Sergiu P. Pașca (născut la 30 ianuarie 1982) este un om de știință și medic româno-american la Universitatea Stanford din California. Este recunoscut pentru munca sa de pionierat în crearea și aplicarea modelelor bazate pe celule stem ale creierului uman pentru a obține perspective asupra bolilor neuropsihiatrice. Activitatea lui Pașca a ajutat la stabilirea organoizilor neuronali umani și a asambloizilor ca platforme experimentale pentru studierea dezvoltării creierului uman, a asamblării circuitelor și a mecanismelor bolilor, precum și pentru facilitarea descoperirii de terapii direct în sisteme celulare umane.

Prezentare generală Pașca este un neurocercetător și biolog specializat în celule stem. Deține catedra „Kenneth T. Norris” în Psihiatrie și Științe Comportamentale la Stanford University. A fondat și conduce Stanford Brain Organogenesis Program în calitate de director fondator Bonnie Uytengsu and Family. Este membru al Stanford Neurosciences Institute, Stanford Bio-X și este fellow al ChEM-H Institute la Stanford. Prin această activitate, Pașca a contribuit la dezvoltarea neuroștiinței circuitelor bazate pe celule stem umane și la utilizarea sistemelor celulare umane pentru descoperirea de terapii în bolile neuropsihiatrice.

Laboratorul său a fost primul care a dezvoltat și a denumit assembloidele: structuri multi-unitare autoorganizate create în culturi 3D, care permit studierea circuitelor neuronale umane și a funcțiilor sistemelor in vitro. Laboratorul lui Pașca a generat și publicat assembloide cortico-striatale și cortico-motorii în 2020. Combinând organoizi neuronali regionalizați dezvoltați în laborator și studii cu assembloide ale creierului anterior uman și transplantul acestora, în 2024, Pașca a dezvoltat o terapie pentru o boală genetică severă numită sindromul Timothy, publicată pe coperta revistei Nature.

Pașca a fost inclus în lista New York Times Visionaries in Medicine and Sciences, este laureat al premiului Vilcek 2018 pentru Promisiune Creativă în Biomedicină acordat de Vilcek Foundation, precum și al premiului IBRO-Kemali pentru Neuroștiințe (2022), și deține titlul de Doctor Honoris Causa. În 2022, a susținut o prezentare TED despre ingineria inversă a creierului uman în laborator, iar în 2023 a fost decorat Cavaler al Ordinului Național al Meritului din România.

Viața timpurie și educația

Pașca s-a născut în Cluj-Napoca, în regiunea Transilvania din România. A crescut într-o familie modestă din apropiere de Aiud. Pașca a manifestat de timpuriu interes pentru chimie. Și-a amenajat primul laborator științific la vârsta de 11 ani, în subsolul casei părinților săi. În ultimul an de liceu, a câștigat un premiu la Olimpiada națională de chimie, obținând o bursă pentru a urma universitatea la alegere în România. În 2001, Pașca s-a înscris la Iuliu Hațieganu University of Medicine and Pharmacy din Cluj-Napoca, fiind primul din familia sa care a urmat studii universitare. Ca student la medicină, a colaborat cu profesoara Maria Dronca pentru a studia defectele biochimice din tulburările din spectrul autismului. În același timp, a studiat electrofiziologie la Max Planck Institute for Brain Research din Frankfurt (Germania), sub îndrumarea dr. Danko Nikolic. După obținerea titlului de doctor în medicină (M.D.) în 2007, Pașca a plecat la Stanford University la începutul anului 2009 ca postdoctoral fellow în laboratorul profesorului Ricardo Dolmetsch. La Stanford, a dezvoltat metode pentru a obține neuroni din celule stem pluripotente induse (iPSC) și a utilizat aceste culturi neuronale pentru a identifica fenotipuri celulare asociate cu tulburări cerebrale, inclusiv sindromul Timothy și sindromul Dravet.

În 2014, a fost recrutat ca profesor asistent (tenure-track) la Stanford University, unde și-a deschis propriul laborator. A devenit profesor asociat titular în 2020 și profesor plin în 2022. Ulterior, a fost numit profesor titular cu catedră finanțată (Endowed Professor) la Stanford University. În 2023, a primit titlul de Doctor Honoris Causa (D.H.C.) de la Universitatea de Medicină și Farmacie „Iuliu Hațieganu” din Cluj-Napoca, România.

Parcursul său personal a fost descris într-un profil publicat de Quanta realizat de jurnalista americană Claudia Dreifus și într-un profil realizat de Tracie White. În 2025, a fost inclus ca „Hero of the National Academies”.

Cercetare

Laboratorul lui Pașca de la Stanford University studiază mecanismele biologice ale tulburărilor de neurodezvoltare, precum autismul, epilepsia și schizofrenia, utilizând modele celulare ale creierului uman.

La începutul carierei sale, Pașca a dezvoltat unele dintre primele modele in vitro specifice pacientului pentru boli de neurodezvoltare, obținând neuroni din celule de piele provenite de la persoane cu forme genetice de autism și afecțiuni înrudite, la scurt timp după introducerea tehnologiei celulelor stem pluripotente induse de către Shinya Yamanaka. Acești neuroni derivați de la pacienți—studiați inițial în culturi bidimensionale și ulterior în organoizi neuronali 3D și assembloide dezvoltate în laboratorul său—au permis investigarea sistematică a fenotipurilor celulare asociate bolilor și a mecanismelor de dezvoltare. Această muncă a demonstrat potențialul sistemelor bazate pe celule stem umane pentru modelarea bolilor neuropsihiatrice.

În 2024, laboratorul său a raportat într-un articol de copertă din Nature o terapie dezvoltată exclusiv pe baza modelelor de celule stem umane.

Organoizi neuronali În laboratorul său, Pașca a introdus utilizarea semnalelor instructive pentru a dezvolta structuri 3D autoorganizate crescute în laborator, numite sfere neuronale regionalizate sau organoide. Această abordare a fost inspirată de lucrările lui Yoshiki Sasai privind autoorganizarea în sistemele de celule stem. Prin aplicarea diverselor molecule de ghidare, laboratorul lui Pașca a dezvoltat numeroși organoizi neuronali distincti, care reproduc diferite regiuni ale creierului, inclusiv cortexul cerebral, creierul anterior ventral, striatul, măduva spinării, talamusul și altele. Această metodă a fost inclusă printre progresele-cheie în modelarea bolilor folosind hiPSC din ultimul deceniu de revista Cell Stem Cell, iar organoizii au fost desemnați „Metoda anului” în 2017 de Nature Methods. Aceste țesuturi cerebrale 3D reproduc regiuni specifice ale sistemului nervos, iar ulterior el a dezvoltat protocoale pentru a genera în mod fiabil zeci de regiuni ale sistemului nervos uman, inclusiv prin utilizarea unor screeninguri multiplexate de morfogeni, nepartinitoare.

Laboratorul său a demonstrat că acești organoizi suferă o maturare prelungită pe perioade extinse în cultură, urmând programe intrinseci de dezvoltare care reflectă aspecte ale dezvoltării creierului uman, inclusiv maturarea celulelor gliale. Mai precis, grupul său a menținut culturi timp de peste 1000 de zile in vitro și, într-o serie de articole au demonstrat o maturare celulară avansată, inclusiv a astrocitelor, până la stadii postnatale, conform unui „ceas” sau „cronometru” intrinsec al creierului. Cercetările sale asupra astrocitelor au fost inspirate de neurobiologul de la Stanford Ben Barres.

Assembloide Pașca a demonstrat că organoizii specifici regiunilor cerebrale pot fi integrați funcțional pentru a forma assembloide, care se integrează spontan și prezintă proprietăți emergente. Această metodă a fost folosită pentru a studia comunicarea între celulele creierului în dezvoltare și pentru a imita circuite cerebrale umane într-un vas de cultură. Pașca a introdus termenul assembloid în 2018 referindu-se la primele assembloide ale creierului anterior raportate la începutul anului 2017. Această muncă a fost inclusă în Top Research Advances 2017 de către National Institutes of Health. Laboratorul său a dezvoltat ulterior assembloide cortico-striatale și assembloide cortico-spinale-musculare, unde contracția musculară poate fi declanșată prin stimularea neuronilor corticali. Combinând assembloidele cu screening CRISPR, laboratorul Pașca a cartografiat sute de gene asociate autismului în etapele de dezvoltare ale interneuronilor, dezvăluind și un rol necunoscut al endoplasmic reticulum în migrație.

În 2024, laboratorul său a raportat primele assembloide cu patru componente care modelează calea somatosenzorială, permițând monitorizarea activității întregului circuit, răspunsul la stimuli nocivi și studiul sindroamelor genetice ale durerii. Ulterior, grupul său a creat assembloide „loop” pentru studiul circuitelor recurente cortico-striato-midbrain-talamice și modele de boală, precum și assembloide midline pentru a investiga traversarea axonală.

Assembloidele dezvoltate în laboratorul său au fost utilizate pentru studierea migrației neuronale, integrării circuitelor, activității rețelelor recurente și interacțiunilor între multiple regiuni ale sistemului nervos uman. Conceptul de assembloide a fost extins și la alte organe și sisteme, inclusiv intestin, sistem imunitar, cancer, rinichi, plămâni și sistem genitourinar. Prima conferință dedicată assembloidelor a avut loc la Cold Spring Harbor Laboratory în decembrie 2025.

Transplantarea organoizilor În 2022, grupul său a demonstrat integrarea cu succes a organoizilor corticali umani în cortexul cerebral al șobolanilor în dezvoltare. Neuronii umani au prezentat maturare avansată in vivo, au răspuns la stimularea mustăților și au putut influența comportamentul șobolanilor într-o sarcină de recompensă.

Această cercetare a fost mediatizată pe scară largă. Pașca a discutat implicațiile etice ale acestei cercetări cu eticianul Insoo Hyun într-un material video filmat la Boston Science Museum. El a recunoscut că transplantul de organoizi oferă un mare potențial pentru caracterizarea proceselor celulare umane in vivo, dar încurajează prudență și considerații etice în efectuarea acestor experimente.

Distincții și premii Pașca este cercetător Chan Zuckerberg Initiative și Ben Barres și investigator la CZ BioHub. A fost investigator Roberston Stem Cell al New York Stem Cell Foundation. Activitatea sa de cercetare i-a adus mai multe premii:

Premiul NIH Method to Extend Research Time (MERIT) (2025) Premiul Eva King Killam Research, American College of Neuropsychopharmacology (2024) Premiul Schaller pentru Neuroștiințe Translaționale (2024) Premiul ISSCR Momentum, International Society for Stem Cell Research (2024) Cavaler al Ordinului Meritului, The Chancery of Orders (2023) Premiul Sumitomo/Sunovion, International College of Neuropsychopharmacology (2023) Doctor Honoris Causa (D.H.C.), Școala Medicală Hatieganu (2023) Premiul Internațional IBRO Dargut și Milena Kemali pentru Neuroștiințe de Bază și Clinice (2022) Premiul Judson Daland pentru Realizări Remarcabile în Investigația Clinică, American Society of Philosophy (2021) Premiul Joseph Altman în Neuroștiințe Dezvoltării (2021) Premiul pentru Cercetare de Bază în Schizofrenie (2021) Premiul C.J. Herrick în Neuroanatomie (2020) Premiul A.E. Bennett, Society of Biological Psychiatry (2018) Premiul Daniel H. Efron, American College of Neuropsychopharmacology (2018) Premiul Günter Blobel, American Society of Cell Biology (2018) New York Times Visionaries in Science and Medicine (2018) Premiul Vilcek pentru Promisiune Creativă în Biomedicină (2018) Premiul Jordi Folch-Pi, American Society for Neurochemistry (2017) Premiul NARSAD Independent Investigator (2017) Premiul BRAINS al Directorului NIMH (2015) Premiul MQ Fellow pentru Transformarea Sănătății Mintale (2014) Premiul Sammy Kuo (2012) IBRO Outstanding Research Fellow (2009)

În România, a fost recunoscut drept Cel mai bun student român din străinătate în 2012 și a fost inclus în Top 100 Români.

Referințe

Categorie:Nașteri în 1982 Categorie:Oameni în viață Categorie:Oameni de știință din Cluj-Napoca Categorie:Emigranți români în Statele Unite ale Americii Categorie:Neurocercetători români Categorie:Profesori la Universitatea Stanford