Βιβλία

Christiane Nusslein-Volhard
Ο ερχομός στη ζωή
Πώς τα γονίδια κατευθύνουν την ανάπτυξη
Εκδόσεις Κάτοπτρο, 2013,
σελ. 282, τιμή 26 ευρώ

Κάθε μέρα, σε όλα τα μήκη και πλάτη της Γης, σε θάλασσες και σε στεριές, γεννιούνται εκατομμύρια (ή ίσως και δισεκατομμύρια) μωρά όλων των ειδών. Αφήνοντας κατά μέρος εκείνους τους ελάχιστους οργανισμούς που αναπαράγονται ασεξουαλικά, για τη γέννηση των μωρών των υπολοίπων (ανθρώπων, ζώων θηλαστικών και μη, ψαριών, ερπετών, εντόμων…) οι προϋποθέσεις είναι κοινές. Χρειάζονται δύο είδη γαμετικών κυττάρων, ένα θηλυκό (ωάριο στην περίπτωση των ανθρώπων και των θηλαστικών, αβγό για τα ψάρια, τα ερπετά και τα έντομα) και ένα αρσενικό, το σπερματοζωάριο. Χρειάζεται επίσης ένα φιλόξενο περιβάλλον και ένα διάστημα χρόνου για την ανάπτυξη του εμβρύου. Το περιβάλλον και το διάστημα χρόνου ποικίλλουν, αλλά είναι αυτά ακριβώς που χρειάζεται το κάθε είδος. Ετσι λίγες μόνο μέρες στις καλαμιές που βρίσκονται στην άκρη ενός δροσερού ρυακιού είναι αρκετές για να εμφανιστούν οι γυρίνοι από τα γονιμοποιημένα αβγά βατράχου, ενώ ένα ανθρώπινο έμβρυο απαιτεί παραμονή εννέα μηνών στη μήτρα της μητέρας του.

Αυτό το θαύμα του ερχομού της ζωής που επαναλαμβάνεται κάθε μέρα από καταβολής κόσμου γοήτευε πάντοτε. Κατανοητό! Ταυτόχρονα αποτελούσε ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια. Για σκεφθείτε το: πώς είναι δυνατόν από ένα ωάριο ή ένα αβγό βατράχου να προκύπτουν τέλειοι οργανισμοί τόσο διαφορετικοί από το πρωταρχικό κύτταρο. Το ωάριο είναι στρογγυλό και, ως γνωστόν, η σφαίρα δεν έχει πάνω και κάτω, αριστερό και δεξί. Εμείς όμως έχουμε πρόσθιο και οπίσθιο μέρος, κεφάλι και πόδια. Εχουμε χέρια που «φυτρώνουν» στη σωστή θέση. Εχουμε μάτια, μύτη και στόμα στο πρόσθιο μέρος του κεφαλιού και αφτιά στα πλάγια…

Η πολυπλοκότητα του νεογέννητου οργανισμού είναι τέτοια που οι φυσιοδίφες του 17ου και του 18ου αιώνα υπέθεσαν ότι κανένας από εμάς δεν θα μπορούσε να δημιουργηθεί εξαρχής και εισήγαγαν τη θεωρία της ύπαρξης ενός άπειρου αριθμού μικροσκοπικών ανθρώπων που ενυπήρχαν σε κάθε ωάριο ή σε κάθε σπερματοζωάριο. (Φανταστείτε κάτι σαν τις ρωσικές κούκλες.) Περιττό δε να πούμε ότι αν ίσχυε η θεωρία του προσχηματισμού ή εγκιβωτισμού, όπως ονομάστηκε, θα έπρεπε ο πρώτος άνθρωπος να περιείχε όλους τους υπόλοιπους! Το θέμα ξεκαθαρίστηκε στα τέλη του 18ου αιώνα, όταν η μικροσκοπική ανάλυση έδειξε ότι τα πρώιμα έμβρυα περιείχαν κύτταρα και όχι πλήρη άτομα.

Η διαπίστωση αυτή έδωσε τη χαριστική βολή στη θεωρία του εγκιβωτισμού αλλά άφησε ένα μεγάλο κενό: Αν τα έμβρυα δημιουργούνται εξαρχής, ποιος κατευθύνει την ανάπτυξή τους. Από πού προέρχονται οι οδηγίες; Πώς, παραδείγματος χάριν, γνωρίζει το έμβρυο της κότας ότι πρέπει να δημιουργήσει φτερά και όχι πόδια στο επάνω μέρος του σώματός του; Πώς ξέρει το ανθρώπινο έμβρυο ότι πρέπει να έχει δύο και όχι περισσότερα ή λιγότερα πόδια και χέρια;

Η ιδέα ότι πιθανότατα τα γονίδια θα μπορούσαν να παίζουν κομβικό ρόλο και στην εμβρυϊκή ανάπτυξη βασίστηκε σε ευρήματα δύο κορυφαίων στιγμών στην ιστορία της βιολογίας. Η πρώτη ήταν ο πειραματισμός του Μέντελ, ο οποίος στις αρχές του 20ού αιώνα έθεσε τις βάσεις της γενετικής επιστήμης. Εργαζόμενος με μπιζέλια ο Μέντελ κατέδειξε ότι οι χαρακτήρες όπως το χρώμα των καρπών και η υφή τους κληροδοτούνται στις επόμενες γενιές με προβλέψιμο τρόπο. Τα γονίδια δεν ήταν γνωστά στην εποχή του Μέντελ, αλλά τα πειράματά του γέννησαν την έννοια της κληροδοτούμενης μονάδας. Η δεύτερη κορυφαία στιγμή ήταν ο πειραματισμός των γάλλων βιολόγων Φρανσουά Ζακόμπ και Ζακ Μονό, οι οποίοι στα μέσα της δεκαετίας του 1960 κατέδειξαν ότι η έκφραση των γονιδίων υπόκειται σε αυστηρή ρύθμιση.

Σήμερα δεν παραξενεύει κανέναν η ιδέα ότι τα γονίδια παίζουν τον ρόλο του διευθυντή ορχήστρας, ελέγχοντας πότε και ποιο όργανο ή ιστός θα σχηματιστεί κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη, αλλά αυτό δεν ήταν καθόλου σαφές τη δεκαετία του 1970, όταν η Κριστιάν Νισλάιν-Βόλχαρτ ήταν νεαρή ερευνήτρια σε αναζήτηση ερευνητικού θέματος. Τα μυστήρια της εμβρυϊκής ανάπτυξης, που είχαν μόλις αρχίσει να αποκαλύπτονται από άλλους ερευνητές, άσκησαν τη γνωστή έλξη και στη συγγραφέα του βιβλίου «Ο ερχομός στη ζωή» που μόλις κυκλοφόρησε από τις εκδόσεις Κάτοπτρο. Εχοντας ήδη ολοκληρώσει τη διδακτορική διατριβή της και έχοντας εργαστεί στη συνέχεια με τη δροσόφιλα (Drosophila melanogaster, μύγα του ξιδιού), ένα πειραματόζωο που είχε αρχίσει να χρησιμοποιείται εκτενώς για γενετικές μελέτες, η Νισλάιν-Βόλχαρτ γίνεται δεκτή από το Ευρωπαϊκό Εργαστήριο Μοριακής Βιολογίας (European Molecular Biology Laboratory, EMBL). To ΕΜΒL αποδέχεται την πρότασή της να μελετήσει, από κοινού με τον Ερικ Βισχάους, την εμβρυϊκή ανάπτυξη της δροσόφιλας.

Η τριετία από το 1978 ως και το 1980 υπήρξε ίσως από τις πλέον παραγωγικές στην ιστορία της σύγχρονης εμβρυολογίας. Οι δύο συνεργάτες σχεδίασαν μια πειραματική προσέγγιση την οποία έβαλαν σε εφαρμογή και διεκπεραίωσαν με τη βοήθεια μιας τεχνικού και με έναν τεράστιο όγκο προσωπικής εργασίας. Η ιδέα τους ήταν απλή: χρησιμοποίησαν ένα χημικό για να προκαλέσουν μεταλλάξεις σε δροσόφιλες και στη συνέχεια εξέτασαν τα έμβρυά τους αναζητώντας μορφολογικές ανωμαλίες οι οποίες σχετίζονταν με τα μεταμερή. (Για να αντιληφθεί κανείς τι είναι τα μεταμερή, θα πρέπει να φέρει στον νου του την εικόνα της ουράς μιας γαρίδας. Αν έπρεπε κανείς φτιάξει μια ουρά γαρίδας, θα μπορούσε να το κάνει βάζοντας λουρίδες ιστού τη μία πίσω από την άλλη. Στα πρώιμα στάδιά του, το έμβρυο της δροσόφιλας μοιάζει να αποτελείται από λουρίδες ιστού, που ονομάζονται μεταμερή.)

Καθώς το έμβρυο αναπτύσσεται, διαφορετικά ανατομικά στοιχεία προκύπτουν από διαφορετικά μεταμερή. Εξετάζοντας χιλιάδες έμβρυα στο μικροσκόπιο (παραδείγματος χάριν, το φθινόπωρο του 1979 εξέτασαν 4.200 έμβρυα σε διάστημα τριών μηνών) οι δύο συνεργάτες αποκάλυψαν τη δράση σημαντικών γονιδίων και μαζί θεμελιώδεις αλήθειες για την εμβρυϊκή ανάπτυξη. Τόσο θεμελιώδεις που τα γονίδια που εμπλέκονται σε αυτές υπάρχουν σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς, του ανθρώπου συμπεριλαμβανομένου. Γιατί δεν είμαστε τόσο διαφορετικοί από τους άλλους οργανισμούς όπως πιθανόν νομίζετε. Πάρτε για παράδειγμα τη σπονδυλική στήλη μας, για να δείτε ότι και αυτή είναι μια σειρά από μεταμερή!

Στο βιβλίο της η Κριστιάν Νισλάιν-Βόλχαρτ δεν κάνει εξαιρετική μνεία στη δική της συνεισφορά στην εμβρυολογία. Συνεισφορά η οποία χάρισε σε εκείνη και στον Ερικ Βισχάους το Βραβείο Νομπέλ Ιατρικής του 1995. Αλλά αυτό είναι η μόνη παράλειψη σε ένα βιβλίο που θα πρέπει να διαβαστεί σαν περιπέτεια. Πρόκειται για την περιπέτεια της προσπάθειας των ανθρώπων να καταλάβουν την προέλευσή τους με αφηγήτρια μία από τις κεντρικές ηρωίδες. Η συγγραφέας ήταν και παραμένει (ως διευθύντρια από το 1985 του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ για τη Βιολογία της Ανάπτυξης στο Τίμπιγκεν της Γερμανίας) στρατηγικά τοποθετημένη για να μπορεί να διηγηθεί αυτή την περιπέτεια και να τη θέσει στο σωστό πλαίσιο.

Στα 10 κεφάλαια του βιβλίου, το οποίο δεν πρέπει να λείπει από καμία βιβλιοθήκη, ο αναγνώστης μαθαίνει όλα όσα χρειάζεται να ξέρει για την κληρονομικότητα και την εμβρυϊκή ανάπτυξη. Χωρίς να χάνεται σε δαιδαλώδεις περιγραφές και ονόματα ανθρώπων ή (ακόμη χειρότερα) γονιδίων, η συγγραφέας αρχίζει από τον Δαρβίνο και τον Μέντελ και φθάνει ως τα καυτά θέματα του σήμερα, όπως είναι η κλωνοποίηση ανθρώπων (με την οποία είναι σαφώς αντίθετη), τα εμβρυϊκά βλαστικά κύτταρα και το δυναμικό τους για τη σύγχρονη ιατρική, τη γονιδιακή θεραπεία, τον σχεδιασμό βρεφών.

Η Νισλάιν-Βόλχαρτ γράφει σχεδόν δωρικά, ενώ ταυτόχρονα ζωγραφίζει. Ναι, το βιβλίο είναι γεμάτο από επεξηγηματικά σκίτσα που βοηθούν στην κατανόηση των νοημάτων του κειμένου. Το χρονολόγιο και το γλωσσάρι, καθώς επίσης η βιβλιογραφία στο τέλος του βιβλίου, καθιστούν το πόνημα της γερμανίδας βιολόγου ιδανικό ανάγνωσμα για όλους τους φοιτητές ιατρικής, βιολογίας, φαρμακευτικής και άλλων συναφών ειδικοτήτων.

Στο σημείο αυτό, αγαπητοί αναγνώστες, θα ήθελα να σας αποκαλύψω κάτι: το βιβλίο της Κριστιάν Νισλάιν-Βόλχαρτ πρωτοκυκλοφόρησε στα γερμανικά, με σχεδόν ταυτόχρονη μετάφραση στα αγγλικά. Αυτό το μεταφρασμένο στα αγγλικά βιβλίο διάβαζα όταν έτυχε να δεχθώ το τηλεφώνημα του κ. Αλέκου Μάμαλη, εκδότη του Κατόπτρου. Για την ακρίβεια, διάβαζα ένα από εκείνα τα θέματα της γενετικής που οι φοιτητές θεωρούν στρυφνά και είχα αρχίσει να σκέφτομαι τι ωραία που θα ήταν αν είχα το βιβλίο μερικά χρόνια πριν (τότε που έδινα και εγώ εξετάσεις γενετικής), όταν χτύπησε το τηλέφωνο. Φαίνεται ότι ο ενθουσιασμός μου ήταν μεταδοτικός. Είναι πολύ μεγάλη η χαρά μου που το βιβλίο αυτό υπάρχει στην ελληνική γλώσσα και μάλιστα μεταφρασμένο από έναν πανεπιστημιακό δάσκαλο, τον ομότιμο καθηγητή του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης κ. Αζαρία Καραμανλίδη. Πιστεύω μάλιστα ότι πρόκειται για ένα βιβλίο που μπορεί να διαβαστεί από όλους. Ακόμη και αν στο τέλος του μπορεί να μη θυμόμαστε τις λεπτομέρειες, θα έχουμε εισπράξει τη φιλοσοφία του. Σε μια ιστορική συγκυρία όπου η γενετική πρωταγωνιστεί, είναι σημαντικό να είμαστε σε θέση να την αντιλαμβανόμαστε για να μην αφήσουμε άλλους να αποφασίσουν στη θέση μας.