Στη βιολογική ιστορία ή στα γονίδια τα μυστικά των ασθενειών;

“Το ανθρώπινο γονιδίωμα είναι ένα αχανές, άγνωστο τοπίο. Είναι σχεδόν μεταφυσικό να ισχυρίζεται κανείς ότι ανακαλύπτοντας το γονιδίωμα μπορεί να μάθουμε και τα μυστικά της ζωής”. Ο νεαρός με τα μακριά μαλλιά που κάθεται απέναντί μου μιλάει ήρεμα και πίνει αργά τον καφέ του, ένα ηλιόλουστο απόγευμα στου Ψυρρή, δεν κάνει ακριβώς κουβέντα… “καφενείου”.

Έχουμε περάσει το προηγούμενο μισάωρο συζητώντας για τις εξελίξεις στη μοριακή βιολογία και τη συμβολή της στην αντιμετώπιση ασθενειών με γενετική βάση, όπως είναι η σκλήρυνση κατά πλάκας, το AIDS, διάφορες μορφές καρκίνου, αλλά και η σχιζοφρένεια, η διπολική διαταραχή κ.ο.κ.

Του αντιτείνω πως η ταχύτητα με την οποία αποκωδικοποιούνται πλέον γονιδιώματα ολόκληρων οργανισμών, χάρη στη βιοπληροφορική, κι οι συσχετίσεις συγκεκριμένων γονιδίων στηρίζουν την αισιοδοξία που σημάδεψε όλη την πρώτη δεκαετία του 21ου αιώνα, ότι νέες γενετικές θεραπείες, για ανίατες μέχρι πρότινος ασθένειες, δεν είναι πολύ μακριά.

“Όσο δεν γνωρίζουμε τι κάνει το λεγόμενο άχρηστο DNA, όσο δεν καταλαβαίνουμε την πολυπλοκότητά του, είμαστε στην πραγματικότητα μακριά. Αναθεωρούμε συνέχεια τις απόψεις μας για έννοιες όπως η κληρονομικότητα μιας ασθένειας, η σχέση του DNA με το περιβάλλον κ.ο.κ.” στηλιτεύει ο συνομιλητής μου, ενώ συνεχίζει να πίνει αργά τον καφέ του. Έχει βεβαίως δίκιο.

Ο Άρης Κατζουράκης, 32χρονος εξελικτικός βιολόγος και παλαιο-ιολόγος, ερευνητής του τμήματος Ζωολογίας του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, εργάζεται τα τελευταία έξι χρόνια ως “κυνηγός γενετικών απολιθωμάτων” – όπως λέγονται οι επιστήμονες που μελετούν τις περιοχές του ανενεργού ανθρώπινου DNA. Τόσο ο ίδιος όσο και άλλοι συνάδελφοί του ανά τον κόσμο, ανακαλύπτουν στοιχεία τα οποία αλλάζουν ριζικά την εικόνα μας για την υπόθεση του γονιδιώματος, όπως τουλάχιστον αυτή διαμορφώθηκε από ΜΜΕ και μεγάλους δημόσιους ή ερευνητικούς οργανισμούς, κατά τη δεκαετία του 2000.

Μερικές χαρακτηριστικές ανακαλύψεις που πιστοποιούν τα παραπάνω: ότι πολλοί ιοί δεν είναι πρόσφατοι, όπως νόμιζαν οι επιστήμονες, αλλά κληροδοτήθηκαν στα θηλαστικά από την εποχή των δεινοσαύρων. Ή ότι ενδέχεται ένας ιός που προσβάλλει τον ανθρώπινο οργανισμό εξωτερικά να ενεργοποιεί έναν παθογόνο μηχανισμό μέσα στο ανθρώπινο DNA, ο οποίος ώς τότε μπορεί να παραμένει ανενεργός.

Αυτές οι ιδέες δεν παράγουν βεβαίως θεραπείες, όμως αλλάζουν την εικόνα που έχουμε τόσο για το DNA και τα “μυστικά της ζωής” όσο και για τις ασθένειες ή το πρότυπο της υγείας που αποδεχόμαστε, με τρόπο σχεδόν επαναστατικό. Κάνουν κάτι ακόμα όμως: Καταρρίπτουν με θόρυβο την αφήγηση που σημάδεψε όλη την πρώτη δεκαετία του 2000, οτι βρίσκοντας και θεραπεύοντας τα γονίδια που εμπλέκονται στην εκδήλωση ασθενειών, θα μπορούσε η επιστήμη να δώσει οριστικές λύσεις σε μια σειρά απο προβλήματα.

Γενετικά απολιθώματα

Κατά τη διάρκεια της πρώτης αποκωδικοποίησης του ανθρώπινου γονιδιώματος, το 2001, οι επιστήμονες παρατήρησαν μεταξύ άλλων ότι κάποια τμήματά του, έμοιαζαν πολύ με το γονιδίωμα των ρετροϊών, μιας κατηγοριάς ιών στους οποίους συγκαταλέγεται και ο ιός του AIDS/HIV.

To DNA είναι ένα μεγαλομόριο που βρίσκεται στον πυρήνα των κυττάρων όλων των ζωντανών οργανισμών, καθώς και των ιών. Αναπτύσσεται σε διπλή ελικοειδή αλυσίδα, η οποία συγκρατείται απο δεσμούς υδρογόνου και κινείται δεξιόστροφα. Οι ρετροϊοί όμως έχουν μια ιδιαιτερότητα. Το γενετικό υλικό τους βρίσκεται σε μονόκλωνα DNA (μία έλικα) που ονομάζονται RNA.

Προκειμένου να αναπαραχθούν, εισέρχονται σε υγιή κύτταρα ξένων οργανισμών και προσαρτούν το RNA τους, μέσα στο γονιδίωμά τους, σαν τμήμα της διπλής έλικας. Τα κύτταρα του οργανισμού – ξενιστή διαβάζουν το RNA των ιών σαν δικό τους και κατασκευάζουν στη συνέχεια αντίγραφά τους τα οποία διασπείρονται στον οργανισμό, ο οποίος και νοσεί.

Οι επιστήμονες υποπτεύονταν ήδη από το 2001 ότι μπορεί ένας ιός να έμπαινε μεν μέσα σε ένα ξένο, υγιές κύτταρο, αλλά να μην κατόρθωνε να αναπαραχθεί. Υπέθεταν ακόμα ότι αν το κύτταρο αυτό ήταν στο σπέρμα ενός οργανισμού, τότε μπορεί να κληρονομούνταν στους απογόνους του είδους και να μεταδιδόταν από γενιά σε γενιά. Και ότι κατά τη διαδικασία αυτή μπορεί να ενεργοποιούνταν κάποτε και να μόλυνε κάποια κύτταρα, όμως σταδιακά θα απενεργοποιούνταν πλήρως. Θα μετατρεπόταν σε γενετικό απολίθωμα.

Σήμερα υπάρχουν αρκετές ενδείξεις γι’ αυτή τη θεωρία, πολλές απο τις οποίες αντλούνται απο τις επιστημονικές εργασίες του Κατζουράκη. “Μόλις 1,5% του γονιδιώματός μας είναι ενεργό, ενώ μαζί με τα τμήματα γονιδίων που δεν συγκροτούν πλήρες DNA και δεν γνωρίζουμε τι κάνουν ανεβαίνει το ενεργό γενετικό υλικό στο 5% περίπου. Μεγαλύτερο τμήμα έρχεται απο ιούς που δεν κάνουν κάτι ή δεν γνωρίζουμε ακόμα τι κάνουν” εξηγεί ο ίδιος.

Ο Κατζουράκης έγινε γνωστός το 2007, όταν δημοσίευσε στο κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό PNAS (έκδοση της Αμερικανικής Ακαδημίας Επιστημών) έρευνα για τον RELIK, ένα lenti-ιό (υποκατηγορία των ρετροϊών που συγγενεύουν με τον HIV) που ανακάλυψε στο γονιδίωμα κουνελιού. Υπολόγισε την ηλικία του ιού σε 7 εκατομμύρια έτη και βρήκε πως ήταν ενδογενής, ανοίγοντας έτσι τον δρόμο για μια τελείως νέα θεώρηση ασθενειών όπως το AIDS. Μέχρι τότε η κυρίαρχη αντίληψη στη βιολογία μετρούσε την ηλικία των ρετροϊών έως και 1 εκατ. χρόνια, το μέγιστο.

Κυνηγώντας ασθένειες του μέλλοντος

Ο Κατζουράκης ήρθε ξανά στο προσκήνιο πριν από μερικούς μήνες, με άρθρα του στα επιστημονικά περιοδικά Science και PNAS, όπου περιγράφει την ιστορία των ρετροϊών, όπως τους μελέτησε σε έναν λεμούριο από τη Μαδαγασκάρη και έναν βραδύποδα πίθηκο (Sloth -μοιάζει με τον Σιντ από την ταινία “Η εποχή των παγετώνων”), που εμφανίστηκε κατά την Κρητιδική περίοδο (145 εκατ. – 65 εκατ. χρόνια πριν, οπότε χωρίστηκαν η Αφρική από τη Λ. Αμερική) και συναντάται πια μόνο σε κάποιες περιοχές της Λ. Αμερικής. Η τωρινή μελέτη του αφορά τους “αφρώδεις ιούς” (foamy virus), μια υποκατηγορία των ρετροϊών που μπορεί να μεταδοθεί απο πίθηκο σε άνθρωπο, όπως και το AIDS, αλλά δεν έχει μεταλλαχθεί ακόμα ώστε να προκαλεί ανάλογο κίνδυνο. Η δουλειά του, όπως γράφει πρόσφατο δημοσίευμα των New York Times, μπορεί να οδηγήσει στην πρόληψη μιας πιθανής μετάλλαξης αυτών των ιών, ανάλογης αυτής του HIV, άγνωστης παθογένειας για τον άνθρωπο στο μέλλον. “Με αυτές τις μελέτες ανακαλύψαμε οτι οι σύνθετοι ρετροϊοί υπάρχουν και μας συνοδεύουν ήδη από την εποχή των δεινοσαύρων, πολύ περισσότερα χρόνια από ό,τι νομίζαμε ακόμα και το 2008” εξηγεί ο ίδιος. Το ενδιαφέρον του εστιάζεται στη βαθύτερη κατανόηση των ιών αυτών και της αλληλεπίδρασής τους με το ανοσοποιητικό μας σύστημα, ώστε να ανοίξει ο δρόμος για την αντιμετώπισή τους.

Μια νέα αντίληψη για το γονιδίωμα και τις ασθένειες

Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι διάφορες ασθένειες σε ποντίκια, πιθήκους ή στον άνθρωπο προκαλούνται ή υποβοηθούνται απο ενδογενείς ιούς, οι οποίοι θεωρητικά είναι ανενεργοί μέσα στο γονιδίωμα, αλλά δεν γνωρίζουν πώς γίνεται αυτό. Έτσι, παραδείγματος χάριν, γνωρίζουν πως τα Κοάλα βρίσκονται στη μέση αυτής της εξελικτικής διαδικασίας, φιλοξενώντας στα κύτταρά τους κάποιους ρετροϊούς που μεταδίδονται και μολύνουν, αλλά και άλλους που παραμένουν “κλειδωμένοι” και ανενεργοί.

Στα θηλυκά ποντίκια έχει παρατηρηθεί η ύπαρξη ενός ενδογενούς ιού, ο οποίος προκαλεί καρκίνο του μαστού, ενώ στους ανθρώπους υπάρχει υποψία ότι μπορεί η οικογένεια των ιών “βόρνα” (borna viruses – υποκατηγορία των ρετροϊών) να σχετίζεται με την εκδήλωση σχιζοφρένειας η διπολικής διαταραχής. “Έχουν βρεθεί κομμάτια ιών που εκφράζονται σε αυτοάνοσα νοσήματα, σε κάποια καρκινώματα και στη σκλήρυνση κατά πλάκας, αλλά δεν έχει αποσαφηνισθεί αν συνιστούν αίτιο ή παράπλευρες συνέπειες της εκδήλωσης μιας ασθένειας” λέει ο Κατζουράκης. “Οι αντιστάσεις του ανοσοποιητικού μας είναι αποτέλεσμα μιας πανάρχαιας μάχης μαζί τους, που μας έχει καθορίσει. Οι ιοί υπάρχουν μέσα μας αφενός, από την άλλη μπορεί να μολυνθούμε απο κάποιον ιό, όπως μπορεί -επίσης- να αλληλεπιδράσουν οι ενδογενείς με τους εξωγενείς ιούς. Κάπως έτσι όμως ξεπερνιέται ο αυστηρός διαχωρισμός της γενετικής προδιάθεσης και της επιροής του περιβάλλοντος. Δεν είναι ξεκάθαρο τι είδους σχέση αναπτύσσεται ακριβώς μεταξύ τους”.

Η υπόθεση αυτή, σε συνδυασμό με το γεγονός ότι παραμένει άγνωστη η λειτουργία του μεγαλύτερου τμήματος του DNA, αλλά και μια πρόσφατη δημοσίευση Ευρωπαίων και Αμερικανών επιστημόνων απο το Ευρωπαϊκό Εργαστήριο Μοριακής Βιολογίας και τα Πανεπιστήμια Stanford και Yale στο περιοδικό Science, που δείχνει ότι τα γονίδια ενεργοποιούνται τελείως διαφορετικά από άνθρωπο σε άνθρωπο υπό την καθοριστική επιρροή του μη ενεργού γενετικού υλικού που βρίσκεται ανάμεσά τους, σχετικοποιεί σημαντικά τα πράγματα. Η διάκριση μεταξύ γενετικής προδιάθεσης ή αλλοίωσης εξαιτίας εξωτερικών παραγόντων ως γενεσιουργών αιτίων των ασθενειών, δεν αμφισβητείται, όμως η πολυπλοκότητα αυτής της σχέσης αναδεικνύει την άγνοια η οποία ακόμα χαρακτηρίζει το συγκεκριμένο πεδίο. Η αξία του γονιδίου ως θεραπευτικού στόχου και πρωταρχικής έννοιας για την κατανόηση της ζωής σε αυτό το επίπεδο δείχνει πια σημαντική μόνο σε συνάρτηση με τη συζήτηση περί πατεντών ή πνευματικών δικαιωμάτων, μόνιμη επιδίωξη της βιομηχανίας.

Το τέλος του “τέλους της Ιστορίας” στη Βιολογία

Υπ’ αυτή την έννοια, η πεποίθηση ότι το DNA θα ήταν το κλειδί για την κατανόηση των βαθύτερων μυστικών της ζωής μοιάζει με το ανάλογο της θεωρίας για το τέλος της Ιστορίας, που καταρέει παταγωδώς. Το μοντέλο του μοριακού βιολόγου που θα ανακάλυπτε ένα γονίδιο, υπεύθυνο για μια ασθένεια, θα του έβαζε πατέντα και θα διαπραγματευόταν τα πνευματικά δικαιώματα με κάποια εταιρεία παραγωγής φαρμάκων, εξαντλεί τα όριά του και κάνει τη δουλειά ερευνητών, όπως ο Κατζουράκης, που βλέπουν τα πράγματα εξελικτικά, ιδιαίτερα σημαντική. Στη γενετική Ιστορία των ιών και της αλληλεπίδρασής τους με τα ανοσοποιητικά συστήματα των θηλαστικών μέσα στα εκατομμύρια χρόνια που μετράει η ζωή στον πλανήτη μας, στη συγκρότηση αυτών των εξελικτικών σχέσεων, βρίσκονται κρυμμένες οδηγίες για την αντιμετώπιση των ασθενειών που ταλαιπωρούν τους ανθρώπους, καθώς και νέες ιδέες για τον ορισμό εννοιών όπως η “υγεία”, η “ασθένεια”, η “κληρονομικότητα” κ.ο.κ.

Advertisements
  1. No trackbacks yet.

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Αρέσει σε %d bloggers: