Revista >> Noiembrie 2018 [Nr. 209] >> Cercetare & Invatamant superior

IntelCentru, infrastructură state-of-the-art pentru dezvoltarea de proiecte ştiinţifice de referinţă

Alexandru Batali

22 Noiembrie 2018

• SupraChem Lab, un success story al centrului ieșean

Realizat în 2012, printr-o investiţie de 5 milioane de euro, IntelCentru (Centrul de cercetări avansate pentru bionanoconjugate şi biopolimeri) este proiectul de infrastructură care a oferit Institutului de Chimie Macromoleculară „Petru Poni“(ICMPP) din Iași oportunităţi majore de dezvoltare și de afirmare în spațiul științific internațional.

Cu ocazia reuniunilor UE pe cercetare, miniştrii de resort din ţara noastră au prezentat în ultimii ani IntelCentru cu titlul de proiect de referinţă al României1. Care este însă istoria acestei ascensiuni rapide a centrului din cadrul ICMPP şi a acumulărilor care au făcut posibile dezvoltarea unei construcţii excelente pentru desfăşurarea activităţii de cercetare şi pentru atingerea unor rezultate notabile?
La scurt timp de la crearea unei infrastructuri state of the art, IntelCentru a reuşit, sub conducerea dr. Mariana Pinteală, să atragă proiecte ştiinţifice valoroase, atât prin nivelul finanțării, cât mai ales prin abordarea de tematici cu potenţial ştiinţific foarte ridicat şi prin capacitatea de a forma echipe de cercetare performante.
Primul proiect câștigat în cadrul IntelCentru a fost de tip Proiecte Complexe de Cercetare Exploratorie: Sisteme de Inspirație Biologică pentru Entități Proiectate Structural şi Funcțional (PN-II-ID-PCCE-2011-2-0028), obținut în 2012, care a vizat proiectarea, realizarea și evaluarea unor nano-entităţi structurale și funcționale, active ca transportori de informație genetică, capabile să vehiculeze segmente de acizi nucleici cu lungimi suficiente încât să devină „unelte” în studiile de transfecţie. Proiectul, în valoare de 1.5 milioane euro, a fost finanțat în cadrul Programului Naţional de Cercetare Dezvoltare PN II. Principala provocare pe care proiectul a abordat-o a fost obținerea de transportori cu caracteristici reproductibile şi cu capacități de transport calibrate. În acest sens, ideea centrală a proiectului a fost de a mima sistemele de împachetare şi mecanismele de transport prin care acizii nucleici sunt traficaţi intracelular.

SupraChem Lab: proiectul emblematic al IntelCentru
În 2015, IntelCentru câștiga primul proiect Orizont 2020: SUPRACHEM LAB - Laboratory Of Supramolecular Chemistry For Adaptive Delivery Systems Era Chair Initiative (WIDESPREAD 2-2014: ERA Chairs, nr: 667387). Acest proiect O2020 este unicul de acest tip obținut în România şi beneficiază de o finanțare europeană de 2.5 milioane euro, care, prin valoarea sa ridicată, a plasat Institutul de Chimie Macromoleculară „Petru Poni“ din Iași pe primul loc la capitolul absorbţiei de fonduri europene, timp de doi ani consecutiv.
Dr. Marina Pinteală, directorul IntelCentru, şi coordonatorul SupraChem Lab, evidenţiază cele mai importante beneficii pe care proiectul le generează:
„Proiectul ERA CHAIR reprezintă o oportunitate de a dezvolta în cadrul grupului tematici de cercetare de avangardă, prin interdisciplinaritate, sub îndrumarea unei personalităţi ştiinţifice ce se bucură de recunoaştere internaţională, în persoana prof. Marc Abadie. Implementarea proiectului produce deja efecte benefice asupra creşterii vizibilităţii internaţionale a grupului, creării de departamente cu infrastructură adecvată domeniilor de cercetare şi, nu în ultimul rând, asigură crearea unor poziţii de cercetare cu specialităţi noi (ex: biologie moleculară), toate acestea producând schimbări structurale la nivelul întregului Institut ”.
În cadrul proiectului, sub îndrumarea Profesorului Emerit Marc J Abadie de la Universitatea Montpellier din Franța, a fost creată o echipă care lucrează în domeniul chimiei supramoleculare pentru aplicații biomedicale.
„Provocarea de a consolida, dezvolta și orienta spre excelență echipa SupraChem Lab a fost o reală oportunitate pentru mine. Cred în această echipă, care, prin dinamismul și competența sa deja probată, reprezintă un exemplu pentru tinerii din universități și sunt o dovadă a cercetării de excelență care se poate realiza în România”, consideră Profesorul Emerit Marc J.M. Abadie.
Domeniile de cercetare ale echipei variază de la crearea de sisteme dinamice pentru aplicaţii biomedicale ţintite, până la modelarea dinamică moleculară de interacţiune a sistemelor supramoleculare complexe. Această resursă umană prezintă un nucleu sigur pentru pregătirea generaţiilor noi de specialişti, capabili să continue şi să dezvolte domenii noi cu mare impact aplicativ.
Obiectivele majore științifice ale proiectului SupraChem Lab constau în dezvoltarea unor direcţii moderne de cercetare, care permit grupului să acopere tematicile legate de sistemele interactive dinamice: 1. Sisteme dinamice interactive capabile să se autoasambleze, producând canale ionice pentru transportul ionilor sau a apei; 2. Sisteme constituționale pentru transport și eliberare la țintă de ADN sau medicamente; 3. Rețele și (hidro)geluri dinamice pentru livrare, recunoaștere și creștere celulară; 4. Modelare moleculară a sistemelor constituționale obţinute în cadrul laboratorului.

Impact instituțional, național și internațional
Grupul SupraChem Lab creat în cadrul proiectului, pe lângă abordarea unui subiect de maximă importanţă la nivel mondial, are menirea să producă o schimbarea structurală în viața de zi cu zi a centrului şi a institutului în ansamblul său, precum şi asupra cercetării științifice la nivel regional şi național, în conformitate cu direcțiile stabilite în cadrul Strategiei de Specializare Inteligentă.
Proiectul SupraChem Lab ar trebui să se desfășoare în sinergie cu două proiecte:
• Proiect finanțat în cadrul PN III, care aduce o contribuție de 300 000 euro, complementară finanțării europene pe componenta activităților de cercetare. Acest proiect a început în august 2016 şi reprezintă un real suport pentru proiectul SupraChem Lab, deoarece finanțează direct activități de cercetare.
• Proiect de infrastructură finanțabil prin Programul Operațional Competitivitate Acțiunea 1.1.3 Crearea de sinergii cu Orizont 2020, în valoare de 4 milioane de euro, care va asigura extinderea spaţiilor de lucru pentru echipa SupraChem Lab, precum şi achiziția unor echipamente speciale pentru domeniul științific vizat. Crearea unei infrastructuri moderne ar permite dezvoltarea materialelor supramoleculare, focalizată pe aplicații în diverse domenii, dar, din păcate, acest proiect este depus la Ministerul Cercetării şi Inovării din aprilie 2017 şi este încă în evaluare.
Deși proiectul SupraChem Lab este abia la mijlocul perioadei de implementare, impactul acestui proiect este din ce în ce mai vizibil. Astfel, au fost elaborate peste 40 de lucrări științifice în reviste cotate ISI și cu factor de impact mare, dintre care cităm: Squalene/polyethylenimine based non-viral vectors: synthesis and use in systems for sustained gene release; G. David, L. Climă, M. Călin, C. A. Constantinescu, M. Bălan-Porcărașu, C. M. Uritu, B. C. Simionescu, Polym. Chem., 2018,9, 1072-1081 (DOI: 10.1039/c7py01720k); Nitrosalicyl-imine-chitosan hydrogels based drug delivery systems for long term sustained release in local therapy, A. M. Crăciun, L. Mititelu Tartău, M. Pinteală, L Marin, J. of Colloid and Interface Sci. 536 (2019) 196 - 207, (DOI: j.jcis.2018.10.048), Transfection-capable polycationic nanovectors which include PEGylated-cyclodextrin structural units: a new synthesis pathway; A. I. Dascălu R. Ardeleanu, A. Neamţu, S. S. Maier, C. M. Uritu, A. Nicolescu, M. Silion, D. Peptanariu, M. Călin, M. Pinteală, J. Mater. Chem. B, 2017,5, 7164-7174 (DOI:10.1039/C7TB01722G).

De asemenea, în cadrul proiectului SupraChem Lab au fost organizate câteva manifestări științifice cu participarea unor specialiști cu recunoaștere internațională (spre exemplu ultimele două ediţii ale Simpozionului dedicat memoriei Acad. Cr. I. Simionescu: Frontiers in Macromolecular and Supramolecular Science), precum și căteva cursuri sau traininguri (vezi detaliat http://www.intelcentru.ro/suprachem_lab) care au adus în institut cercetători de prestigiu internațional.
Influenţa proiectului Orizont 2020 SupraChem Lab a fost simţită şi în cea ce priveşte intensificarea activităţii centrului pe planul atragerii de fonduri pentru cercetare, astfel încât, la ora actuală, în cadrul centrului sunt în implementare o serie de proiecte noi, cu o valoare totală de peste 4 milione de euro. Dintre proiectele noi câştigate menționăm doar proiectul PN-III-P4-ID-PCCF-2016-0050 Mimicking living matter mechanisms by five-dimensional chemistry approaches (5D-nanoP), care, pe lângă finanțarea de 1.3 milioane euro, aduce în cadrul Centrului şi doi specialiști internaționali: coordonatorul proiectului, prof. Aatto Laaksonen, de la Universitatea din Stocholm, şi prof. Claudiu Supuran, de la Universitatea din Florenţa.
Dr Aatto Laaksonen este pasionat de bioștiințe și de știința materialelor deopotrivă și are o carieră îndelungată de profesor de chimie fizică la Universitatea Stockholm din Suedia. „Am venit în Institutul Petru Poni în 2017, pentru un curs organizat în institut, și la ora actuală coordonez un proiect interdisciplinar de chimie supramoleculară 5D-nanoP, proiect care va utiliza tehnici de proiectare asistată pe calculator pentru modelarea unor structuri complexe. Tematica proiectului este complexă, dar, datorită echipei talentate cu care lucrez, sunt convins că proiectul 5D-nanoP se va implementa cu succes și va reprezenta un pas înainte în știință”, afirmă dr. Aatto Laaksonen.
SupraChem Lab este cu siguranţă proiectul de referinţă al centrului ieşean care spune, la nivel european, o poveste de succes a României.

Perspectiva IntelCentru pe termen mediu şi lung
IntelCentru a început deja să reprezinte un reper în mediul academic ieșean şi încearcă să se impună rapid la nivel național şi internațional. Centrul s-a integrat activ în câteva clustere regionale şi naționale, precum Clusterului IMAGO-MOL sau Consorţiul de Medicină Nucleară. Demn de menționat este și faptul că desfășoară o colaborare activă cu Agenția de Dezvoltare Regională a regiunii de NE pentru a stabili căi de comunicare active cu mediul economic.
Pe termen lung, politica de dezvoltare a Centrului se axează pe câteva componente principale: a. atragerea de tineri specialiști din facultățile din România şi nu numai; b. implicarea centrului în colaborări ştiinţifice cu specialiști şi instituții de cercetare de prestigiu la nivel internațional; c. adaptarea dinamică a direcţiilor de cercetare în conformitate atât cu cerinţele de la nivel internațional, cât și cu direcțiile de Specializare Inteligentă naționale și regionale. d. Atragerea de finanțări din diverse surse. Aceasta reprezintă, de asemenea, o componentă importantă a strategiei de dezvoltare a centrului, zona majoră de interes fiind programul Orizont Europa (care va debuta în curând), absorbția de Fonduri Structurale şi Planul Naţional de Cercetare, Dezvoltare şi Inovare PN III, precum şi colaborările cu mediul economic.
Sunt activităţi şi ţinte ambiţioase, care vorbesc despre potenţialul IntelCentru de a deveni o platformă ştiinţifică de talie internațională, un spațiu al materializării proiectelor de excelență și al generării, în continuare, a unor rezultate deosebite.

Structura și specialiştii centrului
IntelCentru, proiect POS- CCE – Axa Prioritară 2 - Operaţiunea 2.2.1: Dezvoltarea infrastructurii C-D existente şi crearea de noi infrastructuri C-D, este structurat în 4 departamente ce însumează 8 laboratoare de cercetare, dotate cu 125 de echipamente de CD în valoare totală de 3.5 mil euro, atât pentru sinteză chimică şi biologie moleculară, cât şi pentru caracterizare şi proiectare moleculară asistată de calculator. Dintre echipamentele de caracterizare pot fi menționate: spectrometrie X-fotoelectronică (XPS), spectrometrie optică (Raman şi Fluorescență dinamică), microscopie confocală şi de forţă atomică, spectroscopie de masă, etc.
Departamentul de chimie este format din 1. Laborator pentru sinteza de nanosuporturi organice şi anorganice şi sinteze de suporturi pentru prepararea peptidelor; 2. Laborator pentru sinteza de bionanoconjugate, sinteze de nanosisteme cu biopolimeri şi sinteze de nanoconjugate de incluziune), iar cercetătorii implicați sunt: dr. A. Rotaru, dr. N. Marangoci, dr. A. Fifere, dr. M. Ignat, dr. L. Ignat, dr. A. Dascălu, dr. A. Arvinte.
Departamentul de biologie dispune de camere curate şi laborator de biologie moleculară, iar în cadrul său lucrează dr. MD D. Peptanariu, dr. I. Roşca și dr. Natalia Simionescu.
Departamentul de analize instrumentale şi caracterizare moleculară este format din 4 laboratoare: Laborator de spectrometrie X-fotoelectronică (XPS), Laborator de spectrometrie optică (Raman şi Fluorescență dinamică), Laborator de microscopie confocală şi de forţă atomică, Laborator de spectroscopie de masă). Dr. D. Roșu, dr. L. Ursu, dr. Adina Coroaba, dr. M. Silion, dr. C. Varganici, dr. L. Roșu și dr. C.A. Teacă sunt cercetătorii care asigură buna funcţionare a acestui departament.
În IntelCentru funcţionează şi un Departament de proiectare moleculară asistată de calculator, în care lucrează dr. T. Rusu și dr. C. Cojocaru.
În afara angajaților permanenţi, în IntelCentru lucrează şi o serie de cercetători care sunt implicaţi în diverse proiecte. Spre exemplu, în cadrul proiectul SupraChem Lab: dr. L. Climă, dr. A. Coroaba, dr. S. Ibănescu şi dr. I. Moleavin.
De asemenea, în IntelCentru mai lucrează şi numeroşi doctoranzi: G. Pricope, L. Lungoci, D. Isachi, B. Crăciun, T. Vasiliu, A. Olaru, precum şi studenţi şi masteranzi de la Universitatea Tehnică Gh. Asachi din Iaşi şi de la Universitatea Alexandru Ioan Cuza din Iaşi sau studenţi ERASMUS de la universităţi din străinătate precum Imperial College, UK, sau Universitatea Cagliari, Italia, etc.