscut, prelungesc durata de spitalizare si de recuperare postoperatorie a pacientului, prezinta risc de infectie postoperatorie si de eventratie. Primul pas a fost realizat prin Chirurgia Laparoscopica (CL) in care accesul in cavitatea peritoneala sa face prin mici orificii, pana la 2 cm diametru, practicate in peretele abdominal antero-lateral. Un al doilea progres a fost realizat prin Chirurgia Endoscopica (CE) Transluminala prin Orificii Naturale (N.O.T.E.S. Natural Orifice Transluminal Endoscopic Surgery). Prin acest tip de abord accesul in cavitatea peritoneala nu se mai face traversand straturile peretelui abdominal ci prin orificiile naturale ale organismului: oral (transgastric), vaginal sau anal (transrectal sau transcolonic). Se anuleaza astfel orice traumatism asupra peretelui abdominal, risc de infectie parietala, de eventratie ulterioara sau orice prejudiciu estetic. Un beneficiu major al chirurgiei endoscopice fata de cea traditionala este scaderea semnificativa a imunodepresiei generale postoperatorii care se pare ca este datorata tocmai minimalizarii agresiunii parietale si peritoneale. Acest avantaj este foarte important la pacientii cu afectiuni maligne unde consecintele unei interventii chirurgicale exploratorii, diagnostice si de stadializare trebuie sa fie minime. Chirurgia Laparoscopica a atins un nivel de dezvoltare apreciabil atat ca tehnologie cat si ca performanta, in timp ce N.O.T.E.S. ul este abia la inceput de drum, insa perspectivele acesteia din urma sunt teoretic nelimitate. Chirurgia Endoscopica permite astfel explorarea vizuala, imagistica (ecografica), prelevarea de material biologic pentru biopsii avand aplicatii directe in diagnosticul precoce si in stadializarea afectiunilor maligne ale tubului digestiv. Submodulul de Chirurgie Endoscopica va avea doua laboratoare, care vor fi conectate din punct de vedere al fluxului de informatii digitale atat intre ele cat si cu laboratoarele din celelalte submodule (Submodul Endoscopie Digestiva, Submodul Radiologie si Imagistica). In imediata vecinatate a submodulului se vor efectua examenele histopatologice si imunohistochimice, citologice si imunocitochimice, respectiv examene genomice si proteomice complexe ale biopsiilor prelevate sau esantioanelor obtinute prin punctie fina aspirativa. I.3.A. Laborator de Chirurgie Experimentala (CEX) Cercetarea a.1: Evaluarea modificarilor raspunsului imun local (peritoneal) induse de chirurgica laparoscopica; Cercetarea a.2 Evaluarea modificarilor raspunsului imun sistemic induse de chirurgia laparoscopica; Cercetarea a.3 Evaluarea influentei chiurgiei laparoscopica asupra biologiei tumorilor maligne peritoneale secundare; Cercetarea a.4 Evaluarea posibilitatilor de stadializare a cancerelor digestive prin prelevare de biopsii, explorare ecografica;


TARGET

SF

18

I.3.B. Laborator de N.O.T.E.S. Cercetarea b.1: Evaluarea modificarilor raspunsului imun local si sistemic in N.O.T.E.S.; Cercetarea b.2 Evaluarea fezabilitatii si sigurantei abordului transgastric in N.O.T.E.S.; Cercetarea b.3 Evaluarea fezabilitatii si sigurantei abordului transrectal in N.O.T.E.S.; Cercetarea b.4 Evaluarea metodelor de explorare peritoneala, biopsie, ecografie in scop de diagnostic si de stadializare a cancerelor digestive; Cercetarea b.5 Evaluarea metodelor de rezectie chirurgicala oncologica a cancerelor digestive in N.O.T.E.S.; NOTA!!! Temele de cercetare impreuna cu principalele categorii de cercetari justifica nevoia de infrastructura si de echipamente. Vizualizarea legaturii dintre echipamente-utilitati (necesare pentru functionare), echipamente-laboratoare-spatii (aferente laboratoarelor), respectiv cercetari , se poate face la punctul 2.b.3 din studiu de fezabilitate . Cercetarile vor fi identificate cu ajutorul codificarilor existente mai sus.

Schema urmatoare prezinta fluxul de cercetare preconizat a avea loc in cadrul Submodulului de Chirurgie Endoscopica precum si legatura acestuia cu celelalte module.


TARGET

SF

19

TEMA II. EFECTUAREA DIAGNOSTICULUI ANATOMO-PATOLOGIC PRIN METODE CONVENTIONALE SI MODERNEMetodele de investigatie conventionale (coloratii uzuale si speciale) permit identificarea primara a proceselor preneoplazice si a celor neoplazice maligne. Tehnicile imunocitochimice (ICC) si imunohistochimice (IHC) permit, intr-o a doua etapa a investigarii, incadrarea corecta a proceselor neoplazice, identificarea unor posibili factori prognostici si a unor posibile tinte terapeutice. Tehnica de hibridizare in situ (ISH) constituie un prim pas in elucidarea la nivel molecular a mecanismelor carcinogenezei prin localizarea la nivel de tesut a celulelor care exprima gene pro-canceroase. Arsenalul modern de investigare si cercetare in Anatomie Patologica include o mare varietate de tehnici dintre care cele mai importante includ: morfometria tisulara si celulara asistata de calculator, microdisectia laser si citologia lichida in monostrat. Metoda microdisectiei laser (LCM), care constituie un pivot important de legatura intre investigatia histopatologica la nivelul Modulului de Patologie si Imunologie, si investigatia la nivel molecular de la nivelul Modulului de Biologie Moleculara si Biochimie, va avea drept scop izolarea de grupuri de celule cu morfologie omogena, specifice tesutului malign. Izolarea de grupuri omogene este un pas esential in vederea stabilirii unor markeri morfologici de diagnostic anatomo-patologic specific. In plus, izolarea acestor celule va furniza materialul biologic necesar in vederea identificarii de markeri moleculari ai celulelor care ulterior vor permite dezvoltarea unor tinte moleculare terapeutice. Pentru diagnosticul rapid este necesar achizitia unui criomicrotom care permite obtinerea de sectiuni subtiri de tesut nativ (nefixat). In acelasi timp, criomicrotomul este indispensabil in vederea furnizarii de material pentru microdisectia laser. Algoritmul de investigare morfologica este completat prin integrarea tehnicilor moderne de evaluare imunologica (flow-citometria sau ELISA). Astfel, citometria in flux si-a demonstrat aplicabilitatea si utilitatea in investigarea afectiunilor digestive prin aprecierea activitatii proliferative tumorale in leziunile colorectale (evaluarea poliploidiei ADN-ului - indexul ADN), prin aprecierea proliferarii celulare in general in cancerele digestive, evaluarea procentuala si in valoare absoluta a populatiilor limfocitare ca indicator al monitorizarii terapeutice in cancerul colorectal sau determinarea antigenului carcino-embrionar (CEA) in biopsia obtinuta dintr-o leziune suspecta. Examinarea imunologica prin metoda ELISA vine sa completeze evaluarea comportamentului populatiilor celulare maligne si a raspunsului sistemelor de aparare ale organismului prin determinarea, la nivel tumoral, a unei largi palete de markeri tumorali, a unor importanti markeri virali si a citokinelor secretate de diferitele subpopulatii limfocitare. Acesta tema de cercetare se va dezvolta in cadrul Modului de Patologie si Imunologie.

II. Modulul Patologie si ImunologieModulul isi propune sa asigure conditiile pentru desfasurarea activitatii de diagnostic histopatologic, citologic si imunologic de inalta performanta prin utilizarea unor tehnici moderne, cum ar fi cele de coloratii speciale, imunohistochimie si imunocitochimie, hibridizare in situ prin tehnicile FISH si CISH, analiza computerizata a imaginilor microscopice, flowcitometrie, chemiluminescenta si ELISA. Arsenalul modern de investigare si cercetare in Anatomie Patologica si Citologie include o mare varietate de tehnici dintre care cele mai importante sunt: tehnica de colorare imunohistochimica ("IHC" pe sectiuni la parafina si pe sectiuni la gheata metoda imunohistochimica rapida pentru diagnostic intraoperator), hibridizarea in situ (fie cu fluorescenta - Fluorescence in Situ Hibridization - FISH, fie cu cromogen -ChromogenStudiu de fezabilitate TARGET SF 20

in Situ Hibridization - CISH), analiza computerizata a imaginilor microscopice, microdisectia laser si citologia lichida in monostrat. Cu ajutorul acestei mari varietati de metode de investigatie morfologica este posibila parcurgerea unui algoritm de diagnostic morfologic care sa permita: - identificarea primara a proceselor netumorale, preneoplazice si a celor neoplazice maligne - incadrarea corecta a proceselor neoplazice - evaluarea corecta si completa a factorilor implicati in oncogeneza - evaluarea corecta si completa a dezvoltarii tumorale - identificarea si evaluarea factorilor de prognostic - identificarea posibilelor tinte terapeutice eficiente in tratamentul bolii canceroase - evaluarea raspunsului la terapie Obiectivele si activitatile de cercetare majore in cadrul acestui modul vor include: 1. Investigatia factorilor de transcriptie (proteine nucleare necesare transcriptiei anumitor gene, unele dintre ele fiind tisular-specifice). Avantajele fata de markerii clasici citoplasmatici, de membrana nucleara sau din spatiul extracelular constau in gradul de specificitate in general mai inalt si in absenta fenomenului de difuziune. De asemenea, de vreme ce localizarea markerului este nucleara, imunoreactia poate fi combinata cu cromogeni diferiti adresati unor markeri citoplasmatici sau de membrana citoplasmatica. 2. Evaluarea factorilor de prognostic in diverse neoplazii (Ki67, p53, PCNA, bcl2, VEGF). In patologia tumorala digestiva, de exemplu, a fost evidentiata recent asocierea dintre supraexprimarea stathminei (proteina majora implicata in depolimarizarea microtubulilor) si mutatia genei P53, acestea fiind corelate cu progresia tumorala, prognosticul nefavorabil si aparitia recidivelor in carcinoamele cu origine la nivelul tubului digestiv si al glandelor anexe. Alte exemple sunt oferite de supraexpresia bcl-2 care se asociaza cu un prognostic favorabil in carcinoamele colorectale sau de corelarea expresiei VEGF cu progresia tumorala (indicator al recurentelor si metastazelor) in carcinoamele hepatocelulare. 3. Evaluarea repararii ADN si apoptozei, ca functii supresoare ale dezvoltarii tumorale. Este posibil ca formele aberante ale unor gene care controleaza fenomenul apoptotic (cum ar fi BARD1 sau p53), sa nu mai indeplineasca functia genei normale de supresie a dezvoltarii tumorale astfel incit, ele sunt exprimate in exces in celulele canceroase, reprezentind markeri indicatori ai unui prognostic rezervat. 4. Evaluarea angiogenezei care permite tumorilor sa-si rectureze propriul lor suport vascular. Celulele canceroase nu pot forma o masa tumorala mai mare de 1 mm3 deoarece difuziunea oxigenului sau a compusilor nutritivi devine insuficienta in aglomerari celulare cu dimensiuni mai mari decat aceasta. Totusi, semnalele angiogenetice produse de celulele tumorale, ca rezultat al stresului hipoxic si trofic sau ca rezultat al alterarilor oncogenice, conduc la o exprimarea genica aberanta a substantelor care controleaza angiogeneza ceea ce determina, in final, dezvoltrea unui raspuns angiogenetic dezorganizat. Dependenta tumorilor de vascularizatia oferita de celulele endoteliale normale a condus la ipoteza dezvoltarii unor potentiale strategii terapeutice bazate pe inhibitia angiogenezei care ar trebui sa determine distrugerea vascularizatiei tumorale, cu degradarea perfuziei intratumorale fara insa a avea efectele adverse ale chimioterapiei traditionale. 5. Detectarea posibilelor tinte terapeutice in diverse tipuri de tumori maligne. Astfel, receptorul tirozinkinazei, c-erb B2 este un important factor prognostic si o importanta tinta terapeutica, in cancerul mamar si gastric. VEGF constituie de asemenea o tinta terapeutica cu perspective deosebite in tratamentul carcinomului hepatocelular. La fel, detectarea receptorilor ciclooxigenazelor 1 si 2 la pacienti cu polipi colorectali in vederea instituirii terapiei cu AINS previne aparitia malignizarii si evolutia spre carcinomul colorectal.


TARGET

SF

21

Algoritmul de investigare morfologica este completat prin integrarea tehnicilor moderne de evalulare imunologica (flow-citometria sau ELISA). Obiectivele si activitatile majore de cercetare din acest submodul includ: (1) Demonstrarea aplicabilitatii si utilitatii flow-citometriei in investigarea afectiunilor digestive prin aprecierea activitatii proliferative tumorale in leziunile colorectale (evaluarea poliploidiei ADN-ului - indexul ADN), prin aprecierea proliferarii celulare in general in cancerele digestive (determinarea antigenului nuclear p105), evaluarea procentuala si in valoare absoluta a populatiilor limfocitare ca indicator al monitorizarii terapeutice. (2) Completarea evaluarii raspunsului imun al pacientilor cu afectiuni digestive prin metoda ELISA care permite aprecierea activitatii subpopulatiilor limfocitare implicate in raspunsul imun umoral si celular prin determinarea in ser a citokinelor secretate de acestea (IL-1, IL-2, IL-6, IL-8, TNF-alfa, IL-10, IL-12 etc), respectiv prin determinarea autoanticorpilor cu diferite specificitati. NOTA!!! Datorita conexiunilor si fluxurilor de cercetare care exista intre diferitele laboratoare, cercetarile in cadrul Modulului de Patologie si Imunologie se vor desfasura secvential in cadrul submodulului, si nu in cadrul laboratoarelor cum este cazul Modului de Imagistica Digestiva. Pentru realizarea acestor obiective si activitati de cercetare, in cadrul acestui modul vor functiona doua submodule: II.1. Submodul de Anatomie Patologica II.2. Submodul de Imunologie II.1. Submodulul de Anatomie Patologica Va avea in componenta urmatoarele laboratoare si spatii suport: A. Laboratorul de Histopatologie (HP) B. Laboratorul de Imunohistochimie si Imunocitochimie (L-IHC/ICC) C. Laboratorul de Microdisectie Laser, Hibridizare in situ si Citologie (MdLCIT-HIS) D. Laboratorul de Analiza Computerizata a Imaginii (L-ACI) E. Sala de Telepatologie Telemedicina (TELMED) F. Laborator pregatire material documentar pentru cercetare (PMDF) G. Cabinete de documentare si diagnostic (CDD) H. Secretariat/Server LAN (SS LAN) I. Spatii de depozitare materiale si reactivi NOTA!!! Datorita conexiunilor de cercetare puternice care exista intre laboratorare cercetarile se vor desfasura pe submodul, si nu pe laboratoare cum este cazul Modului de Imagistica Digestiva Submodulul isi propunde sa dezvolte urmatoarele tipuri de cercetari: Cercetarea p.1: Studiul microscopic pe preparate incluse la parafina si diagnosticul leziunilor nontumorale si tumorale cu ajutorul tehnicilor de colorare uzuale si speciale; Cercetarea p.2: Studiul microscopic calitativ pe preparate incluse la parafina si diagnosticul leziunilor nontumorale si tumorale cu ajutorul tehnicilor de imunofluorescenta;Studiu de fezabilitate TARGET SF 22

Cercetarea p.3: Studiul microscopic calitativ pe preparate incluse la parafina si diagnosticul leziunilor nontumorale si tumorale cu ajutorul tehnicilor de marcare imunohistochimica; Cercetarea p.4: Studiul microscopic citologic calitativ si diagnosticul leziunilor nontumorale si tumorale cu ajutorul tehnicilor de colorare uzuale si speciale; Cercetarea p.5: Studiul microscopic histologic calitativ si diagnosticul al leziunilor nontumorale si tumorale cu ajutorul tehnicilor de marcare imunohistochimica; Cercetarea p.6: Recoltarea de material celular si tisular tintit pentru studiul si diagnosticul leziunilor nontumorale si tumorale prin tehnicile histopatologice si citologice; Cercetarea p.7: Recoltarea de material celular si tisular pentru studiul si diagnosticul leziunilor nontumorale si tumorale prin tehnici de patologie moleculara; Cercetarea p.8: Studiul morfometric, cantitativ pe preparate incluse la parafina si preparate citologice si diagnosticul leziunilor nontumorale si tumorale cu ajutorul tehnicilor de analiza computerizata a imaginii; NOTA!!! Temele de cercetare impreuna cu principalele categorii de cercetari justifica nevoia de infrastructura si de echipamente. Vizualizarea legaturii dintre echipamente-utilitati (necesare pentru functionare), echipamente-laboratoare-spatii (aferente laboratoarelor), respectiv cercetari , se poate face la punctul 2.b.3 din studiu de fezabilitate . Cercetarile vor fi identificate cu ajutorul codificarilor existente mai sus.

Schema urmatoare prezinta fluxul de cercetare preconizat a avea loc in cadrul Submodulului de Patologie precum si legatura acestuia cu celelalte module.


TARGET

SF

23

III.2. Submodulul de Imunologie Va avea in componenta urmatoarele laboratoare: A. Laboratorul de Flowcitometrie (FLWC) B. Laboratorul de investigare (ELISA) C. Cabinetul de documentare, interpretare si prelucrare a datelor (DIP) D. Camera de primire probe (CPP) In cadrul acestor laboratoare se vor dezvolta urmatoarele tipuri de cercetari: Cercetarea i.1: Identificarea unor markeri caracteristici umorali si celulari ai leziunilor nontumorale si tumorale cu ajutorul citometriei de flux Cercetarea i.2: Identificarea unor markeri caracteristici umorali ai leziunilor nontumorale si tumorale cu ajutorul tehnicii ELISA NOTA!!! Temele de cercetare impreuna cu principalele categorii de cercetari justifica nevoia de infrastructura si de echipamente. Vizualizarea legaturii dintre echipamente-utilitati (necesare pentru functionare), echipamente-laboratoare-spatii (aferente laboratoarelor), respectiv cercetari , se poate face la punctul 2.b.3 din studiu de fezabilitate . Cercetarile vor fi identificate cu ajutorul codificarilor existente mai sus. Schema urmatoare prezinta fluxul de cercetare preconizat a avea loc in cadrul Submodulului Imunologie precum si legatura acestuia cu celelalte module.


TARGET

SF

24

TEMA III. STANDARDIZAREA PROFILELOR GENICE IN PATOLOGIA DIGESTIVA, IDENTIFICAREA SI CARACTERIZAREA UNOR MARKERI DE PROGRESIE MALIGNA SI A TINTELOR TERAPEUTICE PRIN TEHNICI DE BIOLOGIE MOLECULARA SI BIOCHIMIEDezvoltarea si evolutia unui proces tumoral malign sunt insotite de modificari complexe ale expresiei genice. Desi genele individuale au fost propuse pentru diagnostic si uneori au fost tinte terapeutice in tratamentul cancerelor, cercetarile din ultimii 5 ani au aratat ca fiecare tip de cancer este caracterizat prin expresia a 200-300 gene. Aceste gene au dus la conceptia curenta de semnatura genetica care este specifica fiecarui tip de cancer. Ne asteptam ca aceste gene sa constituie foarte curand baza diagnosticului molecular care probabil va aduce cu sine si o noua clasificare a cancerelor. In plus, fiecare gena din semnatura genetica poate sa fie prezenta in mai multe forme, numite polimorfisme. Pentru identificarea acestor grupuri de gene si polimorfisme care colectiv confera un risc sporit de cancer se va face prin utilizarea de DNA microarrays (Genomics). Tehnica microarray reprezinta o metoda eficienta si fezabila pentru obtinerea si compararea profilelor expresiei genice intre indivizii sanatosi si indivizi cu leziuni premaligne, precum si la cei depistati cu patologie maligna digestiva. Unele modele ale expresiei genice obtinute se pot constitui in criterii de diagnostic precoce foarte utile in managementul afectiunilor digestive. Analiza activitatii transcriptionale utilizand DNA Arrays este insotita de rezultate fals-pozitive, fiind necesara eliminarea anumitor gene. Acest dezavantaj este inerent tehnicii care are o valoare statistica. Din acest motiv evaluarea chip-urilor pentru DNA necesita si o prelucrare de tip statistic cu soft-uri specializate, prelucrare ce se va face in cadrul Modulului de Telemedicina si Inteligenta Artificiala (Submodulul de Inteligenta Artificiala si Prelucrare Statistica). Validarea si cuantificarea genelor identificate prin Genomics se va face prin real-time PCR (RT-PCR). Desi expresia genica ne ofera o cantitate imensa de informatii privind activitatea transcriptionala a celulei canceroase, nu ne ofera cu certitudine localizarea exacta a celulei care exprima gena respectiva si, in plus, nu ne spune nimic referitor la translatia informatiei genetice in efector (proteine) la nivel celular. Din acest motiv sunt necesare trei platforme cu caracter imagistic si analitic, o platforma de microdisectie laser (LCM) pentru localizarea in tesut a proteinelor asociate cu cancerul, o platforma de identificare a proteinelor relativ abundente prin tehnica MALDI-TOF-MS (Proteomics), iar pentru analiza proteinelor prezente in concentratii extrem de mici se va utiliza microscopia de forta atomica (ATM). Prin tehnica AFM poate fi vizualizat un spectru larg de proteine globulare (precum immunoglobuline, feritina, fosforilaza, fosforilazakinaza, membri ai familiei de citocromi P450) si complexe ale acestora, ceea ce face ca, in cadrul acestui proiect, aceasta metoda, impreuna cu tehnici complementare precum MALDI-TOF-MS, metodele fluorescente (microscopie confocala) sa alcatuiasca bazele unei platforme complete de analiza proteomica in vederea identificarii de biomarkeri pentru patologia tumorala digestiva. Tesutul malign este deosebit de heterogen. Pentru analiza fenotipica si moleculara a celulelor din tesutul canceros este necesara izolarea unor grupuri de celule omogene fenotipic cu ajutorul microdisectiei laser. Cu ajutorul microdisectiei laser vom realiza: - (i) identificarea si cuantificarea unor gene importante in procesul de malignizare prin izolarea de ARN mesager si amplificare prin real time PCR din grupe de celule specifice tesutului malign; - (ii) verificarea localizarii in tesut a ARN mesager specific celulei canceroase prin tehnica de hibridizare in situ (ISH);Studiu de fezabilitate TARGET SF 25

- (iii) identificarea proteinelor functionale prin tehnica Matrix Assisted Laser/Desorbtion Ionization Time of Flight Mass Spectrometry (MALDI-TOF-MS); - (iv) investigarea dinamicii si topografiei proteinelor identificate prin proteomica la nivel de substructura celulara in stare nativa, fiziologica, poate fi indeplinita si utilizand microscopul AFM care are o rezolutie comparabila cu cel electronic (nm-zeci de nm). Pentru intregirea studiului, vom realiza: - (v) analiza modificarilor structurale si conformationale ale markerilor tumorali prin studii de luminiscenta. AFM este o metoda nedistructiva, modificarile spectroscopice putandu-se constitui in criterii de diagnostic si prognoza utile in managementul afectiunilor digestive. - (vi) Identificarea (fenotipizare) celulelor care exprima proteine specifice celulelor maligne va fi realizata prin microscopie de fluorescenta confocala cu 2 fotoni (Two-photon Laser Scaner Confocal Microscopy). Penetratia acestui microscop poate ajunge si la 1-2 mm. In plus microscopul cu doi fotoni poate fi folosit pentru observatii pe termen lung (saptamani) deci se poate urmari si documenta procesul de malignizare in model animal in vivo. Identificarea acestor markeri celulari si moleculari va constitui baza pentru dezvoltarea unor tinte moleculare terapeutice. Din motive logistice, materialul utilizat pentru microdisectia laser va fi pregatit de un criomicrotom care permite obtinerea de sectiuni subtiri de tesut nativ (nefixat). Criomicrotomul va fi folosit si la Modulul de anatomo-patologie pentru obtinerea unui diagnostic rapid. Alaturi de investigatiile anterioare vor fi introduse metode de citogenetica moleculara. Acestea nu se substituie in totalitate tehnicilor citogenetice clasice, putand insa identifica modificari cromozomiale nedetectabile prin metodele standard (bandare G, T, C, R). Caracterizarea unor remanieri complexe sau a unor cromozomi markeri mai ales in celulele tumorale (neoplasm gastric, hepatic, colo-rectal) este facilitata de introducerea metodei FISH. De asemenea prin intermediul echipamentului ce urmeaza a fi achizitionat se poate realiza procesul de hibridizarea genomica comparativa (CGH=comparative genome hybridization), tehnica derivata din FISH care se utilizeaza pentru punerea in evidenta a dozajului genic. Metoda este folosita in mod particular pentru studiul aberatiilor cromozomiale in tumori solide in care se cariotipeaza foarte greu. Pentru caracterizarea in vitro a tesutului malign se vor utiliza culturi de celule si apoi prelevarea de grupuri celulare sau celule individuale ce urmeaza a fi transferate pentru studiu molecular. Pe modelul culturilor celulare se pot realiza studii vizand activitatea intracelulara, urmarind replicarea si transcriptia ADN, sinteza de proteine, metabolismul celular, moartea celulara (necroza sau apoptoza). Dezvoltarea si stabilizarea unor linii celulare relevante pentru diferite tipuri de tumori este de maxima importanta pentru punerea la punct a unor strategii terapeutice eficiente impotriva cancerului. Acesta tema de cercetare se va dezvolta cu precadere in cadrul Modului de Biologie Moleculara si Biochimie. Activitatea Modulului de Biologie Moleculara si Biochimie are caracter de cercetare fundamentala. Prin achizitionarea aparaturii necesare fiecarui submodul din cadrul Modulului de biologie moleculara si biochimie in completarea celei existente este posibila realizarea cercetarii la un inalt nivel tehnic in vederea depistarii de noi markeri de diagnostic, dar si dezvoltarea unor programe de pregatire specifice in cadrul modulului pentru familiarizarea medicilor rezidenti si a doctoranzilor cu tehnica de varf folosita in cadrul acestor laboratoare, tehnici competitive pe plan international. Tehnicile folosite in cadrul modulului vin in completarea tehnicilor de imagistica si a celor de patologie stabilind caracterul de interdisciplinaritate al cercetarilor realizate in cadrul acestui centru.Studiu de fezabilitate TARGET SF 26

Cercetarile dezvoltate se vor axa pe: 1. identificarea unor profile de activitate genetica transcriptionala (Transcriptome) in patologia maligna gastro-intestinala in vederea realizarii unui diagnostic genetic; 2. cuantificarea unor gene specifice celulei canceroase prin hibridizare genomica comparativa; 3. identificarea unor mutatii genetice specifice procesului de malignizare; 4. standardizarea unor teste biochimice de diagnostic precoce; 5. depistarea unor potentiale tinte terapeutice la nivel celular si molecular; 6. determinarea unor markeri proteici (markeri tumorali, citokine, factori de crestere, markeri ai fibrozei, markeri de stres oxidativ) in lichide biologice (ser, plasma) si 7. evaluarea fiabilitatii unor paneluri de markeri genetici si biochimici ca indici de diagnostic neinvaziv in cancerul pancreatic, de colon, hepatic; 8. determinarea unor markeri proteici in extrg54acte tisulare si corelarea acestora cu rezultatele obtinute la analiza lichidelor biologice pentru diagnosticul corect al cancerelor digestive mentionate; 9. dezvoltarea de nanosisteme pentru separarea proteinelor pe baza proprietatilor lor biologice; 10. aplicarea unor detectori moleculari capabili sa masoare molecule individuale sau complexe ale acestora, precum microscopul AFM; 11. caracterizarea fenotipica a celulelor canceroase; 12. coroborarea rezultatelor deteminarilor biochimice cu diagnosticul clinic si imagistic si utilizarea lor ca indici de prognostic si monitorizare a eficacitatii terapiei selectate. Obiectivele acestui modul pot fi atinse cu ajutorul unor tehnologii moleculare noi bazate pe analize globale ale expresiei genice: tehnicile microarray dublate de RealTime PCR, hibridizarea genomica comparativa (CGH=comparative genome hybridization) si secventiere ADN (sistemul optic avansat aflat in curs de achizitie), tehnici de separare si analiza a proteinelor de inalta performanta prin MALDI-TOF-MS si AFM. Prin tehnica AFM (microscop cu forta atomica) poate fi vizualizat un spectru larg de proteine globulare (precum immunoglobuline, feritina, fosforilaza, fosforilazakinaza, membri ai familiei de citocromi P450) si complexe ale acestora, ceea ce face ca, in cadrul acestui proiect, aceasta metoda, impreuna cu tehnici complementare precum MALDI-TOF-MS, metodele fluorescente (microscopie confocala) sau microspectroscopia RAMAN, sa alcatuiasca bazele unei platforme complete de analiza proteomica in vederea identificarii de biomarkeri pentru patologia tumorala digestiva. Activitatea in cadrul Modulului de Biologie Moleculara si Biochimie se va desfasura in vederea cercetarii avand la baza urmatoarele obiective: imaginarea, crearea si introducerea unor teste de diagnostic molecular in cancerul digestiv prin introducerea unor tehnologii de ultima ora (bazate pe genomics si proteomics) si transferul rezultatelor din laborator catre clinica, in folosul pacientului; realizarea de studii pentru initierea unei baze de date a proteinelor implicate in cancer, referitor la modificarea proteomului plasmatic si tisular, cu scopul detectarii unor biomarkeri fiabili pentru: un diagnostic precoce in cancerele digestive; prognostic si monitorizarea terapiei; stabilirea tintelor optime de actiune preventiva si terapeutica; evaluarea fiabilitatii unor paneluri de markeri proteici (markeri tumorali, citokine, factori de crestere, markeri ai fibrozei) ca indici de diagnostic in cancerele digestive si utilizarea lor ca indici de prognostic si monitorizare a eficacitatii terapiei selectate stabilirea identitatii celulor maligne prin fenotipizare


TARGET

SF

27

Cercetarile se va desfasura in cadrul urmatoarelor submodule: III.1. Submodul de Biologie Moleculara III.2. Submodul de Biochimie III.1. Submodulul de Biologie Moleculara Isi va desfasura activitatea in cadrul urmatoarelor laboratoare spatii suport: A. Laborator de Genomica (LG); B. Laborator de Citogenetica (LCG); C. Laborator de Culturi Celulare (LCC); D. Secretariat - Centru de analiza si documentare (SCAD); E. Spatiu de sterilizare (SS); In cadrul laboratoarelor se vor dezvolta urmatoarele tipuri de cercetari. III.1.A. Laborator de Genomica (LG) Cercetarea g.1: Detectarea instabilitatii microsatelitice (MSI), a polimorfismelor mononucleotidice (SNP) si a mutatiilor genelor potential implicate in patologia maligna a tubului digestiv; Cercetarea g.2: Evaluarea starii de metilare si a pierderii starii de heterozigotie (LOH) in tesuturile malignizate; Cercetarea g.3: Evaluarea simultana a nivelului de activitate pentru sute de gene (microarray) urmata de validarea rezultatelor prin Real-Time qPCR; Cercetarea g.4: Generarea unor profile ale statusului genetic pentru subiectii sanatosi, cu leziuni premaligne si maligne. Depistarea unor markeri genetici utilizabili in screening-ul cancerelor digestive; III.1.B. Laborator Citogenetica (LCG) Cercetarea cg.1: Initierea culturilor celulare din limfocite si tumori necesare efectuarii preparatelor cromozomiale; Cercetarea cg.2: Efectuarea preparatelor cromozomiale si pregatirea lor pentru examinare (bandare, denaturare, hibridizare); Cercetarea cg.3: Examinarea microscopica si cariotiparea, interpretare rezultate; III.1.C Laborator de Culturi Celulare (LCC) Cercetarea c.1: Initierea unor culturi primare din celule si tesuturi tumorale prelevate de la pacienti; Cercetarea c.2: Stabilizarea unor linii celulare care reflecta cu fidelitate caracteristicile celulelor tumorale; Cercetarea c.3: Testarea in vitro a unor substante cu potential terapeutic; Cercetarea c.4: Realizarea unor experimente de genomica si proteomica pe celulele din cultura; Cercetarea c.5: Stocarea pe termen mediu si lung a liniilor celulare;


TARGET

SF

28

NOTA!!! Temele de cercetare impreuna cu principalele categorii de cercetari justifica nevoia de infrastructura si de echipamente. Vizualizarea legaturii dintre echipamente-utilitati (necesare pentru functionare), echipamente-laboratoare-spatii (aferente laboratoarelor), respectiv cercetari , se poate face la punctul 2.b.3 din studiu de fezabilitate . Cercetarile vor fi identificate cu ajutorul codificarilor existente mai sus. Schema urmatoare prezinta fluxul de cercetare preconizat a avea loc in cadrul Submodulului de Biologie Moleculara precum si legatura acestuia cu celelalte module.

III.2. Submodulul de Biochimie va avea urmatoarele laboratoare: A. Laborator pentru analiza MALDI -TOF (MLD) B. Laborator pentru microscopie cu forta atomica (AFM) C. Laborator pentru masuratori luminiscente (LL) D. Laborator pentru microscopie confocala cu doi fotoni (MCF) E. Laborator pentru prelucrare probe (LPP) Acestora li se vor adauga spatiile destinate unui Centru de analiza datelor (CAD), Spatii de depozitare materiale si reactivi (SD) si o sala server (SS). In cadrul acestui submodul se vor desfasura urmatoarele tipuri de cercetari: III.2.A Laborator pentru analiza MALDI-TOF (MLD) Cercetarea p.1: Obtinerea de spectre de masa SELDI-TOF ale proteinelor plasmatice de la subiecti sanatosi. Cercetarea p.2: Obtinerea de spectre de masa SELDI-TOF ale proteinelor plasmatice de la subiecti supectati de/diagnosticati cu patologie maligna a tubului digestiv.Studiu de fezabilitate TARGET SF 29

III.2.B Laborator pentru microscopie cu forta atomica (AFM) Cercetarea p.3: Analiza datelor obtinute in conditii diferite pentru a stabili sensibilitatea si specificitatea metodei pentru patologia studiata prin compararea cu alte tipuri de cancer. Cercetarea p.4: Analiza cluster pentru identificarea profilului proteomic corelat semnelor ce indica risc crescut sau o patologie maligna a tubului digestiv instalata. III.2.C Laborator pentru masuratori luminiscente (LL) Cercetarea p.5: Caracterizarea modificarilor proprietatilor unor proteine plasmatice asociate specific patologiei maligne a tubului digestiv prin determinari de luminiscenta si chemiluminiscenta. III.2.D Laborator microscopie confocala cu doi fotoni (MCF) Cercetarea p.6: Investigarea dinamicii si topografiei proteinelor identificate prin proteomica la nivel de substructura celulara in stare nativa. NOTA!!! Temele de cercetare impreuna cu principalele categorii de cercetari justifica nevoia de infrastructura si de echipamente. Vizualizarea legaturii dintre echipamente-utilitati (necesare pentru functionare), echipamente-laboratoare-spatii (aferente laboratoarelor), respectiv cercetari , se poate face la punctul 2.b.3 din studiu de fezabilitate . Cercetarile vor fi identificate cu ajutorul codificarilor existente mai sus. Schema urmatoare prezinta fluxul de cercetare preconizat a avea loc in cadrul Submodulului de Biochimie precum si legatura acestuia cu celelalte module.Modul Imagistica Digestiva

SUBMODUL BIOCHIMIE Fluxurile activit ilor de Prelucrare, Interpretare

MLDModul Telemedicin i Inteligen Artificial

AFM LPP LL

CAD

Modul Patologie Imunologie

MCF

Modul Biologie Moleculara si Biochimie

Unitate Prelucrare Unitate Integrare

Flux unidirec ional prelucrare Flux bidirec ional informa ie


TARGET

SF

30

TEMA IV. UTILIZAREA METODELOR INTEGRATIVE DE TELEMEDICINA PRIN STUDIUL TEHNOLOGIILOR DE INTELIGENTA ARTIFICIALA SI PRELUCRARE STATISTICA.Acest obiectiv complex va fi realizat prin dezvoltarea de tehnici de telemedicina, bazate pe crearea unor baze de date cu acces public si privat precum si prin utilizarea unor tehnologii moderne de Inteligenta Artificiala (IA) din domeniul Invatarii automate (Machine Learning), pentru crearea de Sisteme Inteligente de diagnostic automat in timp real, in vederea asistarii computerizate a deciziei medicale. Tehnologiile IA vizate sunt: retelele neuronale artificiale, algoritmii evolutivi, masinile cu suport vectorial, algoritmii de clustering, arborii de clasificare si decizie. In plus, utilizarea unor tehnici moderne de analiza multivariata, regresie liniara multipla, analiza supravietuirii si inferenta statistica pentru anali

sf_243 rom ok

Documents