Elektroporacija je glavno raziskovalno področje Laboratorija za biokibernetiko od devetdesetih let prejšnjega stoletja. Skozi leta je področje dozorelo v smislu razumevanja fizikalnih in bioloških pojavov, vpletenih v njene kompleksne in večplastne učinke na žive celice, tkiva in organizem. V začetku sta bila naš raziskovalni in razvojni del primarno usmerjena v aplikacije elektroporacije za zdravljenje solidnih tumorjev. Bili smo med pionirji razvoja elektrokemoterapije tumorjev 1, pri kateri se reverzibilna elektroporacija uporablja za povečanje učinkovitosti kemoterapevtikov. Druga uporaba reverzibilne elektroporacije je genski elektrotransfer (GET), pri katerem se elektroporacija uporablja za vnos genskega materiala v celice za izkoriščanje v genskem in celičnem zdravljenju 2. Po drugi strani se ireverzibilna elektroporacija uporablja za ablacijo nenormalno delujočega tkiva. V zadnjem desetletju se je naša pozornost postopoma preusmerila na uporabo elektroporacije v kardiologiji, zlasti za zdravljenje atrijske fibrilacije, kjer ablacija s pulznim poljem že zasenčuje konvencionalne metode termalne ablacije 3.

Elektrokemoterapija

Pri elektrokemoterapiji (ECT) se reverzibilna elektroporacija uporablja za povečanje privzema citotoksičnih zdravil v tarčne tumorske celice, kar močno poveča učinkovitost kemoterapevtika ob hkratnem zmanjšanju sistemskih stranskih učinkov. V tesnem sodelovanju z Onkološkim inštitutom v Ljubljani in drugimi institucijami smo pomagali uvesti to učinkovito zdravljenje v klinično uporabo. ECT je zdaj uveljavljena metodologija, ki se uporablja v številnih centrih, zlasti v Evropi, za zdravljenje različnih vrst tumorjev v koži in notranjih organih.

Ablacija s pulznim poljem

Ablacija s pulznim poljem (PFA) uporablja ireverzibilno elektroporacijo za selektivno uničenje nenormalnega srčnega tkiva, ki povzroča aritmije. Po vsem svetu poteka velik premik v zdravljenju atrijske fibrilacije, zahvaljujoč prednostim te ne-termične ablacijske modalitete pred konvencionalnimi metodami termalne kateterske ablacije. Kompleksnejše ventrikularne aritmije so naslednja tarča zdravljenja s PFA, predklinična preskušanja in klinične študije pa že potekajo.

Genski elektrotransfer

Genski elektrotransfer (GET) uporablja reverzibilno elektroporacijo za vnos terapevtskih nukleinskih kislin v celice kot nevirusno alternativo konvencionalnim virusnim vektorjem. Aktivna raziskovalna področja vključujejo GET kože in skeletne mišice za razvoj DNA-cepiv ter GET za gensko zdravljenje srčne mišice, kjer je končni cilj razvoj klinično izvedljivih protokolov za spodbujanje regenerativne sposobnosti srca po ishemični poškodbi.