Ξεχώρισαν με το ερευνητικό έργο και τις δημοσιεύσεις τους μέσα στο 2014 σε παγκόσμιο επίπεδο χαρίζοντας… ελληνικό χρώμα σε πολλά και διαφορετικά πεδία της επιστήμης, από την ιατρική, τη γενετική, τη βιολογία και την παλαιοανθρωπολογία, ως την κοσμολογία, την αστρονομία, τη σωματιδιακή φυσική, τη μηχανική, την τεχνολογία, την πληροφορική και τις νευροεπιστήμες. Αποχαιρετούμε το 2014 και κοιτάζουμε το μέλλον μέσα από τα μάτια 19 διακεκριμένων στο πεδίο τους ελλήνων επιστημόνων του εξωτερικού οι οποίοι μας μιλούν για όσα είδαν και πέτυχαν μέσα σε αυτή τη χρονιά που σε λίγες ημέρες μας εγκαταλείπει αλλά και για όσα οραματίζονται για το καλό της επιστήμης και τελικώς της ανθρωπότητας. Καλή χρονιά, με ελπίδα… επιστημονική!
ΚΑΤΕΡΙΝΑ ΔΟΥΚΑ
«Ζουμ» στη ραδιοχρονολόγηση
Οταν εμφανίστηκε, στα μέσα του περασμένου αιώνα, η χρονολόγηση με άνθρακα-14 μας ανάγκασε να ξαναγράψουμε τα βιβλία της Ιστορίας πηγαίνοντας δύο χιλιάδες χρόνια πίσω την αρχή του πολιτισμού. Αν και «παλιά» και δοκιμασμένη, η μέθοδος δεν παύει να εκπλήσσει. Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε εφέτος με δεύτερη συγγραφέα την Κατερίνα Δούκα, ερευνήτρια στο Εργαστήριο Ερευνών Αρχαιολογίας και Ιστορίας της Τέχνης του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, «κέρδισε» τα πρωτοσέλιδα όλου του πλανήτη φέρνοντας τα πάνω κάτω όχι μόνο στα χρονολόγια αλλά και στις πεποιθήσεις μας σχετικά με την παρουσία των Νεάντερταλ και των Homo sapiens στην Ευρώπη. Εισάγοντας βελτιωμένες μεθόδους στη ραδιοχρονολόγηση και τη χρήση της μπεϊσιανής στατιστικής οι ερευνητές μετέθεσαν προς τα πίσω την εξαφάνιση των Νεάντερταλ κατά 10.000 χρόνια (στα 41.000-39.000 χρόνια πριν το σήμερα) και την έλευση του Homo sapiens κατά 5.000 χρόνια. Παράλληλα έδειξαν ότι τα δύο είδη συμβίωσαν επί 2.600-5.400 χρόνια, διάστημα το οποίο είναι πολύ μεγαλύτερο από ό,τι νομίζαμε και σημαίνει ότι είχαν άπλετο χρόνο για να ανταλλάξουν τον πολιτισμό, την τεχνογνωσία αλλά και τα γονίδιά τους.«Εκτός του ότι αναλύσαμε μεγάλο αριθμό δειγμάτων, πάνω από 400, χρησιμοποιήσαμε επίσης βελτιωμένες στατιστικές μεθόδους αλλά και μια τεχνική καθαρισμού που αναπτύξαμε για να απομακρύνουμε την επιμόλυνση των οστών» μας λέει η δρ Δούκα, η οποία γεννήθηκε στη Λάρισα, έκανε πτυχιακές σπουδές στη Συντήρηση Αρχαιοτήτων στο ΤΕΙ Αθήνας και μεταπτυχιακές και διδακτορικές σπουδές στην Οξφόρδη. «Η μόλυνση από σύγχρονες πηγές άνθρακα είναι το μεγαλύτερο πρόβλημα στην περίοδο που κοιτάζουμε, 50.000-30.000 χρόνια πριν». Με τις νέες τεχνικές οι επιστήμονες κατάφεραν να προσδιορίσουν χωροχρονικά και με «θεαματική» ακρίβεια (συν-πλην 600 έτη) τον αφανισμό των Νεάντερταλ σε σχέση με την εξάπλωση των Homo sapiens. Τα άλματα, όπως μας λέει η ελληνίδα ερευνήτρια, δεν θα σταματήσουν εδώ. Επόμενος στόχος της ομάδας της είναι το «χρονολογικό ξεκαθάρισμα» της προϊστορίας στην Ασία και η εξιχνίαση του μυστηρίου των Ντενίσοβα, του νέου είδους ανθρώπου που εντοπίστηκε πρόσφατα στη Σιβηρία και φαίνεται να συμβίωσε και να διασταυρώθηκε με τους Νεάντερταλ και τους Homo sapiens. «Για τα επόμενα πέντε χρόνια με χρηματοδότηση από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Ερευνας δουλεύουμε στη Σιβηρία και στην Κεντρική Ασία ενώ παράλληλα εγώ δουλεύω και στη Νοτιοανατολική Ασία. Η Ασία υπολείπεται της Ευρώπης και προσπαθούμε τώρα να στήσουμε και εκεί ένα αντίστοιχο χρονολόγιο γιατί υπάρχουν πολλά ευρήματα τα οποία δεν μπορούμε να καθορίσουμε χρονολογικά» λέει. Γενικότερα όμως αναμένει σημαντική πρόοδο στον τομέα της. «Αυτός ο τομέας που λέγεται αρχαιομετρία στην ουσία βασίζεται σε άλλες επιστήμες, όπως η φυσική, η χημεία και πλέον και η γενετική, οι οποίες βαδίζουν όλες πολύ γρήγορα. Οπότε πιστεύω ότι θα υπάρξει μεγάλη εξέλιξη. Οσο σκάβουμε θα βρίσκουμε».
«Ενας από τους στόχους μας είναι τώρα να ελέγξουμε περαιτέρω και τα δύο σενάρια –η άλλη θεωρία υποστηρίζει ότι υπήρξε μόνο ένα μεταναστευτικό ρεύμα εξόδου από την Αφρική πριν από 70.000-50.000 έτη –με βάση πάντα μορφολογικά και γενετικά στοιχεία πληθυσμών από όλη την υφήλιο» λέει στο «Βήμα» η κυρία Χαρβάτη, η οποία γεννήθηκε στην Αθήνα και έχει κάνει πτυχιακές, μεταπτυχιακές και διδακτορικές σπουδές στην Ανθρωπολογία, στη Βιολογική Ανθρωπολογία και στην Παλαιοανθρωπολογία στις Ηνωμένες Πολιτείες. Μια δεύτερη μελέτη της, η οποία βασίζεται σε πολύ μεγαλύτερο δείγμα σύγχρονων πληθυσμών και απολιθωμάτων, θα δημοσιευθεί σύντομα στην επιθεώρηση «Journal of Human Evolution».
ΛΗΔΑ ΚΑΤΣΙΜΠΑΡΔΗ
Το αίμα της νιότης
Μια… κατακόκκινη ερευνητική δουλειά έκανε αίσθηση μέσα στο 2014 σηματοδοτώντας την επιστροφή στη νιότη με «όπλο» το αίμα –μάλιστα η συγκεκριμένη εργασία μπήκε πριν από μερικές ημέρες στη λίστα των μεγαλύτερων επιτευγμάτων της χρονιάς, σύμφωνα με την ψηφοφορία των αναγνωστών της έγκριτης επιθεώρησης «Science». Τον περασμένο Μάιο δύο μελέτες που διεξήχθησαν από ειδικούς του Τμήματος Βλαστικών Κυττάρων και Αναγεννητικής Βιολογίας του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ και δημοσιεύθηκαν στο «Science» έδειξαν μέσα από πειράματα σε ποντίκια ότι μια πρωτεΐνη του νεαρού αίματος μπορεί να γυρίσει πίσω το ρολόι του χρόνου και να χαρίσει τη χαμένη νεότητα στην τρίτη ηλικία.
ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗΣ ΤΣΙΡΙΓΟΣ
Βλαστοκύτταρα από… πορτοκαλάδα
Εφέτος αποδείχθηκε –με ελληνική συμβολή –ότι η βιταμίνη C μπορεί να ωφελήσει την υγεία της… αναγεννητικής ιατρικής. Ερευνητές του Ιατρικού Κέντρου Langone του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης ανέφεραν με δημοσίευσή τους στην επιθεώρηση «Stem Cell Reports» ότι επέτυχαν να αναπρογραμματίσουν πολύ πιο εύκολα και γρήγορα ενήλικα κύτταρα ώστε να συμπεριφέρονται ως πολυδύναμα (ώστε να γίνουν δηλαδή iPS). Το μυστικό της επιτυχίας ήταν τρία χημικά τα οποία προστέθηκαν στη συμβατική μέθοδο αναπρογραμματισμού των ενήλικων κυττάρων –τη γνωστή μέθοδο Γιαμανάκα –η οποία βασίζεται σε χρήση τεσσάρων γονιδίων. Τα δύο από τα χημικά παρεμβαίνουν σε γνωστά μονοπάτια σήμανσης, τα Wnt και TGF-β, τα οποία ρυθμίζουν πολλές και διαφορετικές διαδικασίες ανάπτυξης των κυττάρων. Το τρίτο το βρίσκουμε και στην… πορτοκαλάδα: πρόκειται για τη βιταμίνη C η οποία αποδείχθηκε ότι είναι άκρως χρήσιμη για τη δημιουργία iPS ενεργοποιώντας ένζυμα που ρυθμίζουν τη γονιδιακή έκφραση. Ολη αυτή η επιτυχημένη ερευνητική δουλειά, η οποία έδειξε να αυξάνει τα ποσοστά μετατροπής των ενήλικων κυττάρων σε iPS από 1% που είναι το μέσο ποσοστό επιτυχίας των συμβατικών μεθόδων σε 80%, δεν θα αποτελούσε ποτέ γεγονός χωρίς την «ελληνική» χείρα βοηθείας της πληροφορικής. Και η βοήθεια προήλθε στη συγκεκριμένη περίπτωση από τον αναπληρωτή καθηγητή στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης (με πτυχίο από το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο και δικακτορικό στη Βιοπληροφορική από το Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης) κ. Αριστοτέλη Τσιρίγο.
ΝΙΚΟΣ ΧΑΤΖΑΚΗΣ
Ενας μαέστρος για τις ορμόνες
Ο επίκουρος καθηγητής του Τμήματος Νανοτεχνολογίας του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης κ. Νίκος Χατζάκης ήταν ο «ενορχηστρωτής» μιας άκρως σημαντικής μελέτης η οποία βρέθηκε εφέτος στο επίκεντρο της δημοσιότητας και όχι αδίκως: ο ίδιος και οι συνεργάτες του στη Δανία έβαλαν στο μικροσκόπιο ένα ένζυμο που ονομάζεται POR και το οποίο δίνει τον… τόνο σε άλλα 50 ένζυμα (Ρ450) που με τη σειρά τους ελέγχουν άκρως σημαντικές ορμόνες του οργανισμού μας όπως η χοληστερόλη και τα στεροειδή. Μάλιστα οι επιστήμονες επέτυχαν, όπως ανέφεραν και σε σχετική δημοσίευση στο επιστημονικό έντυπο «ACS Chemical Biology», συνδυάζοντας τη βιοτεχνολογία με τη μοριακή βιολογία και τη χημεία, να παρακολουθήσουν τον καταλυτικό κύκλο του κάθε ενζύμου ξεχωριστά, κάτι που δεν συνέβαινε στο παρελθόν. Ο κ. Χατζάκης εξηγεί ότι «μέχρι πρότινος λαμβάναμε τη συνολική εικόνα της δράσης των ενζύμων η οποία δεν αποκάλυπτε όμως τους ρυθμούς και τη λειτουργία του καθενός. Με τις πρωτοποριακές μεθόδους μας όμως είδαμε εν δράσει το κάθε ένζυμο και μείναμε άναυδοι όταν μελετώντας το ΡΟR ανακαλύψαμε ότι το ένζυμο έχει πολύ διαφορετικό μοτίβο λειτουργίας ανάλογα με το τι επιθυμεί να επιτύχει κάθε φορά –όπως ακριβώς ένας μαέστρος που καθοδηγεί τα διαφορετικά όργανα μιας συμφωνικής ορχήστρας». 
ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ ΚΕΧΑΓΙΑΣ
Φως στη σκοτεινή ύλη;
Ο Αλέξανδρος Κεχαγιάς είναι θεωρητικός φυσικός, καθηγητής στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο αλλά και επισκέπτης καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης, ενώ τον υπόλοιπο χρόνο του τον περνάει στο Κέντρο Αστροσωματιδιακής Φυσικής της Γενεύης και στο CERN. Κατά τη γνώμη του, «το 2014 ήταν μια ιδιαίτερη χρονιά όσον αφορά τη Φυσική Υψηλών Ενεργειών και την Κοσμολογία. Στο CERN, για παράδειγμα, που γιορτάζει εφέτος τα 60 χρόνια του, φτιάχτηκε για πρώτη φορά δέσμη αντι-υδρογόνου αποτελούμενη από 80 άτομα αντι-υδρογόνου τα οποία διαδόθηκαν 2,7 μέτρα από το σημείο παραγωγής τους. Επιπλέον, παρουσιάστηκαν τα καινούργια αποτελέσματα της ανάλυσης της πρώτης φάσης του Large-Hadron-Collider (LHC). Ολα τα πειράματα του LHC επιβεβαιώνουν ότι το σωματίδιο το οποίο ανακαλύφτηκε είναι το σωματίδιο Brout-Englert-Higg και συμπεριφέρεται όπως ακριβώς προβλέπεται από το Καθιερωμένο Πρότυπο των Στοιχειωδών Σωματιδίων, τη θεωρία που περιγράφει τα στοιχειώδη σωματίδια και τις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις».
ΚΑΤΕΡΙΝΑ ΒΛΑΧΑΚΗ
Αλμα στο Σύμπαν
Στο αστεροσκοπείο ALMA στη Χιλή που φιλοξενεί την πιο σύγχρονη και ισχυρή συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων στον πλανήτη εργάζεται η Κατερίνα Βλαχάκη η οποία μαγεύτηκε νωρίς από τον κόσμο του Διαστήματος και από την Αθήνα βρέθηκε στο Πανεπιστήμιο του Κάρντιφ στη Βρετανία όπου ολοκλήρωσε τις σπουδές της με διδακτορικούς τίτλους στην αστρονομία και στην αστροφυσική. Η κυρία Βλαχάκη διατηρεί επιτελικό ρόλο στο τμήμα Extension and Optimization of Capabilities (EOC) του αστεροσκοπείου.
ΣΤΑΜΑΤΗΣ ΚΡΙΜΙΖΗΣ
Για πρώτη φορά έξω από το ηλιακό μας σύστημα
Ενας από τους πλέον διακεκριμένους διαστημικούς επιστήμονες στον κόσμο, ο δρ Σταμάτης Κριμιζής, συμμετέχει σε μερικές από τις μεγαλύτερες αποστολές της NASA. Μεταξύ αυτών, τα Voyager 1 και 2, εκ των οποίων το πρώτο «πλέει» στα ανοιχτά του Γαλαξία μας, το Cassini, που εφέτος κλείνει αισίως τα 10 χρόνια τροχιάς γύρω από τον Κρόνο, και το Messenger, που το 2011 έφτασε στον Ερμή. O έλληνας ακαδημαϊκός, επόπτης του Γραφείου Διαστημικής Ερευνας και Τεχνολογίας της Ακαδημίας Αθηνών και ομότιμος διευθυντής του Τμήματος Διαστημικής Φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins στις ΗΠΑ, μας μεταφέρει τις τελευταίες εξελίξεις γύρω από τις αποστολές.
«Το Messenger κατασκευάστηκε στο εργαστήριό μας. Από το 2011 που έφτασε στον Ερμή έχει ολοκληρώσει τους στόχους του και έχει λάβει παράταση από τη NASA: μας έχουν περισσέψει καύσιμα, οπότε αρχίσαμε να κατεβαίνουμε από ύψος 200 χλμ., να φτάνουμε στα 15 χλμ. από την επιφάνειά του και στη συνέχεια να ξανανεβαίνουμε. Στόχος μας είναι να δούμε περιοχές που έχουν ειδικά μαγνητικά πεδία και ορυκτά. Το εντυπωσιακότερο εύρημα ως τώρα είναι το γεγονός ότι από μεγάλο ύψος φάνηκε ότι σε οπές και κρατήρες του Ερμή υπάρχει πάγος νερού. Μέσα στους μήνες που απομένουν σκοπεύουμε να περάσουμε πάνω από τις «αποθήκες» πάγου-νερού για να δούμε αν υπάρχουν και άλλα συστατικά. Η καταστροφή του σκάφους μέσω της σύγκρουσής του με τον πλανήτη θα γίνει περίπου στα τέλη Απριλίου του 2015».
ΝΙΚΟΣ ΦΑΝΙΔΑΚΗΣ
«Αδηφάγες» μαύρες τρύπες
Το μυστήριο των μελανών οπών «μάγεψε» και τον αστροφυσικό του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ στη Χαϊδελβέργη δρα Νίκο Φανιδάκη. Η τελευταία μελέτη του, η οποία εστιάζει στην περιστροφή τους στα κέντρα των γαλαξιών, πρόκειται να δημοσιευθεί τον ερχόμενο Μάρτιο στο επιστημονικό έντυπο «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society».
«Την τελευταία δεκαετία παρατηρούμε ότι υπάρχει έντονη συσχέτιση ανάμεσα στις ιδιότητες των μελανών οπών και των γαλαξιών που τις φιλοξενούν στα κέντρα τους. Η συσχέτιση αυτή ίσως να υποδεικνύει ότι υπάρχει ισχυρή αλληλεπίδραση ανάμεσα στα δύο αυτά συστήματα. Συγκεκριμένα πιστεύουμε ότι η αλληλεπίδραση λαμβάνει χώρα μέσω γαλαξιακών πιδάκων (jets) που δημιουργούνται γύρω από περιστρεφόμενες μαύρες τρύπες όταν αυτές έλκουν γαλαξιακή ύλη προς το μέρος τους. Η έκλυση ενέργειας μέσω του γαλαξιακού πίδακα έχει ως αποτέλεσμα τη θέρμανση του αερίου στον Γαλαξία, κάτι το οποίο εμποδίζει τη δημιουργία αστεριών». Αυτό που μελετούν τώρα οι ερευνητές του Μαξ Πλανκ είναι ο τρόπος με τον οποίο το σπιν, δηλαδή η περιστροφή, της μαύρης τρύπας επηρεάζει την αλληλεπίδραση γαλαξιών – μελανών οπών. «Το σπιν αλλάζει σημαντικά κατά τη διάρκεια της εξέλιξης μιας μαύρης τρύπας. Ο λόγος για τον οποίο συμβαίνει αυτό είναι ότι η γαλαξιακή ύλη που προσαυξάνεται πάνω στη μαύρη τρύπα και η οποία είναι υπεύθυνη για την αύξηση της μάζας της κουβαλάει μαζί της αρκετή στροφορμή ώστε να επηρεάσει την ταχύτητά της αλλά και τη διεύθυνση με την οποία περιστρέφεται. Μια ενδιαφέρουσα συνέπεια αυτού του φαινομένου είναι ότι οι ενεργειακοί γαλαξιακοί πίδακες –των οποίων η κατεύθυνση συνήθως ταυτίζεται με τον άξονα περιστροφής των μαύρων τρυπών –ακολουθούν και αυτοί το λίκνισμα του σπιν κατά τη διάρκεια της προσαύξησης. Λαμβάνοντας υπόψη το συγκεκριμένο φαινόμενο στα υπολογιστικά μοντέλα –με τα οποία μελετάμε πώς μεγαλώνουν οι μαύρες τρύπες στα κέντρα των γαλαξιών –βλέπουμε ότι το λίκνισμα των γαλαξιακών πιδάκων έχει τόσο ισχυρό αντίκτυπο στη δημιουργία των αστεριών που μπορεί να μειώσει την αστρική μάζα ενός γαλαξία κατά δέκα φορές! Με λίγα λόγια, η εξέλιξη του σπιν της μαύρης τρύπας μπορεί να έχει δραματικές επιπτώσεις σε κλίμακες εκατομμύρια φορές μεγαλύτερες από αυτήν (το μέγεθος μιας μαύρης τρύπας είναι ουσιαστικά μηδαμινό μπροστά στο μέγεθος ενός ολόκληρου γαλαξία), κάτι το οποίο πρέπει να λαμβάνεται πάντα υπόψη στα μοντέλα γαλαξιακής εξέλιξης» εξηγεί ο ερευνητής.
«Οι εξελίξεις στον τομέα της Αστρονομίας τα επόμενα χρόνια θα είναι σίγουρα αλματώδεις: νέα και μελλοντικά επίγεια τηλεσκόπια θα ανοίξουν τον δρόμο για παρατηρήσεις και δεδομένα απαράμιλλης ποιότητας. Με τα δεδομένα αυτά και σε συνδυασμό με τα υπολογιστικά μοντέλα που έχουν αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια θα μπορέσουμε να κατανοήσουμε τη φύση της σκοτεινής ύλης, τη γέννηση των αστεριών και τη δημιουργία και εξέλιξη των γαλαξιών. Στον τομέα των μελανών οπών μάλιστα αναμένεται μια πραγματική έκρηξη από παρατηρησιακά δεδομένα. Τα διαστημικά τηλεσκόπια JWST (James Webb Space Telescope), Euclid και eROSITA θα μας βοηθήσουν να εξηγήσουμε πώς δημιουργήθηκαν και εξελίχθηκαν οι γαλαξιακές μαύρες τρύπες στο πρώιμο Σύμπαν αλλά και τι αντίκτυπο είχαν στη δημιουργία των πρωτογαλαξιών».
ΙΩΑΝΝΗΣ ΒΟΛΑΚΗΣ
Νοημοσύνη παντού!
Το 2011 ο δρ Ιωάννης Βολάκης, καθηγητής και διευθυντής του εργαστηρίου ElectroScience του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Οχάιο, στις ΗΠΑ, και η ομάδα του είχαν δημιουργήσει «κεντημένες» κεραίες που χάριζαν «νοημοσύνη» σε… ρούχα. Εφέτος, πέρα από τα «έξυπνα» υφάσματα, η μελέτη τους έχει επεκταθεί σε επιδερμικά αξεσουάρ και ελαστικά οχημάτων. «Καταφέραμε να βελτιώσουμε την ακρίβεια των κεντημένων διατάξεων από το ένα χιλιοστό στα 0,3 χιλιοστά. Κάτι τέτοιο σημαίνει ότι οι κεντημένες κεραίες που αναπτύξαμε μπορούν να τοποθετηθούν σε υφάσματα, επιδερμικά αξεσουάρ, βραχιόλια, στρώματα κ.ά. Αυτό που μπορώ να σας πω με βεβαιότητα είναι ότι οι τεχνολογικοί κολοσσοί επενδύουν στη συγκεκριμένη τεχνολογία. Σε λίγο καιρό λοιπόν θα δούμε τα κεντημένα ηλεκτρονικά παντού, ακόμη και σε έξυπνα βραχιόλια, που ενδεχομένως να αποτελέσουν τη μεταγενέστερη γενιά του σημερινού smartwatch» μας εκμυστηρεύεται ο δρ Βολάκης.
«Μια άλλη εφαρμογή είναι για τα ελαστικά αυτοκινήτων. Ενσωματώσαμε κεραίες με υφασμάτινους αγωγούς σε διάφορα σημεία μέσα στο αυτοκίνητο για τη συλλογή δεδομένων. Παρατηρήσαμε ωστόσο ότι πολλά ατυχήματα σχετίζονται με την κατάσταση των ελαστικών των οχημάτων. Σε συνεργασία λοιπόν με μεγάλη εταιρεία ελαστικών ενσωματώσαμε το έξυπνο σύστημα στα λάστιχα, με αποτέλεσμα να είμαστε σε θέση να παρακολουθούμε τη φθορά τους, τα επίπεδα του αέρα ή τη διάρκεια ζωής τους» μας λέει ο ειδικός. Οι υφασμάτινες διατάξεις αποτελούν ιδανικό υποψήφιο για κάτι τέτοιο καθώς δεν σπάνε και είναι εύκαμπτες. Θα μπορούσαν να βρουν άμεση εφαρμογή π.χ. σε φορτηγά καθώς η ασφάλεια εξαιτίας των μεγάλων φορτίων τους αλλά και το απαγορευτικό κόστος των ελαστικών τους έρχονται σε πρώτη θέση.
«Για πρώτη φορά καταφέραμε να διαβάσουμε δεδομένα από τα «έξυπνα» ελαστικά από απόσταση δύο μέτρων. Οι συγκεκριμένοι αισθητήρες ενσωματώνονται σε υγρό ελαστικό κατά την κατασκευή του. Η θέση τους στο ελαστικό όμως είναι επίσης πολύ σημαντική για τη μέγιστη απόδοσή τους και την επιτυχή μετάδοση των δεδομένων».
«Μια άλλη πολλά υποσχόμενη εφαρμογή των κεντημένων διατάξεων είναι στον τομέα της υγείας. Για παράδειγμα, ενσωματώνοντας τους αισθητήρες αυτούς στα ρούχα μπορεί να επιτευχθεί η διαρκής παρακολούθηση ασθενών και ηλικιωμένων. Τη συγκεκριμένη τεχνολογία την αναπτύξαμε για στρατιώτες αλλά θα μπορούσε να φιλοξενηθεί σε επιδερμικά αξεσουάρ, στο στρώμα ή στην καρέκλα ενός ασθενούς και με τη βοήθεια ασύρματης σύνδεσης (Wi-Fi) να αποστέλλει π.χ. δεδομένα γύρω από τους ζωτικούς δείκτες του ασθενούς στο κινητό ή στον ίδιο τον γιατρό του. Επιπλέον μέσω της διηλεκτρικής σταθεράς μπορούμε να «δούμε» μέσα στον ανθρώπινο οργανισμό π.χ. αν υπάρχει κάποιος καρκινικός όγκος και να ανιχνεύσουμε το μέγεθός του». Κατά τον επιστήμονα, τα σήματα των αισθητήρων είναι τόσο μικρής ισχύος που δεν θέτουν την υγεία του χρήστη σε κίνδυνο.
«Πιστεύω ότι το μέλλον στον χώρο των ηλεκτρονικών θα φέρει σημαντικές εφαρμογές για το ευρύ κοινό καθώς σε συνδυασμό με την εξέλιξη των κινητών τηλεφώνων και νέους τρόπους διαχείρισης των δεδομένων θα δούμε νέες τεχνολογίες για την υγεία, την ενημέρωση και την εκπαίδευση».
ΜΙΧΑΛΗΣ ΜΠΛΕΤΣΑΣ
Στην καρδιά του ΜΙΤ
Το διασημότερο εργαστήριο τεχνολογίας στον κόσμο, το περίφημο Media Lab του αμερικανικού πανεπιστημίου ΜΙΤ, έχει ελληνική σφραγίδα. Το δημιούργησε το 1985 ο ελληνοαμερικανός αρχιτέκτονας και οραματιστής της τεχνολογίας Νίκολας Νεγκροπόντε και αποτέλεσε γρήγορα το σημείο αναφοράς στην τεχνολογική έρευνα παγκοσμίως. Ο Νεγκροπόντε στις αρχές της δεκαετίας του 1990 ξεχώρισε έναν νεαρό επιστήμονα που είχε σπουδάσει ηλεκτρολόγος μηχανικός στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης.Ο Μιχάλης Μπλέτσας μετά τις σπουδές του στην Ελλάδα έφυγε στις ΗΠΑγια μεταπτυχιακές σπουδές στη Βιοϊατρική Τεχνολογία και τη Μηχανική Ηλεκτρονικών Υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο της Βοστώνης καθώς και το Πανεπιστήμιο Northeastern.το 1996, σε ηλικία μόλις 28 ετών, έγινε διευθυντής πληροφορικής του Media Lab και παράλληλα μετέχει σε διάφορα σημαντικά ερευνητικά προγράμματα του εργαστηρίου. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ο Μιχάλης Μπλέτσας μαζί με τον Νίκολας Νεγκροπόντε ξεκίνησαν να υλοποιήσουν ένα κοινό όνειρό τους: να πετύχουν ασύρματη ευρυζωνική διαδικτύωση τόπων χωρίς υποδομή. Επειτα από επιτυχημένα πειράματα στην Πάτμο αλλά και σε χωριά μέσα στη ζούγκλα της Καμπότζης, σε περιοχές χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα, γεννήθηκε η ιδέα να κατασκευάσουν τον HDL, τον φτηνό υπολογιστή που θα μπορεί να φτάσει στα χέρια και του πιο φτωχού παιδιού στο πιο απομονωμένο σημείο του πλανήτη. Το αποτέλεσμα εκείνης της ιδέας ήταν ο υπολογιστής OLPC (One Laptop Per Child, Ενας φορητός υπολογιστής ανά παιδί), το κόστος του οποίου δεν ξεπερνούσε τα 100 δολάρια.
ΚΩΣΤΑΣ ΜΠΕΚΑΣ
Ο μέντορας των υπερυπολογιστών
.jpg)
Ο Κώστας Μπέκας έκανε το μεγαλύτερο μέρος των σπουδών του στην Πάτρα, ως μηχανικός Η/Υ και πληροφορικής, απ’ όπου πήρε και το διδακτορικό του. Εκανε το μεταδιδακτορικό του στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα (ΗΠΑ) και από το 2005 βρίσκεται στην ΙΒΜ, όπου διεξάγει έρευνα με υπερυπολογιστές, και είναι σήμερα διευθυντής Γνωσιακής Υπολογιστικής στο Κέντρο Ερευνών της ΙΒΜ στη Ζυρίχη.
ΚΩΣΤΑΣ ΚΩΣΤΑΡΕΛΟΣ
Στην… κόψη του γραφενίου
Δέκα χρόνια μετά την απομόνωσή του από τους Γκέιμ και Νοβοσέλοφ στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ το 2004 (Νομπέλ Φυσικής το 2010) το γραφένιο, το υλικό με τις θαυμαστές ιδιότητες, αρχίζει να μπαίνει στη ζωή μας. Τα πρώτα προϊόντα που το περιέχουν σε κάποια μορφή στη σύστασή τους έκαναν μόλις την εμφάνισή τους στην αγορά ενώ κάποιο «σχήμα» αρχίζουν να παίρνουν επίσης οι πιθανές χρήσεις του στον τομέα της Ιατρικής. Δύο άρθρα που περιγράφουν τις τεράστιες δυνατότητες που θα μπορούσε να προσφέρει το γραφένιο στη μεταφορά φαρμάκων και σε άλλες βιοϊατρικές εφαρμογές καθώς και τις δυσκολίες που αντιμετωπίζουν οι προσπάθειες του είδους δημοσιεύθηκαν αυτή τη χρονιά στις επιθεωρήσεις «Science» και «Nature Nanotechnology» και έφεραν την υπογραφή του Κόστια Νοβοσέλοφ και του Κώστα Κωσταρέλου, καθηγητή και διευθυντή του Εργαστηρίου Νανοϊατρικής στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ. Σε ένα τρίτο εφετινό άρθρο στο περιοδικό «Advanced Healthcare Materials» ο έλληνας καθηγητής και οι συνεργάτες του παρουσίασαν μάλιστα την κατασκευή ενός ηλεκτρικά ελεγχόμενου «καλουπιού» από υδρογέλη γραφενίου για τη μεταφορά φαρμάκων.
ΙΩΣΗΦ ΣΗΦΑΚΗΣ
Ο νομπελίστας της Πληροφορικής
Ο Ιωσήφ Σηφάκης είναι πασίγνωστος ως ο Ελληνας που κατέκτησε το «Νομπέλ της Πληροφορικής» –το βραβείο Turing 2007. Με πτυχίο ηλεκτρολόγου μηχανικού από το ΕΜΠ, εξειδικεύτηκε στην Πληροφορική στο Πανεπιστήμιο της Γκρενόμπλ, απ’ όπου πήρε και το διδακτορικό του. Μέλος των γαλλικών ακαδημιών Επιστημών και Μηχανικής και της Ευρωπαϊκής Ακαδημίας (Academia Europea), είναι σήμερα διευθυντής του Centre de Recherche Integrative της Γαλλίας και καθηγητής στο Πολυτεχνείο της Λωζάννης (EPFL). Τον Μάρτιο του 2014 ανέλαβε και τα καθήκοντα προέδρου του Εθνικού Συμβουλίου Ερευνας και Τεχνολογίας (ΕΣΕΤ) της χώρας μας.
ΚΩΣΤΑΣ ΣΚΕΝΔΕΡΗΣ
Ολογραφικό το Σύμπαν;
.jpg)
Ο Κώστας Σκενδέρης, που μεγάλωσε στο χωριό Κρηνίδα των Σερρών, μετά από σπουδές Φυσικής στην Ελλάδα και σε άλλες χώρες της Ευρώπης και της Αμερικής είναι σήμερα καθηγητής Μαθηματικής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον. Ταυτόχρονα θεωρείται ένας από τους πιο γνωστούς ερευνητές σχετικά με το Ολογραφικό Σύμπαν που βασίζεται στη διαπίστωση ότι «η μέγιστη ποσότητα πληροφορίας που μπορεί να περιέχεται σε έναν συγκεκριμένο χώρο δεν εξαρτάται από τον όγκο του και δεν μπορεί να είναι περισσότερη από όση μπορεί να αποθηκευτεί στην επιφάνεια που περιβάλλει τον χώρο», μια εξαιρετικής σημασίας και ευφυΐας σύνδεση του χώρου των τριών διαστάσεων με τις επιφάνειες δύο διαστάσεων. Στο τέλος του 2012 ήταν μέσα στους 20 επιστήμονες σε ολόκληρο τον κόσμο που έλαβαν ενίσχυση από το New Frontiers in Astronomy and Cosmology για να βρει απάντηση στο ερώτημα: «Υπήρξε αρχή για τον χρόνο και τον χώρο;».
Για παράδειγμα, ολογραφικές μέθοδοι έχουν χρησιμοποιηθεί για να εξηγήσουμε τις ιδιότητες του πλάσματος κουάρκ-γλουονίων (το οποίο μελετάται πειραματικά στον επιταχυντή του CERN). Οι υπεραγωγοί υψηλής θερμοκρασίας είναι ένα άλλο παράδειγμα συστημάτων με ισχυρές αλληλεπιδράσεις και τα τελευταία χρόνια έχει γίνει σημαντική προσπάθεια παγκοσμίως ούτως ώστε να κατασκευάσουμε ολογραφικάμοντέλα υπεραγωγών υψηλής θερμοκρασίας. Το 2015 προβλέπεται να είναι μια συναρπαστική χρονιά».
ΣΤΑΥΡΟΣ ΛΟΜΒΑΡΔΑΣ
Τα μυστικά της μύτης μας
Κάτοχος του σημαντικού βραβείου Vilcek, που απονέμεται σε επιστήμονες και καλλιτέχνες οι οποίοι διαπρέπουν επί αμερικανικού εδάφους ενώ η ταυτότητά τους δεν είναι αμερικανική, έγινε μέσα στη χρονιά που μας αποχαιρετά ο βιολόγος Σταύρος Λομβαρδάς. Ο κ. Λομβαρδάς, που μελετά τη γονιδιακή ρύθμιση στο νευρικό σύστημα και συγκεκριμένα εντός της… μύτης μας, τους τελευταίους μήνες κρατά τη θέση του καθηγητή στο Τμήμα Βιοχημείας και Μοριακής Βιοφυσικής του Πανεπιστημίου Κολούμπια στη Νέα Υόρκη όπου μεταφέρθηκε από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Φρανσίσκο.
Τα μυστικά της μύτης μας
Κάτοχος του σημαντικού βραβείου Vilcek, που απονέμεται σε επιστήμονες και καλλιτέχνες οι οποίοι διαπρέπουν επί αμερικανικού εδάφους ενώ η ταυτότητά τους δεν είναι αμερικανική, έγινε μέσα στη χρονιά που μας αποχαιρετά ο βιολόγος Σταύρος Λομβαρδάς. Ο κ. Λομβαρδάς, που μελετά τη γονιδιακή ρύθμιση στο νευρικό σύστημα και συγκεκριμένα εντός της… μύτης μας, τους τελευταίους μήνες κρατά τη θέση του καθηγητή στο Τμήμα Βιοχημείας και Μοριακής Βιοφυσικής του Πανεπιστημίου Κολούμπια στη Νέα Υόρκη όπου μεταφέρθηκε από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Φρανσίσκο. Ο ερευνητής τιμήθηκε για τη σημαντική δουλειά του στα «άδυτα» του οσφρητικού συστήματος διερευνώντας τη λειτουργία των γονιδίων των οσφρητικών υποδοχέων. Και μπορεί όλοι εμείς οι κοινοί θνητοί να μην παίρνουμε εύκολα… μυρωδιά σχετικά με τη σημασία τέτοιου είδους ερευνών, σας πληροφορούμε όμως ότι είναι άκρως σημαντικές τόσο για την κατανόηση όλου του νευρικού συστήματός μας όσο και σοβαρών νευροεκφυλιστικών νόσων όπως η Αλτσχάιμερ.
Ο κ. Λομβαρδάς μάς πληροφορεί ότι το τελευταίο διάστημα προχώρησε σε δημοσιεύσεις που βάζουν καινούργια λιθαράκια στη λύση του γρίφου του οσφρητικού συστήματος. «Μια από αυτές τις δημοσιεύσεις, που θεωρείται άκρως σημαντική, περιγράφει τον μοριακό μηχανισμό μέσω του οποίου μόνο ένα από τα χιλιάδες γονίδια των οσφρητικών υποδοχέων εκφράζεται σε κάθε οσφρητικό νευρώνα». Κεντρικό ρόλο, κατά τον καθηγητή, σε αυτή την ερευνητική δουλειά κρατά μια ταλαντούχα ελληνοαμερικανίδα φοιτήτριά του, η Ειρήνη Μάρκενσκοφ-Παπαδημητρίου. «Στη δημοσίευση περιγράφουμε την ανακάλυψη ενός μεγάλου αριθμού ενισχυτών –περιοχών του γονιδιώματος που ενεργοποιούν τη γονιδιακή έκφραση –, τους οποίους μάλιστα βαφτίσαμε με τα ονόματα 35 διαφορετικών ελληνικών νησιών. Παρατηρήσαμε λοιπόν ότι πολλά από αυτά τα «νησιά» αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και τελικώς… συναντιούνται σε μια μοναδική περιοχή. Αυτή η γενωμική «χορογραφία» ανοίγει νέους δρόμους για την κατανόηση των μηχανισμών που δημιουργούν τη νευρωνική ποικιλομορφία και μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε πώς ένα και μόνο γονιδίωμα μπορεί να «γεννήσει» χιλιάδες διαφορετικά, σε μοριακό επίπεδο, είδη νευρώνων». Μάλιστα αυτή η γνώση αναμένεται να χρησιμοποιηθεί τώρα για την κατανόηση του αυτισμού.
Ο κ. Λομβαρδάς δηλώνει πιο αισιόδοξος από ποτέ για την πορεία της έρευνάς του διότι, όπως λέει, το Ινστιτούτο Μortimer B. Zuckerman Mind Brain and Behavior, στο οποίο εργάζεται πλέον στο πλάι κατόχων Νομπέλ, αποτελεί «παράδεισο» για έναν επιστήμονα, προσφέροντας όλον τον εξοπλισμό και τις τεχνολογίες που χρειάζονται για την πιο πρωτοποριακή έρευνα. «Το κέντρο αυτό ευελπιστεί να γίνει το καλύτερο ερευνητικό κέντρο νευροβιολογίας στον κόσμο».
Στο νέο «σπίτι» του ο έλληνας καθηγητής συνεχίζει να μελετά μεταξύ άλλων και την κλινική σύνδεση μεταξύ της ανοσμίας (απώλειας της όσφρησης) και της μετέπειτα εμφάνισης νευροεκφυλιστικών διαταραχών –μελέτες του δείχνουν ότι το οσφρητικό σύστημα πιθανότατα παίζει σημαντικό ρόλο στην εμφάνιση νόσων όπως η Αλτσχάιμερ. «Νιώθω πλέον, έχοντας όλα τα επιστημονικά όπλα στα χέρια μου στο νέο κέντρο όπου εργάζομαι, πολύ αισιόδοξος για μεγάλες επιστημονικές ανακαλύψεις στο κοντινό μέλλον. Οπως συνηθίζω να λέω στους φοιτητές μου, αν σε αυτό το μαγικό περιβάλλον αποτύχουμε να αριστεύσουμε δεν θα μπορούμε να κατηγορήσουμε κανέναν παρά τους εαυτούς μας! Ετσι εκτιμώ ότι το 2015 θα είναι η πιο συναρπαστική χρονιά της επιστημονικής μου καριέρας». Το ευχόμαστε…
Θ. Τ.
ΚΑΤΕΡΙΝΑ ΔΟΥΚΑ
«Ζουμ» στη ραδιοχρονολόγηση
Οταν εμφανίστηκε, στα μέσα του περασμένου αιώνα, η χρονολόγηση με άνθρακα-14 μας ανάγκασε να ξαναγράψουμε τα βιβλία της Ιστορίας πηγαίνοντας δύο χιλιάδες χρόνια πίσω την αρχή του πολιτισμού. Αν και «παλιά» και δοκιμασμένη, η μέθοδος δεν παύει να εκπλήσσει. Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε εφέτος με δεύτερη συγγραφέα την Κατερίνα Δούκα, ερευνήτρια στο Εργαστήριο Ερευνών Αρχαιολογίας και Ιστορίας της Τέχνης του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, «κέρδισε» τα πρωτοσέλιδα όλου του πλανήτη φέρνοντας τα πάνω κάτω όχι μόνο στα χρονολόγια αλλά και στις πεποιθήσεις μας σχετικά με την παρουσία των Νεάντερταλ και των Homo sapiens στην Ευρώπη. Εισάγοντας βελτιωμένες μεθόδους στη ραδιοχρονολόγηση και τη χρήση της μπεϊσιανής στατιστικής οι ερευνητές μετέθεσαν προς τα πίσω την εξαφάνιση των Νεάντερταλ κατά 10.000 χρόνια (στα 41.000-39.000 χρόνια πριν το σήμερα) και την έλευση του Homo sapiens κατά 5.000 χρόνια. Παράλληλα έδειξαν ότι τα δύο είδη συμβίωσαν επί 2.600-5.400 χρόνια, διάστημα το οποίο είναι πολύ μεγαλύτερο από ό,τι νομίζαμε και σημαίνει ότι είχαν άπλετο χρόνο για να ανταλλάξουν τον πολιτισμό, την τεχνογνωσία αλλά και τα γονίδιά τους.«Εκτός του ότι αναλύσαμε μεγάλο αριθμό δειγμάτων, πάνω από 400, χρησιμοποιήσαμε επίσης βελτιωμένες στατιστικές μεθόδους αλλά και μια τεχνική καθαρισμού που αναπτύξαμε για να απομακρύνουμε την επιμόλυνση των οστών» μας λέει η δρ Δούκα, η οποία γεννήθηκε στη Λάρισα, έκανε πτυχιακές σπουδές στη Συντήρηση Αρχαιοτήτων στο ΤΕΙ Αθήνας και μεταπτυχιακές και διδακτορικές σπουδές στην Οξφόρδη. «Η μόλυνση από σύγχρονες πηγές άνθρακα είναι το μεγαλύτερο πρόβλημα στην περίοδο που κοιτάζουμε, 50.000-30.000 χρόνια πριν». Με τις νέες τεχνικές οι επιστήμονες κατάφεραν να προσδιορίσουν χωροχρονικά και με «θεαματική» ακρίβεια (συν-πλην 600 έτη) τον αφανισμό των Νεάντερταλ σε σχέση με την εξάπλωση των Homo sapiens. Τα άλματα, όπως μας λέει η ελληνίδα ερευνήτρια, δεν θα σταματήσουν εδώ. Επόμενος στόχος της ομάδας της είναι το «χρονολογικό ξεκαθάρισμα» της προϊστορίας στην Ασία και η εξιχνίαση του μυστηρίου των Ντενίσοβα, του νέου είδους ανθρώπου που εντοπίστηκε πρόσφατα στη Σιβηρία και φαίνεται να συμβίωσε και να διασταυρώθηκε με τους Νεάντερταλ και τους Homo sapiens. «Για τα επόμενα πέντε χρόνια με χρηματοδότηση από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Ερευνας δουλεύουμε στη Σιβηρία και στην Κεντρική Ασία ενώ παράλληλα εγώ δουλεύω και στη Νοτιοανατολική Ασία. Η Ασία υπολείπεται της Ευρώπης και προσπαθούμε τώρα να στήσουμε και εκεί ένα αντίστοιχο χρονολόγιο γιατί υπάρχουν πολλά ευρήματα τα οποία δεν μπορούμε να καθορίσουμε χρονολογικά» λέει. Γενικότερα όμως αναμένει σημαντική πρόοδο στον τομέα της. «Αυτός ο τομέας που λέγεται αρχαιομετρία στην ουσία βασίζεται σε άλλες επιστήμες, όπως η φυσική, η χημεία και πλέον και η γενετική, οι οποίες βαδίζουν όλες πολύ γρήγορα. Οπότε πιστεύω ότι θα υπάρξει μεγάλη εξέλιξη. Οσο σκάβουμε θα βρίσκουμε».Λ. Φ.
ΚΑΤΕΡΙΝΑ ΧΑΡΒΑΤΗ
Πότε βγήκαμε από την Αφρική;
Οι επιστήμονες πλέον συμφωνούν στο ότι ο Homo sapiens, ο ανατομικά σύγχρονος άνθρωπος, γεννήθηκε στην Αφρική και από εκεί μετανάστευσε σε όλον τον πλανήτη.
Πότε βγήκαμε από την Αφρική;
Οι επιστήμονες πλέον συμφωνούν στο ότι ο Homo sapiens, ο ανατομικά σύγχρονος άνθρωπος, γεννήθηκε στην Αφρική και από εκεί μετανάστευσε σε όλον τον πλανήτη. Το πότε συντελέστηκε η περίφημη «έξοδος από την Αφρική» δεν είναι ωστόσο απόλυτα τεκμηριωμένο. Εφέτος μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής την Κατερίνα Χαρβάτη, καθηγήτρια Βιοαρχαιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Τύμπινγκεν στη Γερμανία, την τοποθέτησε πολύ νωρίτερα από ό,τι νομίζαμε, στα 130.000 χρόνια πριν το σήμερα.
Τα ευρήματα, τα οποία δημοσιεύθηκαν στην επιθεώρηση «Proceedings of the National Academy of Sciences», επιβεβαιώνουν επίσης τη θεωρία που υποστηρίζει ότι η μετανάστευση έγινε σε δύο κύματα: το πρώτο κινήθηκε μέσω της Νότιας Ασίας προς την Ωκεανία και την Αυστραλία και το δεύτερο, περίπου 50.000 χρόνια πριν το σήμερα, πήγε προς την υπόλοιπη Ασία και την Ευρώπη.
«Ενας από τους στόχους μας είναι τώρα να ελέγξουμε περαιτέρω και τα δύο σενάρια –η άλλη θεωρία υποστηρίζει ότι υπήρξε μόνο ένα μεταναστευτικό ρεύμα εξόδου από την Αφρική πριν από 70.000-50.000 έτη –με βάση πάντα μορφολογικά και γενετικά στοιχεία πληθυσμών από όλη την υφήλιο» λέει στο «Βήμα» η κυρία Χαρβάτη, η οποία γεννήθηκε στην Αθήνα και έχει κάνει πτυχιακές, μεταπτυχιακές και διδακτορικές σπουδές στην Ανθρωπολογία, στη Βιολογική Ανθρωπολογία και στην Παλαιοανθρωπολογία στις Ηνωμένες Πολιτείες. Μια δεύτερη μελέτη της, η οποία βασίζεται σε πολύ μεγαλύτερο δείγμα σύγχρονων πληθυσμών και απολιθωμάτων, θα δημοσιευθεί σύντομα στην επιθεώρηση «Journal of Human Evolution».
Επίσης η καθηγήτρια διερευνά την παλαιοβιολογία και την εξέλιξη των Νεάντερταλ. «Ενα από τα πιο ενδιαφέροντα τρέχοντα θέματα μελέτης μας αφορά την παλαιοανθρωπολογία των Νεάντερταλ, και συγκεκριμένα την κατανομή των τραυμάτων στον σκελετό. Αυτή η μελέτη μπορεί να μας δώσει στοιχεία για τον τρόπο με τον οποίο οι Νεάντερταλ κυνηγούσαν αλλά και για τραύματα που μπορεί να αποτελούν σημάδι βίας μέσα σε μια ομάδα ή μεταξύ πληθυσμών» αναφέρει η διεθνώς αναγνωρισμένη επιστήμονας, η οποία έχει στο ενεργητικό της πολλές αμερικανικές, ευρωπαϊκές και εθνικές διακρίσεις, με τελευταία το Βραβείο Ερευνας του κρατιδίου Βάδης-Βυρτεμβέργης που της απονεμήθηκε αυτόν τον μήνα. «Παράλληλα συνεχίζεται η συνεργασία μου με συναδέλφους από την Εφορεία Παλαιοανθρωπολογίας και Σπηλαιολογίας, το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης και το Εθνικό Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο της Αθήνας. Η έρευνα αυτή έχει μεγάλο ενδιαφέρον για την παλαιολιθική εποχή στην Ελλάδα και εύχομαι να ανακοινώσουμε σύντομα κάποια από τα αποτελέσματά της».
Λ. Φ.
ΛΗΔΑ ΚΑΤΣΙΜΠΑΡΔΗ
Το αίμα της νιότης
Μια… κατακόκκινη ερευνητική δουλειά έκανε αίσθηση μέσα στο 2014 σηματοδοτώντας την επιστροφή στη νιότη με «όπλο» το αίμα –μάλιστα η συγκεκριμένη εργασία μπήκε πριν από μερικές ημέρες στη λίστα των μεγαλύτερων επιτευγμάτων της χρονιάς, σύμφωνα με την ψηφοφορία των αναγνωστών της έγκριτης επιθεώρησης «Science». Τον περασμένο Μάιο δύο μελέτες που διεξήχθησαν από ειδικούς του Τμήματος Βλαστικών Κυττάρων και Αναγεννητικής Βιολογίας του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ και δημοσιεύθηκαν στο «Science» έδειξαν μέσα από πειράματα σε ποντίκια ότι μια πρωτεΐνη του νεαρού αίματος μπορεί να γυρίσει πίσω το ρολόι του χρόνου και να χαρίσει τη χαμένη νεότητα στην τρίτη ηλικία. Στις μελέτες συμμετείχε και η νευροβιολόγος, μεταδιδακτορική ερευνήτρια κυρία Λήδα Κατσιμπάρδη, η οποία μάλιστα ήταν η πρώτη συγγραφέας στη μία εξ αυτών. Οπως εξηγεί στο «Βήμα» η κυρία Κατσιμπάρδη, «συγκεκριμένα δείξαμε πως το αίμα του νεαρού ποντικού περιέχει «νεανικές» πρωτεΐνες, που έχουν την ιδιότητα να αυξάνουν τη δημιουργία νέων νευρώνων και να αναζωογονούν τα αγγεία του ηλικιωμένου εγκεφάλου με αποτέλεσμα την αύξηση της ροής του αίματος και των νοητικών δραστηριοτήτων, έτσι ώστε το ηλικιωμένο ποντίκι να ξανανιώνει. Μία από τις νεανικές πρωτεΐνες που έχουν αυτόν τον ρόλο είναι η GDF11». Οι ερευνητές είδαν ότι η συγκεκριμένη πρωτεΐνη βρίσκεται σε υψηλά επίπεδα στο νεανικό αίμα, ενώ είναι σχεδόν ανύπαρκτη στο ηλικιωμένο, και έχει φανεί να παίζει ρόλο στην αναστροφή της υπερτροφίας της καρδιάς που έρχεται με το γήρας, καθώς και στην ανάπλαση των μυών με αποτέλεσμα την αύξηση της αντοχής και της μυϊκής ικανότητας στον ηλικιωμένο οργανισμό. «Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν καθαρά έναν σημαντικό ρόλο για την πρωτεΐνη GDF11 στην αναζωογόνηση του ηλικιωμένου οργανισμού» σημειώνει η ελληνίδα ερευνήτρια και συμπληρώνει ότι για αυτόν ακριβώς τον λόγο τα επόμενα βήματα της ομάδας επικεντρώνονται στην κατανόηση του πώς ακριβώς λειτουργεί η πρωτεΐνη στον εγκέφαλο ώστε να χρησιμοποιηθεί σε μοντέλα νευροεκφυλιστικών νόσων. Ηδη οι εντατικές προσπάθειες έχουν αποδώσει νέους καρπούς. «Πειράματα που αφορούν τον μοριακό μηχανισμό δράσης της GDF11 δείχνουν πως πιθανώς δρα πάνω στα ενδοθηλιακά κύτταρα των αγγείων προκαλώντας αλλαγές στην εσωτερική αναδιοργάνωση των κυττάρων (στον κυτταροσκελετό) αλλά και στις εξωκυττάριες ουσίες. Επίσης τα αποτελέσματά μας, σε συνδυασμό με αποτελέσματα άλλων ομάδων, μαρτυρούν ότι είναι πιθανό η πρωτεΐνη GDF11 να παίζει ουσιαστικό ρόλο στην καθυστέρηση της εμφάνισης Αλτσχάιμερ, καθώς φαίνεται να συμμετέχει στην ενεργοποίηση θεραπευτικών μοριακών μονοπατιών στον εγκέφαλο».
Ερευνες σαν και αυτή δείχνουν το μέλλον του πεδίου αντιμετώπισης των νευροεκφυλιστικών νόσων το οποίο, κατά την κυρία Κατσιμπάρδη, θα είναι σε μεγάλο βαθμό… αγγειακό. «Η έρευνα στις νευροεκφυλιστικές νόσους είχε ανέκαθεν ως κύριο στόχο τα νευρικά κύτταρα. Τα τελευταία χρόνια όμως αυτή η τάση δείχνει να αλλάζει αναδεικνύοντας τη σημασία των αγγείων στον εγκέφαλο, οπότε πιστεύω ότι τα επόμενα χρόνια θα δούμε την αγγείωση να παίζει έναν πολύ μεγάλο ρόλο στην πρόληψη και στη θεραπεία των νευροεκφυλιστικών ασθενειών. Από την πλευρά μας, συνεχίζουμε τη μελέτη σχετικά με τις νεανικές πρωτεΐνες, και συγκεκριμένα την GDF11, ελπίζοντας ότι μέσα στα επόμενα χρόνια θα μπορέσει να χρησιμοποιηθεί (μόνη ή σε συνδυασμό με άλλους παράγοντες) για τη θεραπεία νευροεκφυλιστικών νοσημάτων ξεκινώντας από την Αλτσχάιμερ». Ισως στο μέλλον να θυμόμαστε τα πάντα στο… κόκκινο.
Θ. Τ.
ΓΙΑΝΝΗΣ ΛΑΜΠΡΗΣ
Φάρμακο made in Greece
Μια εγχώρια start-up με άκρως ισχυρή επιστημονική «κεφαλή» δείχνει τον δρόμο της ανάπτυξης στην Ελλάδα της κρίσης. Στις αρχές του 2014 ένας διεθνώς αναγνωρισμένος έλληνας καθηγητής του Πανεπιστημίου της Πενσιλβάνια –με πολυσχιδές επιστημονικό έργο, εκατοντάδες δημοσιεύσεις σε επιστημονικά περιοδικά μεγάλου κύρους και κατοχύρωση δεκάδων ευρεσιτεχνιών -, ο κ. Γιάννης Λάμπρης, αποφάσισε να ιδρύσει στην Αθήνα την εταιρεία Amyndas (www.amyndas.eu) με στόχο την παραγωγή πρωτότυπων, καινοτόμων φαρμάκων. Και η «νεαρή» αυτή εταιρεία έχει ήδη να παρουσιάσει σημαντικές επιτυχίες καθώς με βάση την τεχνολογία και την τεχνογνωσία του κ. Λάμπρη και της ομάδας του από την Πενσιλβάνια έχει ήδη αναπτυχθεί ένα άκρως υποσχόμενο φάρμακο, η κομπστατίνη, το οποίο φαίνεται ότι μπορεί να νικήσει πολλές και διαφορετικές νόσους. Η κομπστατίνη αποτελεί έναν αναστολέα της ενεργοποίησης του συμπληρώματος, ενός επί μακρόν παραγνωρισμένου αλλά άκρως σημαντικού τμήματος του ανοσοποιητικού συστήματος, το οποίο, όταν υπερενεργοποιηθεί, μπορεί να σημάνει πολλά δεινά για τον οργανισμό.
Φάρμακο made in Greece
Μια εγχώρια start-up με άκρως ισχυρή επιστημονική «κεφαλή» δείχνει τον δρόμο της ανάπτυξης στην Ελλάδα της κρίσης. Στις αρχές του 2014 ένας διεθνώς αναγνωρισμένος έλληνας καθηγητής του Πανεπιστημίου της Πενσιλβάνια –με πολυσχιδές επιστημονικό έργο, εκατοντάδες δημοσιεύσεις σε επιστημονικά περιοδικά μεγάλου κύρους και κατοχύρωση δεκάδων ευρεσιτεχνιών -, ο κ. Γιάννης Λάμπρης, αποφάσισε να ιδρύσει στην Αθήνα την εταιρεία Amyndas (www.amyndas.eu) με στόχο την παραγωγή πρωτότυπων, καινοτόμων φαρμάκων. Και η «νεαρή» αυτή εταιρεία έχει ήδη να παρουσιάσει σημαντικές επιτυχίες καθώς με βάση την τεχνολογία και την τεχνογνωσία του κ. Λάμπρη και της ομάδας του από την Πενσιλβάνια έχει ήδη αναπτυχθεί ένα άκρως υποσχόμενο φάρμακο, η κομπστατίνη, το οποίο φαίνεται ότι μπορεί να νικήσει πολλές και διαφορετικές νόσους. Η κομπστατίνη αποτελεί έναν αναστολέα της ενεργοποίησης του συμπληρώματος, ενός επί μακρόν παραγνωρισμένου αλλά άκρως σημαντικού τμήματος του ανοσοποιητικού συστήματος, το οποίο, όταν υπερενεργοποιηθεί, μπορεί να σημάνει πολλά δεινά για τον οργανισμό. Το ταξίδι αυτού του made in Greece φαρμάκου έχει ήδη αρχίσει και, όπως όλα δείχνουν, θα είναι μακρό. Ηδη έλαβε από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Φαρμάκων (ΕΜΑ) χαρακτηρισμό «ορφανού», δηλαδή πιθανού θεραπευτικού μέσου για την αντιμετώπιση μιας σπάνιας πάθησης και συγκεκριμένα της παροξυσμικής νυχτερινής αιμοσφαιρινουρίας –είναι η πρώτη φορά που προϊόν ελληνικής φαρμακευτικής εταιρείας αποκτά τέτοιον χαρακτηρισμό ο οποίος δίνει σημαντικά κίνητρα για την ανάπτυξη του φαρμάκου. Η κομπστατίνη δοκιμάζεται επίσης για την ηλικιακή εκφύλιση της ωχράς κηλίδος αλλά και ενάντια στην απόρριψη μοσχευμάτων κατά τη μεταμόσχευση, για την αντιμετώπιση χρονίων φλεγμονών κατά την αιμοκάθαρση και το σύνδρομο ισχαιμίας-επαναιμάτωσης. Κατά τον κ. Λάμπρη παρόμοιοι με την κομπστατίνη αναστολείς του συμπληρώματος μπορούν να είναι αποτελεσματικοί ενάντια σε μορφές καρκίνου, όπως έχουν δείξει πειράματα σε ζώα με καρκίνο των ωοθηκών και του πνεύμονα, αλλά και ενάντια στην παχυσαρκία.
Οι έρευνες της ομάδας του κ. Λάμπρη, ο οποίος μελετά εδώ και δεκαετίες τα μυστικά του συμπληρώματος, συνεχίζονται με στόχο μια ελληνική εταιρεία όπως η Αmyndas να αποκτήσει έναν διόλου… συμπληρωματικό ρόλο στην παρασκευή καινοτόμων φαρμάκων με όφελος για ολόκληρη τη χώρα. Οι προσπάθειες μάλιστα συνεχώς επιβραβεύονται –μεταξύ άλλων διακρίσεων στα μέσα του περασμένου Νοεμβρίου η δουλειά του κ. Λάμπρη και η Amyndas έλαβαν το τρίτο βραβείο στον διαγωνισμό ΣΦΕΕ Innovation Project 2.0 σχετικά με την καινοτομία και την επιχειρηματικότητα στην υγεία.
Η βάση όλης αυτής της δουλειάς είναι η ανοσοβιολογία η οποία έχει ήδη καταφέρει πολλά και υπόσχεται να καταφέρει περισσότερα στα χρόνια που έρχονται, σύμφωνα με τον καθηγητή. «Η ανοσοβιολογία τα τελευταία χρόνια έχει καταφέρει ξεχωριστά πράγματα σε ό,τι αφορά την κατανόηση διαφόρων ασθενειών και την ανάπτυξη θεραπευτικών αντισωμάτων και άλλων μορίων για την αντιμετώπισή τους. Βέβαια ο δρόμος είναι μακρός για να πούμε ότι έχουμε κατανοήσει όλες τις λειτουργίες και τον τρόπο ελέγχου πολλών δυσλειτουργιών του συστήματος. Με τις σωστές όμως επιλογές και την ενίσχυση των κονδυλίων για την έρευνα αυτός ο δρόμος θα γίνει πιο σύντομος. Ελπίζω και οι κυβερνώντες στη χώρα μας να καταλάβουν κάποτε την αξία της επιστήμης και να τη βοηθήσουν ουσιαστικά, μια και αυτό μπορεί να βοηθήσει να βγει η Ελλάδα από το τέλμα. Ας αδράξουμε την ευκαιρία».
Θ. Τ.
ΜΑΝΩΛΗΣ ΔΕΡΜΙΤΖΑΚΗΣ
Κανένα DNA δεν είναι «άχρηστο»
Ενα μεγάλο παράθυρο για τους ειδικούς ώστε να δουν την πλήρη γενετική εικόνα του καρκίνου άνοιξαν αυτή τη χρονιά ειδικοί του Πανεπιστημίου της Γενεύης μαζί με συναδέλφους τους από τη Δανία με επικεφαλής τον καθηγητή Γενετικής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Γενεύης κ. Μανώλη Δερμιτζάκη. Οι ερευνητές κατάφεραν, όπως ανέφεραν με δημοσίευσή τους στην επιθεώρηση «Nature», να αποκωδικοποιήσουν το αποκαλούμενο «άχρηστο» DNA που δεν κωδικοποιεί για πρωτεΐνες. Ηταν πολύ σημαντικό να αποτιμηθεί ο ρόλος του «άχρηστου» γενετικού υλικού μας καθώς οι συγκεκριμένες περιοχές αφορούν το 98% του γονιδιώματός μας! Ο κ. Δερμιτζάκης και η ομάδα του σε συνεργασία με συναδέλφους τους από το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο του Ορχους στη Δανία πέτυχαν να εξερευνήσουν και να αποκωδικοποιήσουν αυτό το ανεξερεύνητο μέχρι σήμερα τεράστιο κομμάτι του γονιδιώματός μας μέσω της ανάλυσης ιστών που προέρχονταν από ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου και του ορθού –μια από τις πιο κοινές θανατηφόρες μορφές καρκίνου. Η ανάλυση έδειξε νέες, άγνωστες μέχρι σήμερα μη κωδικές μεταλλάξεις καθώς και δείκτες που αφορούσαν τις μεταλλάξεις και ρύθμιζαν τη λειτουργία δεκάδων γονιδίων –γεγονός που προσφέρει πολλούς νέους στόχους για θεραπείες. Οπως ο ίδιος ο έλληνας καθηγητής αναφέρει στο «Βήμα», το εργαστήριό του συνεχίζει να αναπτύσσει στατιστικές και αναλυτικές μεθόδους οι οποίες αποτελούν «πυξίδα» για την κατανόηση του τεράστιου όγκου δεδομένων που «γεννά» η γονιδιωματική αλλάζοντας τον ρου της Ιατρικής. «Η Ιατρική αντιμετωπίζει μια νέα εποχή, στην οποία η παραδοσιακή κλινική πρακτική μετασχηματίζεται από την ανάλυση και την εφαρμογή εκτεταμένων και σε βάθος πληροφοριών που προέρχονται από τη λεπτομερή ανάλυση των υπαρχόντων στοιχείων όπως τα αρχεία απεικόνισης αλλά και από την προσθήκη της γονιδιωματικής μέσω της ανάλυσης του γονιδιώματος, της γονιδιακής έκφρασης, της ποσοτικοποίησης πρωτεϊνών και μεταβολιτών κ.ά. Η γονιδιωματική παρέχει μια μοναδική ευκαιρία να κατανοήσουμε την κατάσταση του ανθρώπινου σώματος σε οποιοδήποτε δεδομένο χρονικό σημείο με λεπτομερή μόρια κα πρότυπα που αντιπροσωπεύουν πολλά, αν όχι τα περισσότερα από τα ανθρώπινα όργανα».
Κανένα DNA δεν είναι «άχρηστο»
Ενα μεγάλο παράθυρο για τους ειδικούς ώστε να δουν την πλήρη γενετική εικόνα του καρκίνου άνοιξαν αυτή τη χρονιά ειδικοί του Πανεπιστημίου της Γενεύης μαζί με συναδέλφους τους από τη Δανία με επικεφαλής τον καθηγητή Γενετικής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Γενεύης κ. Μανώλη Δερμιτζάκη. Οι ερευνητές κατάφεραν, όπως ανέφεραν με δημοσίευσή τους στην επιθεώρηση «Nature», να αποκωδικοποιήσουν το αποκαλούμενο «άχρηστο» DNA που δεν κωδικοποιεί για πρωτεΐνες. Ηταν πολύ σημαντικό να αποτιμηθεί ο ρόλος του «άχρηστου» γενετικού υλικού μας καθώς οι συγκεκριμένες περιοχές αφορούν το 98% του γονιδιώματός μας! Ο κ. Δερμιτζάκης και η ομάδα του σε συνεργασία με συναδέλφους τους από το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο του Ορχους στη Δανία πέτυχαν να εξερευνήσουν και να αποκωδικοποιήσουν αυτό το ανεξερεύνητο μέχρι σήμερα τεράστιο κομμάτι του γονιδιώματός μας μέσω της ανάλυσης ιστών που προέρχονταν από ασθενείς με καρκίνο του παχέος εντέρου και του ορθού –μια από τις πιο κοινές θανατηφόρες μορφές καρκίνου. Η ανάλυση έδειξε νέες, άγνωστες μέχρι σήμερα μη κωδικές μεταλλάξεις καθώς και δείκτες που αφορούσαν τις μεταλλάξεις και ρύθμιζαν τη λειτουργία δεκάδων γονιδίων –γεγονός που προσφέρει πολλούς νέους στόχους για θεραπείες. Οπως ο ίδιος ο έλληνας καθηγητής αναφέρει στο «Βήμα», το εργαστήριό του συνεχίζει να αναπτύσσει στατιστικές και αναλυτικές μεθόδους οι οποίες αποτελούν «πυξίδα» για την κατανόηση του τεράστιου όγκου δεδομένων που «γεννά» η γονιδιωματική αλλάζοντας τον ρου της Ιατρικής. «Η Ιατρική αντιμετωπίζει μια νέα εποχή, στην οποία η παραδοσιακή κλινική πρακτική μετασχηματίζεται από την ανάλυση και την εφαρμογή εκτεταμένων και σε βάθος πληροφοριών που προέρχονται από τη λεπτομερή ανάλυση των υπαρχόντων στοιχείων όπως τα αρχεία απεικόνισης αλλά και από την προσθήκη της γονιδιωματικής μέσω της ανάλυσης του γονιδιώματος, της γονιδιακής έκφρασης, της ποσοτικοποίησης πρωτεϊνών και μεταβολιτών κ.ά. Η γονιδιωματική παρέχει μια μοναδική ευκαιρία να κατανοήσουμε την κατάσταση του ανθρώπινου σώματος σε οποιοδήποτε δεδομένο χρονικό σημείο με λεπτομερή μόρια κα πρότυπα που αντιπροσωπεύουν πολλά, αν όχι τα περισσότερα από τα ανθρώπινα όργανα». Το πάντρεμα του νέου με το… παλαιό αναμένεται να βοηθήσει τους ασθενείς του σήμερα αλλά και του αύριο. «Η γονιδιωματική μπορεί να συγκεραστεί με τις εκτεταμένες ιατρικές πληροφορίες που έχουν ήδη συγκεντρωθεί για να αναπτύξουμε το κατάλληλο πλαίσιο πρόγνωσης και προγνωστικών μοντέλων που θα ωφελήσουν όχι μόνο τους ασθενείς για τους οποίους δημιουργήθηκαν αρχικώς αυτά τα ιατρικά αρχεία, αλλά τελικώς τον ευρύ πληθυσμό, όπως και τις μελλοντικές γενιές» καταλήγει ο κ. Δερμιτζάκης.
Θ. Τ.
ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΗΣ ΤΣΙΡΙΓΟΣ
Βλαστοκύτταρα από… πορτοκαλάδα
Εφέτος αποδείχθηκε –με ελληνική συμβολή –ότι η βιταμίνη C μπορεί να ωφελήσει την υγεία της… αναγεννητικής ιατρικής. Ερευνητές του Ιατρικού Κέντρου Langone του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης ανέφεραν με δημοσίευσή τους στην επιθεώρηση «Stem Cell Reports» ότι επέτυχαν να αναπρογραμματίσουν πολύ πιο εύκολα και γρήγορα ενήλικα κύτταρα ώστε να συμπεριφέρονται ως πολυδύναμα (ώστε να γίνουν δηλαδή iPS). Το μυστικό της επιτυχίας ήταν τρία χημικά τα οποία προστέθηκαν στη συμβατική μέθοδο αναπρογραμματισμού των ενήλικων κυττάρων –τη γνωστή μέθοδο Γιαμανάκα –η οποία βασίζεται σε χρήση τεσσάρων γονιδίων. Τα δύο από τα χημικά παρεμβαίνουν σε γνωστά μονοπάτια σήμανσης, τα Wnt και TGF-β, τα οποία ρυθμίζουν πολλές και διαφορετικές διαδικασίες ανάπτυξης των κυττάρων. Το τρίτο το βρίσκουμε και στην… πορτοκαλάδα: πρόκειται για τη βιταμίνη C η οποία αποδείχθηκε ότι είναι άκρως χρήσιμη για τη δημιουργία iPS ενεργοποιώντας ένζυμα που ρυθμίζουν τη γονιδιακή έκφραση. Ολη αυτή η επιτυχημένη ερευνητική δουλειά, η οποία έδειξε να αυξάνει τα ποσοστά μετατροπής των ενήλικων κυττάρων σε iPS από 1% που είναι το μέσο ποσοστό επιτυχίας των συμβατικών μεθόδων σε 80%, δεν θα αποτελούσε ποτέ γεγονός χωρίς την «ελληνική» χείρα βοηθείας της πληροφορικής. Και η βοήθεια προήλθε στη συγκεκριμένη περίπτωση από τον αναπληρωτή καθηγητή στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης (με πτυχίο από το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο και δικακτορικό στη Βιοπληροφορική από το Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης) κ. Αριστοτέλη Τσιρίγο. Ο κ. Τσιρίγος ήταν τα «μάτια» της ερευνητικής ομάδας καθώς χρησιμοποίησε μεθόδους πληροφορικής που ο ίδιος ανέπτυξε ώστε να προσφέρει στους συνεργάτες του την καλύτερη δυνατή εικόνα των κυττάρων. Και όπως δηλώνει ο ίδιος, συνεχίζει να προσπαθεί με τους υπόλοιπους ερευνητές στη Νέα Υόρκη, ώστε τα υποσχόμενα κύτταρα να μετατραπούν κάποια ημέρα σε θεραπείες για πλήθος ασθενών. Βέβαια υπάρχουν εμπόδια. «Η αναπτυχθείσα μεθοδολογία μας δεν επιτρέπει αυτή τη στιγμή τη δημιουργία πλήρως λειτουργικών κυττάρων (όπως για παράδειγμα αυτά που συνιστούν το ήπαρ, τον εγκέφαλο ή το αίμα) από πολυδύναμα βλαστοκύτταρα σε κυτταρική καλλιέργεια. Αυτό αποτελεί ένα από τα πιο σημαντικά εμπόδια στη χρήση τους για την αναγέννηση ιστών προς θεραπευτικό σκοπό. Συνεπώς, ο άμεσος στόχος της έρευνάς μας είναι να κατανοήσουμε τους λόγους αυτής της λειτουργικής ανεπάρκειας».
Για την επίλυση του προβλήματος, μας πληροφορεί ο έλληνας ερευνητής, οι επιστήμονες συγκρίνουν με τη βοήθεια προηγμένων βιοπληροφορικών μεθόδων τα μοριακά χαρακτηριστικά των βλαστοκυττάρων που παρήχθησαν σε καλλιέργεια με αυτά των φυσιολογικών βλαστοκυττάρων όπως εκείνα απομονώνονται άμεσα από το σώμα. «Η στατιστική ανάλυση ελπίζουμε ότι θα αποκαλύψει πώς συγκεκριμένα γονίδια λειτουργούν σε συνδυασμό έτσι ώστε τα φυσιολογικά βλαστοκύτταρα να επιτελούν τον ρόλο τους, ενώ συγχρόνως θα καταδείξει τις «μοριακές ατέλειες» των βλαστοκυττάρων που παρήχθησαν στο εργαστήριο. Αυτές τις ατέλειες στη συνέχεια θα προσπαθήσουμε να επιδιορθώσουμε με κατάλληλες επεμβάσεις-βελτιώσεις στο πρωτόκολλο παραγωγής βλαστοκυττάρων έτσι ώστε τα χαρακτηριστικά τους να προσεγγίσουν ακόμα περισσότερο αυτά των φυσιολογικών βλαστοκυττάρων».
Αυτά και άλλα πολλά θαυμαστά υπόσχεται να χαρίσει στη βιολογία και στην ιατρική η βιοπληροφορική που αποδεικνύεται πλέον… συνώνυμο της προόδου. «Η βιοπληροφορική τα τελευταία χρόνια αποτελεί το απαραίτητο εργαλείο για την επεξεργασία, ανάλυση και ερμηνεία των πειραματικών δεδομένων που παράγονται πλέον με εντατικούς ρυθμούς στα εργαστήρια της πειραματικής βιολογίας. Η θεαματική πρόοδος της τεχνολογίας αλληλούχησης του DNA έχει πλέον προσφέρει δυνατότητες που στο παρελθόν ήταν αδιανόητες. Ενώ μέχρι πρόσφατα ήταν εφικτή μόνο η επιλεκτική και αποσπασματική μελέτη συγκεκριμένων γονιδίων, οι σύγχρονες τεχνολογίες μάς επιτρέπουν την καταγραφή της συμπεριφοράς όλων των γονιδίων ταυτόχρονα σε σχετικά χαμηλό κόστος. Αλλες τεχνικές επιτρέπουν παρεμβάσεις στη λειτουργία των γονιδίων και δίνουν τη δυνατότητα στους ερευνητές να μελετούν σε βάθος τον ρόλο κάθε γονιδίου κατά την ομαλή λειτουργία του οργανισμού αλλά και σε περίπτωση ασθένειας. Συνεπώς, στο άμεσο μέλλον αναμένεται να συνεχιστεί με γοργούς ρυθμούς η αποκωδικοποίηση του ρόλου των περισσότερων γονιδίων στις πιο σοβαρές ασθένειες» λέει ο κ. Τσιρίγος και θέτει, κλείνοντας, το μεγάλο στοίχημα για τους ειδικούς που δεν είναι άλλο από το να μεταφραστεί αυτή η άνευ προηγουμένου συσσώρευση γνώσης για τη λειτουργία των κυττάρων σε αποτελεσματικές θεραπείες.
Θ. Τ.
ΝΙΚΟΣ ΧΑΤΖΑΚΗΣ
Ενας μαέστρος για τις ορμόνες
Ο επίκουρος καθηγητής του Τμήματος Νανοτεχνολογίας του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης κ. Νίκος Χατζάκης ήταν ο «ενορχηστρωτής» μιας άκρως σημαντικής μελέτης η οποία βρέθηκε εφέτος στο επίκεντρο της δημοσιότητας και όχι αδίκως: ο ίδιος και οι συνεργάτες του στη Δανία έβαλαν στο μικροσκόπιο ένα ένζυμο που ονομάζεται POR και το οποίο δίνει τον… τόνο σε άλλα 50 ένζυμα (Ρ450) που με τη σειρά τους ελέγχουν άκρως σημαντικές ορμόνες του οργανισμού μας όπως η χοληστερόλη και τα στεροειδή. Μάλιστα οι επιστήμονες επέτυχαν, όπως ανέφεραν και σε σχετική δημοσίευση στο επιστημονικό έντυπο «ACS Chemical Biology», συνδυάζοντας τη βιοτεχνολογία με τη μοριακή βιολογία και τη χημεία, να παρακολουθήσουν τον καταλυτικό κύκλο του κάθε ενζύμου ξεχωριστά, κάτι που δεν συνέβαινε στο παρελθόν. Ο κ. Χατζάκης εξηγεί ότι «μέχρι πρότινος λαμβάναμε τη συνολική εικόνα της δράσης των ενζύμων η οποία δεν αποκάλυπτε όμως τους ρυθμούς και τη λειτουργία του καθενός. Με τις πρωτοποριακές μεθόδους μας όμως είδαμε εν δράσει το κάθε ένζυμο και μείναμε άναυδοι όταν μελετώντας το ΡΟR ανακαλύψαμε ότι το ένζυμο έχει πολύ διαφορετικό μοτίβο λειτουργίας ανάλογα με το τι επιθυμεί να επιτύχει κάθε φορά –όπως ακριβώς ένας μαέστρος που καθοδηγεί τα διαφορετικά όργανα μιας συμφωνικής ορχήστρας». Πώς προχωρεί πλέον αυτή η ερευνητική (μουσική) σύνθεση; Οπως μας πληροφορεί ο έλληνας ερευνητής «έχουμε ήδη ξεκινήσει μια διακρατική συνεργασία στην οποία συμμετέχουν μεταξύ άλλων μέλη της διεθνούς ομάδας που για πρώτη φορά πριν από περίπου 10 χρόνια συνέδεσε το POR με τη σκελετική δυσπλασία. Η ομάδα αυτή, αποτελούμενη από γιατρούς σε πανεπιστημιακά νοσοκομεία της Ελβετίας στους τομείς της ενδοκρινολογίας, της διαβητολογίας και του μεταβολισμού, απομονώνει από ασθενείς και αποστέλλει στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης γενετικό υλικό υγιών ενζύμων POR αλλά και μοριακώς μεταλλαγμένων POR που ευθύνονται για ασθένειες. Στη συνέχεια με τις μεθόδους εξατομικευμένης ανάλυσης που αναπτύξαμε «ανακρίνουμε» τον κάθε καταλυτικό κύκλο σε κάθε ένα από τα ένζυμα με σκοπό να διερευνήσουμε σε μοριακό επίπεδο τους μηχανισμούς που προκαλούν τις γενετικές και μεταβολικές ανωμαλίες».
Σύμφωνα με τον κ. Χατζάκη, τα προκαταρκτικά αποτελέσματα από τη μελέτη στα ένζυμα ασθενών είναι άκρως ενθαρρυντικά και δείχνουν να επιβεβαιώνουν ότι τα ΡΟR έχουν πολλά και διαφορετικά μοτίβα εργασίας. «Τα συγκριτικά για πρώτη φορά αποτελέσματα μεταξύ υγιών και μοριακά μεταλλαγμένων POR ενζύμων δείχνουν ότι κάθε μοριακή μετάλλαξη φαίνεται να ξεκλειδώνει συγκεκριμένα μοτίβα εργασίας που κατ’ επέκταση αντιστοιχούν στην επιλεκτική ενεργοποίηση των P450 ενζύμων. Επιβεβαιώνουν δηλαδή τις εκτιμήσεις μας ότι όπως ο μαέστρος αλλάζει ρυθμό για να κατευθύνει τη συμφωνική ορχήστρα του έτσι και το POR (αν και 1 δισεκατομμύριο φορές μικρότερο) μέσω μοριακών μεταλλάξεων μεταβάλλει τα μοτίβα εργασίας του επιλεκτικά ενεργοποιώντας κάποια από τα P450 ένζυμα και ελέγχοντας με τον τρόπο αυτόν τα επίπεδα ορμονών και τον μεταβολισμό μας».
Απώτερος σκοπός όλης αυτής της «μελωδικής» δουλειάς είναι μέσω της μελέτης δεκάδων διαφορετικά μεταλλαγμένων POR να γίνουν κατανοητοί σε μοριακό επίπεδο οι πιθανοί συσχετισμοί μεταξύ των μεταλλάξεων και των μοτίβων εργασίας του ενζύμου, γεγονός που θα οδηγήσει και στην κατανόηση της μοριακής βάσης διαφόρων νόσων και τελικώς στην αντιμετώπισή τους. Ο έλληνας επιστήμονας σημειώνει ότι ως σήμερα δεν έχει βρεθεί κάποιο φάρμακο που θα ελέγχει τις μεταβολικές και ορμονικές δυσλειτουργίες τις οποίες προκαλεί το POR –πιθανότατα επειδή δεν γνωρίζαμε πώς ακριβώς λειτουργεί το ένζυμο. «Αναμένουμε τα ευρήματά μας να αποτελέσουν τα θεμέλια για τη σχεδίαση –μέσω μοριακών μοντέλων –και την παραγωγή καινοτόμων φαρμάκων για το POR που θα στοχεύουν και θα ελέγχουν συγκεκριμένα μοτίβα εργασίας» καταλήγει ο επιστήμονας και εμείς ελπίζουμε η ερευνητική «ορχήστρα» στην οποία συμμετέχει να επιτύχει να… συνθέσει το καλύτερο έργο για το καλό όλων.
Θ. Τ.
ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ ΚΕΧΑΓΙΑΣ
Φως στη σκοτεινή ύλη;
Ο Αλέξανδρος Κεχαγιάς είναι θεωρητικός φυσικός, καθηγητής στο Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο αλλά και επισκέπτης καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης, ενώ τον υπόλοιπο χρόνο του τον περνάει στο Κέντρο Αστροσωματιδιακής Φυσικής της Γενεύης και στο CERN. Κατά τη γνώμη του, «το 2014 ήταν μια ιδιαίτερη χρονιά όσον αφορά τη Φυσική Υψηλών Ενεργειών και την Κοσμολογία. Στο CERN, για παράδειγμα, που γιορτάζει εφέτος τα 60 χρόνια του, φτιάχτηκε για πρώτη φορά δέσμη αντι-υδρογόνου αποτελούμενη από 80 άτομα αντι-υδρογόνου τα οποία διαδόθηκαν 2,7 μέτρα από το σημείο παραγωγής τους. Επιπλέον, παρουσιάστηκαν τα καινούργια αποτελέσματα της ανάλυσης της πρώτης φάσης του Large-Hadron-Collider (LHC). Ολα τα πειράματα του LHC επιβεβαιώνουν ότι το σωματίδιο το οποίο ανακαλύφτηκε είναι το σωματίδιο Brout-Englert-Higg και συμπεριφέρεται όπως ακριβώς προβλέπεται από το Καθιερωμένο Πρότυπο των Στοιχειωδών Σωματιδίων, τη θεωρία που περιγράφει τα στοιχειώδη σωματίδια και τις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις». Το πιο εντυπωσιακό όμως, όπως μας είπε, είναι ότι «η ανάλυση δεν αποκλείει την ύπαρξη νέας Φυσικής πέρα από το Καθιερωμένο Πρότυπο, η οποία σε ένα αισιόδοξο σενάριο περιμένει να ανακαλυφθεί στη δεύτερη φάση του LHC που σχεδιάζεται για τον επόμενο χρόνο. Ας σημειωθεί εδώ ότι το Καθιερωμένο Πρότυπο περιγράφει τη συνηθισμένη ύλη, την ύλη δηλαδή από την οποία αποτελούνται τα σώματα που βλέπουμε γύρω μας. Αλλά η ύλη αυτή αποτελεί μόνο ένα μικρό κλάσμα της συνολικής μάζας του Σύμπαντος και συγκεκριμένα μόνο το περίπου 5% της συνολικής μάζας και ενέργειάς του. Υπάρχει ακόμη και η λεγόμενη σκοτεινή ύλη η οποία είναι περίπου πέντε φορές περισσότερη από αυτή που βλέπουμε και αγγίζουμε. Κυριαρχεί στη συνολική ύλη του Σύμπαντος και δεν ξέρουμε τη σύστασή της –δηλαδή από τι σωματίδια αποτελείται. Υπάρχουν διάφορα θεωρητικά μοντέλα για την περιγραφή της σκοτεινής ύλης, ανάμεσα στα οποία η υπερσυμμετρία κατέχει κεντρική θέση. Την υπερσυμμετρία ελπίζουμε να ελέγξουμε παραπέρα στη δεύτερη φάση του LHC».
Μεγάλες λοιπόν θα είναι αναπόφευκτα και οι προσδοκίες για το 2015. Για την απευθείας ανίχνευση της σκοτεινής ύλης κατά τον κ. Κεχαγιά περιμένουν, για παράδειγμα, το πείραμα LUX να ανακοινώσει περισσότερα δεδομένα εντός του 2015. Επίσης για την έμμεση ανίχνευση της σκοτεινής ύλης, δορυφορικές παρατηρήσεις είναι στο επίκεντρο και ιδιαίτερα δεδομένα από τον δορυφόρο Fermi αναμένονται με αγωνία. «Επιπλέον δεδομένα από τον ανιχνευτή AMS-02 και τα παρατηρητήρια HESS II (High Energy Stereoscopic System) και το ολοκληρωμένο IceCube περιμένουμε να φωτίσουν περισσότερο τη σκοτεινή ύλη.Τέλος, η έρευνα για την ανίχνευση σκοτεινής ύλης θα συνεχιστεί και στον LHC του CERN, που αναμένεται να έχει πάλι δέσμη στις αρχές του 2015 για να ξεκινήσουν τα πειράματα.Επειτα από μια μεγάλη περίοδο νάρκης, ο επιταχυντής θα πάρει πάλι μπροστά και αφού γίνουν τα απαραίτητα τεστ, περιμένουμε το 2015 να φτάσουμε σε ενέργειες γύρω στα 13 TeV, δύο φορές περίπου την ενέργεια της πρώτης φάσης. Το τι θα δούμε είναι άγνωστο αλλά ίσως εξαιρετικά συναρπαστικό».
Α. Γ.
ΚΑΤΕΡΙΝΑ ΒΛΑΧΑΚΗ
Αλμα στο Σύμπαν
Στο αστεροσκοπείο ALMA στη Χιλή που φιλοξενεί την πιο σύγχρονη και ισχυρή συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων στον πλανήτη εργάζεται η Κατερίνα Βλαχάκη η οποία μαγεύτηκε νωρίς από τον κόσμο του Διαστήματος και από την Αθήνα βρέθηκε στο Πανεπιστήμιο του Κάρντιφ στη Βρετανία όπου ολοκλήρωσε τις σπουδές της με διδακτορικούς τίτλους στην αστρονομία και στην αστροφυσική. Η κυρία Βλαχάκη διατηρεί επιτελικό ρόλο στο τμήμα Extension and Optimization of Capabilities (EOC) του αστεροσκοπείου. Το όνομά της έγινε διεθνώς γνωστό πριν από λίγους μήνες όταν μαζί με τους συνεργάτες της κατάφερε να παρατηρήσει και να καταγράψει σε εικόνες μεγάλης λεπτομέρειας έναν δίσκο αερίων και σκόνης που περιβάλλει ένα άστρο στον αστερισμό του Ταύρου. Εναν δίσκο όπου, όπως φαίνεται, έχει αρχίσει η διαδικασία σχηματισμού πλανητών. Πρόκειται για μια σημαντική ανακάλυψη που έτυχε μεγάλης δημοσιότητας από τα διεθνή ΜΜΕ. «Η ομάδα μου πραγματοποιεί ταυτόχρονα διάφορες έρευνες, τα αποτελέσματα των οποίων πιστεύουμε ότι θα δημοσιοποιηθούν στις αρχές του 2015» δήλωσε μιλώντας προς το «Βήμα» η κυρία Βλαχάκη η οποία, εκτός από τη συμμετοχή της στο ALMA, έχει και δική της ανεξάρτητη ερευνητική δραστηριότητα επικεντρωμένη στη μελέτη των αερίων και της σκόνης στους γαλαξίες.
Οσον αφορά το ποια σημαντική διαστημική ανακάλυψη πιστεύει ότι θα συμβεί το 2015, η επιστήμονας αναφέρει ότι «είναι δύσκολο να δώσω μια συγκεκριμένη απάντηση επειδή συνήθως οι σημαντικότερες ανακαλύψεις είναι εκείνες που κανείς δεν έχει προβλέψει και κανείς δεν περιμένει να γίνουν. Πάντως είναι βέβαιο ότι μέσα στο 2015 το ALMA θα δώσει σπουδαίες ειδήσεις».
Θ. Λ.
ΣΤΑΜΑΤΗΣ ΚΡΙΜΙΖΗΣ
Για πρώτη φορά έξω από το ηλιακό μας σύστημα
Ενας από τους πλέον διακεκριμένους διαστημικούς επιστήμονες στον κόσμο, ο δρ Σταμάτης Κριμιζής, συμμετέχει σε μερικές από τις μεγαλύτερες αποστολές της NASA. Μεταξύ αυτών, τα Voyager 1 και 2, εκ των οποίων το πρώτο «πλέει» στα ανοιχτά του Γαλαξία μας, το Cassini, που εφέτος κλείνει αισίως τα 10 χρόνια τροχιάς γύρω από τον Κρόνο, και το Messenger, που το 2011 έφτασε στον Ερμή. O έλληνας ακαδημαϊκός, επόπτης του Γραφείου Διαστημικής Ερευνας και Τεχνολογίας της Ακαδημίας Αθηνών και ομότιμος διευθυντής του Τμήματος Διαστημικής Φυσικής του Πανεπιστημίου Johns Hopkins στις ΗΠΑ, μας μεταφέρει τις τελευταίες εξελίξεις γύρω από τις αποστολές. «Το Voyager 1 αποτελεί το πρώτο ανθρώπινο κατασκεύασμα που βγήκε από το ηλιακό μας σύστημα και μπήκε στον διαστρικό χώρο, δηλαδή στον Γαλαξία. H έκπληξη είναι ότι αυτά που έχουν προβλέψει τα διάφορα θεωρητικά μοντέλα –για το τι επικρατεί στον Γαλαξία –δεν επαληθεύονται. Αντί για μια ήρεμη περιοχή, συναντήσαμε μια περιοχή με συνεχείς αλλαγές, μέσα σε διαστήματα εβδομάδων και μηνών. Κάτι τέτοιο ανατρέπει την ιδέα για τον διαστρικό χώρο και τι είναι η περιοχή του Γαλαξία κοντά στη Γη» μας λέει ο δρ Κριμιζής. Ο «ταξιδευτής» βρίσκεται τώρα σε μια απόσταση περίπου 19,5 δισ. χλμ. και για αυτό το σήμα και τα δεδομένα που στέλνει απαιτούν πάνω από 18 ώρες για να φτάσουν στη Γη.
«Η αποστολή του Cassini στον Κρόνο αναμένεται να ολοκληρωθεί τον Σεπτέμβριο του 2017 με δραματικό τρόπο: αρχικά θα αλλάξουμε την τροχιά του σκάφους ώστε να έρθει πάρα πολύ κοντά με την ατμόσφαιρα του Κρόνου και μέσω της τριβής να πέσει μέσα σε αυτήν με ταχύτητα που θα οδηγήσει στη διάλυσή του». Η «αυτοκτονία» του Cassini είναι προγραμματισμένη καθώς το σκάφος διαθέτει ραδιενεργές μπαταρίες και σύμφωνα με διεθνή συνθήκη πρέπει να καταστραφούν προς αποφυγήν του κινδύνου μόλυνσης κάποιου από τους δορυφόρους του Κρόνου. «Ως σήμερα έχουμε χαρτογραφήσει σχεδόν ολόκληρο τον παγωμένο δορυφόρο του, τον Τιτάνα –με θερμοκρασίες που αγγίζουν τους -182 βαθμούς Κελσίου. Εχουμε καταγράψει τις λίμνες μεθανίου και το βάθος τους, τόσο στο βόρειο όσο και στο νότιο ημισφαίριο. Εχουμε ακόμη πολύτιμες μετρήσεις οργανικών στοιχείων που εκπέμπονται από τις ρωγμές στον πάγο του νότιου πόλου του Εγκέλαδου, γεγονός που μας έχει οδηγήσει στον καθορισμό ενός υπόγειου ωκεανού νερού με χημικά οργανικής σύνθεσης. Πώς βρέθηκαν αυτές οι οργανικές ουσίες 1,5 εκατ. χλμ. από τη Γη, σε ένα μικρό φεγγάρι του Κρόνου; Για την ώρα δεν έχουμε απαντήσεις, αλλά θα συνεχίσουμε να περνάμε πολύ κοντά από τον νότιο πόλο του Εγκέλαδου. Θα συνεχίσουμε τις παρατηρήσεις και στο βόρειο ημισφαίριο –που φωτίζεται περισσότερο καθώς έχει αλλάξει η εποχή στον Κρόνο. Στον βόρειο πόλο εκτυλίσσεται ένας διαρκής κυκλώνας με τεράστιες διαστάσεις τον οποίο μελετούμε. Θέλουμε να δούμε το ύψος, την ένταση και άλλα στοιχεία» αναφέρει ο δρ Κριμιζής.
«Το Messenger κατασκευάστηκε στο εργαστήριό μας. Από το 2011 που έφτασε στον Ερμή έχει ολοκληρώσει τους στόχους του και έχει λάβει παράταση από τη NASA: μας έχουν περισσέψει καύσιμα, οπότε αρχίσαμε να κατεβαίνουμε από ύψος 200 χλμ., να φτάνουμε στα 15 χλμ. από την επιφάνειά του και στη συνέχεια να ξανανεβαίνουμε. Στόχος μας είναι να δούμε περιοχές που έχουν ειδικά μαγνητικά πεδία και ορυκτά. Το εντυπωσιακότερο εύρημα ως τώρα είναι το γεγονός ότι από μεγάλο ύψος φάνηκε ότι σε οπές και κρατήρες του Ερμή υπάρχει πάγος νερού. Μέσα στους μήνες που απομένουν σκοπεύουμε να περάσουμε πάνω από τις «αποθήκες» πάγου-νερού για να δούμε αν υπάρχουν και άλλα συστατικά. Η καταστροφή του σκάφους μέσω της σύγκρουσής του με τον πλανήτη θα γίνει περίπου στα τέλη Απριλίου του 2015».
«Βλέπουμε το μέλλον της διαστημικής εξερεύνησης με προσεκτική αισιοδοξία. Ο περισσότερος κόσμος δεν το γνωρίζει αλλά ο σημερινός μας τεχνολογικός εξοπλισμός προέρχεται κυρίως από το Διάστημα» καταλήγει ο δρ Κριμιζής.
Ε. Β.
ΝΙΚΟΣ ΦΑΝΙΔΑΚΗΣ
«Αδηφάγες» μαύρες τρύπες
Το μυστήριο των μελανών οπών «μάγεψε» και τον αστροφυσικό του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ στη Χαϊδελβέργη δρα Νίκο Φανιδάκη. Η τελευταία μελέτη του, η οποία εστιάζει στην περιστροφή τους στα κέντρα των γαλαξιών, πρόκειται να δημοσιευθεί τον ερχόμενο Μάρτιο στο επιστημονικό έντυπο «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society».«Την τελευταία δεκαετία παρατηρούμε ότι υπάρχει έντονη συσχέτιση ανάμεσα στις ιδιότητες των μελανών οπών και των γαλαξιών που τις φιλοξενούν στα κέντρα τους. Η συσχέτιση αυτή ίσως να υποδεικνύει ότι υπάρχει ισχυρή αλληλεπίδραση ανάμεσα στα δύο αυτά συστήματα. Συγκεκριμένα πιστεύουμε ότι η αλληλεπίδραση λαμβάνει χώρα μέσω γαλαξιακών πιδάκων (jets) που δημιουργούνται γύρω από περιστρεφόμενες μαύρες τρύπες όταν αυτές έλκουν γαλαξιακή ύλη προς το μέρος τους. Η έκλυση ενέργειας μέσω του γαλαξιακού πίδακα έχει ως αποτέλεσμα τη θέρμανση του αερίου στον Γαλαξία, κάτι το οποίο εμποδίζει τη δημιουργία αστεριών». Αυτό που μελετούν τώρα οι ερευνητές του Μαξ Πλανκ είναι ο τρόπος με τον οποίο το σπιν, δηλαδή η περιστροφή, της μαύρης τρύπας επηρεάζει την αλληλεπίδραση γαλαξιών – μελανών οπών. «Το σπιν αλλάζει σημαντικά κατά τη διάρκεια της εξέλιξης μιας μαύρης τρύπας. Ο λόγος για τον οποίο συμβαίνει αυτό είναι ότι η γαλαξιακή ύλη που προσαυξάνεται πάνω στη μαύρη τρύπα και η οποία είναι υπεύθυνη για την αύξηση της μάζας της κουβαλάει μαζί της αρκετή στροφορμή ώστε να επηρεάσει την ταχύτητά της αλλά και τη διεύθυνση με την οποία περιστρέφεται. Μια ενδιαφέρουσα συνέπεια αυτού του φαινομένου είναι ότι οι ενεργειακοί γαλαξιακοί πίδακες –των οποίων η κατεύθυνση συνήθως ταυτίζεται με τον άξονα περιστροφής των μαύρων τρυπών –ακολουθούν και αυτοί το λίκνισμα του σπιν κατά τη διάρκεια της προσαύξησης. Λαμβάνοντας υπόψη το συγκεκριμένο φαινόμενο στα υπολογιστικά μοντέλα –με τα οποία μελετάμε πώς μεγαλώνουν οι μαύρες τρύπες στα κέντρα των γαλαξιών –βλέπουμε ότι το λίκνισμα των γαλαξιακών πιδάκων έχει τόσο ισχυρό αντίκτυπο στη δημιουργία των αστεριών που μπορεί να μειώσει την αστρική μάζα ενός γαλαξία κατά δέκα φορές! Με λίγα λόγια, η εξέλιξη του σπιν της μαύρης τρύπας μπορεί να έχει δραματικές επιπτώσεις σε κλίμακες εκατομμύρια φορές μεγαλύτερες από αυτήν (το μέγεθος μιας μαύρης τρύπας είναι ουσιαστικά μηδαμινό μπροστά στο μέγεθος ενός ολόκληρου γαλαξία), κάτι το οποίο πρέπει να λαμβάνεται πάντα υπόψη στα μοντέλα γαλαξιακής εξέλιξης» εξηγεί ο ερευνητής.
«Οι εξελίξεις στον τομέα της Αστρονομίας τα επόμενα χρόνια θα είναι σίγουρα αλματώδεις: νέα και μελλοντικά επίγεια τηλεσκόπια θα ανοίξουν τον δρόμο για παρατηρήσεις και δεδομένα απαράμιλλης ποιότητας. Με τα δεδομένα αυτά και σε συνδυασμό με τα υπολογιστικά μοντέλα που έχουν αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια θα μπορέσουμε να κατανοήσουμε τη φύση της σκοτεινής ύλης, τη γέννηση των αστεριών και τη δημιουργία και εξέλιξη των γαλαξιών. Στον τομέα των μελανών οπών μάλιστα αναμένεται μια πραγματική έκρηξη από παρατηρησιακά δεδομένα. Τα διαστημικά τηλεσκόπια JWST (James Webb Space Telescope), Euclid και eROSITA θα μας βοηθήσουν να εξηγήσουμε πώς δημιουργήθηκαν και εξελίχθηκαν οι γαλαξιακές μαύρες τρύπες στο πρώιμο Σύμπαν αλλά και τι αντίκτυπο είχαν στη δημιουργία των πρωτογαλαξιών».
Ε. Β.
ΙΩΑΝΝΗΣ ΒΟΛΑΚΗΣ
Νοημοσύνη παντού!
Το 2011 ο δρ Ιωάννης Βολάκης, καθηγητής και διευθυντής του εργαστηρίου ElectroScience του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Οχάιο, στις ΗΠΑ, και η ομάδα του είχαν δημιουργήσει «κεντημένες» κεραίες που χάριζαν «νοημοσύνη» σε… ρούχα. Εφέτος, πέρα από τα «έξυπνα» υφάσματα, η μελέτη τους έχει επεκταθεί σε επιδερμικά αξεσουάρ και ελαστικά οχημάτων. «Καταφέραμε να βελτιώσουμε την ακρίβεια των κεντημένων διατάξεων από το ένα χιλιοστό στα 0,3 χιλιοστά. Κάτι τέτοιο σημαίνει ότι οι κεντημένες κεραίες που αναπτύξαμε μπορούν να τοποθετηθούν σε υφάσματα, επιδερμικά αξεσουάρ, βραχιόλια, στρώματα κ.ά. Αυτό που μπορώ να σας πω με βεβαιότητα είναι ότι οι τεχνολογικοί κολοσσοί επενδύουν στη συγκεκριμένη τεχνολογία. Σε λίγο καιρό λοιπόν θα δούμε τα κεντημένα ηλεκτρονικά παντού, ακόμη και σε έξυπνα βραχιόλια, που ενδεχομένως να αποτελέσουν τη μεταγενέστερη γενιά του σημερινού smartwatch» μας εκμυστηρεύεται ο δρ Βολάκης.«Μια άλλη εφαρμογή είναι για τα ελαστικά αυτοκινήτων. Ενσωματώσαμε κεραίες με υφασμάτινους αγωγούς σε διάφορα σημεία μέσα στο αυτοκίνητο για τη συλλογή δεδομένων. Παρατηρήσαμε ωστόσο ότι πολλά ατυχήματα σχετίζονται με την κατάσταση των ελαστικών των οχημάτων. Σε συνεργασία λοιπόν με μεγάλη εταιρεία ελαστικών ενσωματώσαμε το έξυπνο σύστημα στα λάστιχα, με αποτέλεσμα να είμαστε σε θέση να παρακολουθούμε τη φθορά τους, τα επίπεδα του αέρα ή τη διάρκεια ζωής τους» μας λέει ο ειδικός. Οι υφασμάτινες διατάξεις αποτελούν ιδανικό υποψήφιο για κάτι τέτοιο καθώς δεν σπάνε και είναι εύκαμπτες. Θα μπορούσαν να βρουν άμεση εφαρμογή π.χ. σε φορτηγά καθώς η ασφάλεια εξαιτίας των μεγάλων φορτίων τους αλλά και το απαγορευτικό κόστος των ελαστικών τους έρχονται σε πρώτη θέση.
«Για πρώτη φορά καταφέραμε να διαβάσουμε δεδομένα από τα «έξυπνα» ελαστικά από απόσταση δύο μέτρων. Οι συγκεκριμένοι αισθητήρες ενσωματώνονται σε υγρό ελαστικό κατά την κατασκευή του. Η θέση τους στο ελαστικό όμως είναι επίσης πολύ σημαντική για τη μέγιστη απόδοσή τους και την επιτυχή μετάδοση των δεδομένων».
«Μια άλλη πολλά υποσχόμενη εφαρμογή των κεντημένων διατάξεων είναι στον τομέα της υγείας. Για παράδειγμα, ενσωματώνοντας τους αισθητήρες αυτούς στα ρούχα μπορεί να επιτευχθεί η διαρκής παρακολούθηση ασθενών και ηλικιωμένων. Τη συγκεκριμένη τεχνολογία την αναπτύξαμε για στρατιώτες αλλά θα μπορούσε να φιλοξενηθεί σε επιδερμικά αξεσουάρ, στο στρώμα ή στην καρέκλα ενός ασθενούς και με τη βοήθεια ασύρματης σύνδεσης (Wi-Fi) να αποστέλλει π.χ. δεδομένα γύρω από τους ζωτικούς δείκτες του ασθενούς στο κινητό ή στον ίδιο τον γιατρό του. Επιπλέον μέσω της διηλεκτρικής σταθεράς μπορούμε να «δούμε» μέσα στον ανθρώπινο οργανισμό π.χ. αν υπάρχει κάποιος καρκινικός όγκος και να ανιχνεύσουμε το μέγεθός του». Κατά τον επιστήμονα, τα σήματα των αισθητήρων είναι τόσο μικρής ισχύος που δεν θέτουν την υγεία του χρήστη σε κίνδυνο.
«Πιστεύω ότι το μέλλον στον χώρο των ηλεκτρονικών θα φέρει σημαντικές εφαρμογές για το ευρύ κοινό καθώς σε συνδυασμό με την εξέλιξη των κινητών τηλεφώνων και νέους τρόπους διαχείρισης των δεδομένων θα δούμε νέες τεχνολογίες για την υγεία, την ενημέρωση και την εκπαίδευση».
Ε. Β.
ΜΙΧΑΛΗΣ ΜΠΛΕΤΣΑΣ
Στην καρδιά του ΜΙΤ
Το διασημότερο εργαστήριο τεχνολογίας στον κόσμο, το περίφημο Media Lab του αμερικανικού πανεπιστημίου ΜΙΤ, έχει ελληνική σφραγίδα. Το δημιούργησε το 1985 ο ελληνοαμερικανός αρχιτέκτονας και οραματιστής της τεχνολογίας Νίκολας Νεγκροπόντε και αποτέλεσε γρήγορα το σημείο αναφοράς στην τεχνολογική έρευνα παγκοσμίως. Ο Νεγκροπόντε στις αρχές της δεκαετίας του 1990 ξεχώρισε έναν νεαρό επιστήμονα που είχε σπουδάσει ηλεκτρολόγος μηχανικός στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης.Ο Μιχάλης Μπλέτσας μετά τις σπουδές του στην Ελλάδα έφυγε στις ΗΠΑγια μεταπτυχιακές σπουδές στη Βιοϊατρική Τεχνολογία και τη Μηχανική Ηλεκτρονικών Υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο της Βοστώνης καθώς και το Πανεπιστήμιο Northeastern.το 1996, σε ηλικία μόλις 28 ετών, έγινε διευθυντής πληροφορικής του Media Lab και παράλληλα μετέχει σε διάφορα σημαντικά ερευνητικά προγράμματα του εργαστηρίου. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ο Μιχάλης Μπλέτσας μαζί με τον Νίκολας Νεγκροπόντε ξεκίνησαν να υλοποιήσουν ένα κοινό όνειρό τους: να πετύχουν ασύρματη ευρυζωνική διαδικτύωση τόπων χωρίς υποδομή. Επειτα από επιτυχημένα πειράματα στην Πάτμο αλλά και σε χωριά μέσα στη ζούγκλα της Καμπότζης, σε περιοχές χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα, γεννήθηκε η ιδέα να κατασκευάσουν τον HDL, τον φτηνό υπολογιστή που θα μπορεί να φτάσει στα χέρια και του πιο φτωχού παιδιού στο πιο απομονωμένο σημείο του πλανήτη. Το αποτέλεσμα εκείνης της ιδέας ήταν ο υπολογιστής OLPC (One Laptop Per Child, Ενας φορητός υπολογιστής ανά παιδί), το κόστος του οποίου δεν ξεπερνούσε τα 100 δολάρια. Ο Μιχάλης Μπλέτσας δηλώνει ότι το Media Lab είναι στην πραγματικότητα «ένα εργαστήριο ιδεών». Ενα από τα moto του είναι ότι «το μέλλον πρέπει να είναι πάντα καλύτερο από το παρόν, αρκεί να μη σταματά κανείς την αναζήτηση» το οποίο, όπως είναι προφανές, συνοψίζει και τη φιλοσοφία του Media Lab. Επικοινωνήσαμε με τον κ. Μπλέτσα ο οποίος μας ανέφερε ότι αυτή τη στιγμή στο Media Lab υπάρχουν 23 ερευνητικές ομάδες που εργάζονται πάνω σε περισσότερα από 350 διαφορετικά ερευνητικά προγράμματα τα οποία καλύπτουν ένα πλήθος τομέων –από την πληροφορική, τη βιοτεχνολογία, την ιατρική ως και τη ρομποτική. «Το Media Lab είναι αφοσιωμένο στην αναζήτηση απαντήσεων που βρίσκονται πιο μακριά από προφανή ερωτήματα. Θέλει να βρίσκει απαντήσεις σε ερωτήματα που δεν έχουν ακόμη τεθεί» λέει στο «Βήμα» ο κ. Μπλέτσας.
Αυτή τη στιγμή ο κ. Μπλέτσας συμμετέχει στο Glass Infrastructure, ένα ερευνητικό πρόγραμμα στο οποίο 30 οθόνες αφής τοποθετημένες σε όλες τις κτιριακές εγκαταστάσεις του Media Lab επικοινωνούν και αλληλεπιδρούν με το προσωπικό και τους επισκέπτες. Το πρόγραμμα οριοθετείται ως ένα «ανοικτό, κοινωνικό παράθυρο πληροφορίας» και, σύμφωνα με τους ερευνητές, αποτελεί ένα μοντέλο ανοικτού συστήματος πληροφορικής που θα μπορεί να χρησιμοποιείται οπουδήποτε.
Σύμφωνα με τον έλληνα επιστήμονα, τα τμήματα που συγκεντρώνουν αυτή τη στιγμή το μεγαλύτερο ενδιαφέρον στο Media Lab είναι αυτό της Συνθετικής Νευροβιολογίας καθώς και εκείνο της Βιομηχανοηλεκτρονικής. Στο πρώτο γίνεται μελέτη της λειτουργίας του εγκεφάλου και αναπτύσσονται συστήματα και τεχνολογίες που μπορούν να αποτελέσουν τη βάση για την ανάπτυξη θεραπειών ενάντια σε σοβαρές νευρολογικές ασθένειες. Στο δεύτερο αναπτύσσονται βιονικά προσθετικά μέλη που προσομοιάζουν τη λειτουργία των φυσικών μελών.
Ο επικεφαλής του τμήματος Συνθετικής Βιολογίας Εντουαρντ Μπόιντεν είναι από τους θεμελιωτές της οπτογενετικής, μιας τεχνικής που αποτελεί συνδυασμό της οπτικής με τη γενετική μηχανική. Είναι μια νέα τεχνική μελέτης των νευρωνικών κυκλωμάτων που βασίζεται σε φωτοευαίσθητες πρωτεΐνες οι οποίες απομονώνονται από διάφορους μικροοργανισμούς. Ο Μπόιντεν βρίσκεται μάλιστα στη λίστα παρακολούθησης της επιτροπής των βραβείων Νομπέλ. Οπως μας ανέφερε ο κ. Μπλέτσας, μέσα στο 2015 αναμένονται ενδιαφέροντα αποτελέσματα από δύο κυρίως προγράμματα του Media Lab: το πρόγραμμα City Farm που αναπτύσσει τεχνολογίες ανάπτυξης τροφίμων με τεχνητές μεθόδους χωρίς την παρουσία χώματος, νερού ή ηλιακού φωτός καθώς και το πρόγραμμα InForm που αναπτύσσει τεχνολογίες ρεαλιστικής τρισδιάστατης απεικόνισης.
Θ. Λ.
ΚΩΣΤΑΣ ΜΠΕΚΑΣ
Ο μέντορας των υπερυπολογιστών
.jpg)
Ο Κώστας Μπέκας έκανε το μεγαλύτερο μέρος των σπουδών του στην Πάτρα, ως μηχανικός Η/Υ και πληροφορικής, απ’ όπου πήρε και το διδακτορικό του. Εκανε το μεταδιδακτορικό του στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα (ΗΠΑ) και από το 2005 βρίσκεται στην ΙΒΜ, όπου διεξάγει έρευνα με υπερυπολογιστές, και είναι σήμερα διευθυντής Γνωσιακής Υπολογιστικής στο Κέντρο Ερευνών της ΙΒΜ στη Ζυρίχη. Τον γνωρίσαμε στο «Βήμα» τον Οκτώβριο επ’ ευκαιρία της επίσκεψής μας στο ερευνητικό κέντρο της ΙΒΜ στη Ζυρίχη. Τώρα, του ζητήσαμε να μας εξηγήσει γιατί η έρευνά του στη γνωσιακή υπολογιστική είναι τόσο σημαντική και μας είπε: «Σήμερα, που η ανθρωπότητα δημιουργεί νέα δεδομένα με φρενήρη ρυθμό, ένας ανερχόμενος πυλώνας επιστημονικής δημιουργίας βρίσκεται στα σπάργανα: Δίπλα στις πανάρχαιες μεθόδους της θεωρίας και παρατήρησης και στην υπολογιστική επιστήμη που καθιερώθηκε τον 20ό αιώνα, η υπολογιστική γνωσιακή επιστήμη υπόσχεται να μας προσφέρει πρόσβαση στη γνώση που «κρύβεται» στα δεδομένα και να οδηγήσει στον μετασχηματισμό ενός τεράστιου πεδίου επιστημονικών και τεχνολογικών εφαρμογών».
Τον ρωτήσαμε τι θεωρεί σημαντικότερο από την εργασία του του 2014, και μας απάντησε: «Ισως το σημαντικότερο ήταν η ανάπτυξη μιας μεθόδου ανάλυσης πολύπλοκων δικτύων τεράστιου μεγέθους. Βλέπετε, η πολυπλοκότητα της διασυνδεσιμότητας μεταξύ των δεδομένων είναι πλέον πρωτοφανής. Αρκεί να σκεφτούμε ότι τα σύγχρονα κοινωνικά δίκτυα έχουν εκατοντάδες εκατομμύρια χρηστών και ο κάθε χρήστης έχει έως και χιλιάδες συνδέσεις. Κομβική σημασία έχει λοιπόν η ανάλυση πολύπλοκων δικτύων, άρα και ο νέος αλγόριθμος που αναπτύξαμε. Για παράδειγμα, μπορούμε πλέον να βρίσκουμε κομβικά σημεία σε όλο το ευρωπαϊκό οδικό δίκτυο –το οποίο περιέχει περισσότερες από 50 εκατομμύρια διασταυρώσεις και 150 εκατομμύρια δρόμους –μέσα σε λίγα μόλις δευτερόλεπτα. Η ίδια ανάλυση θα απαιτούσε χιλιάδες χρόνια υπολογισμών στον ίδιο υπερυπολογιστή με τους προϋπάρχοντες αλγόριθμους».
Στις ερωτήσεις μας για το ποιο κρίνει ως σπουδαιότερο επίτευγμα στον τομέα του για τη χρονιά που τελειώνει και τι περιμένει να συμβεί σε αυτόν τον τομέα το 2015, απάντησε: «Είναι πάρα πολύ δύσκολο, ίσως και άδικο, να διαλέξει κανείς μία και μοναδική επιστημονική δουλειά. Θα μπορούσα να αναφέρω την επιτυχία του υπολογιστικού γνωσιακού συστήματος Watson της IBM για την εύρεση πρωτεϊνικών στόχων για την ογκοπρωτεΐνη p53,αλλά και το υπολογιστικό σύστημα ANTON για την υπολογιστική φυσική. Πιστεύω ότι η επιστημονική αλλά και η τεχνολογική πρόοδος συντελούνται πια από μικρά αλλά αναρίθμητα και παράλληλα βήματα προς τα εμπρός. Το 2015 θα δουλέψουμε εντατικά για να μεταφέρουμε τις δυνατότητες της υπολογιστικής γνωσιακής επιστήμης σε όσο το δυνατόν περισσότερους χρήστες και μάλιστα χρήστες «εν κινήσει». Αυτή η εξέλιξη θα αποβεί καθοριστική για την απαρχή της νέας μορφής της οικονομίας, της Οικονομίας των Δεδομένων. Τα δεδομένα είναι μια νέα πηγή πλούτου, σχεδόν ανεξάντλητη. Η χώρα μας διαθέτει εξαιρετικό ανθρώπινο δυναμικό και είμαι πολύ χαρούμενος που ήδη βλέπω πολύ καλές προσπάθειες στον τομέα αυτόν να συντελούνται στην Ελλάδα».
Τ. Κ.
ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΠΕΠΠΑΣ
Ξεχάστε τις σύριγγες
Μέσα στο 2014 τιμήθηκε με το βραβείο για την Εφαρμοσμένη Επιστήμη των Πολυμερών της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας ενώ αναγορεύθηκε σε διάρκεια ειδικής τελετής μέλος της Ακαδημίας Αθηνών. Ηταν μόνο δύο από τις περισσότερες από 120 διεθνείς διακρίσεις που έχει λάβει ο καθηγητής των Τμημάτων Χημικών Μηχανικών, Βιοϊατρικής Μηχανικής και Φαρμακευτικής στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Οστιν κ. Νικόλαος Πέππας, ο οποίος είναι εφευρέτης 20 ιατρικών προϊόντων με συνολικό τζίρο άνω των 15 δισ. δολαρίων αλλά και μέντορας δεκάδων άλλων νυν διακεκριμένων καθηγητών Πανεπιστημίου. Πρόκειται για έναν πολυπράγμονα επιστήμονα που συνεχώς κατοχυρώνει νέες πατέντες, αναπτύσσει καινούργια «έξυπνα» συστήματα χορήγησης φαρμάκων και συγγράφει επιστημονικά άρθρα και βιβλία –δεν είναι τυχαίο λοιπόν που είναι ένας από τους τρεις βιοϊατρικούς μηχανικούς παγκοσμίως με τον μεγαλύτερο αριθμό αναφορών στο έργο τους. Η επιστημονική δουλειά του έχει όμως μεταφραστεί και συνεχίζει να μεταφράζεται σε πράξη προς όφελος εκατομμυρίων ασθενών καθώς προηγμένα προϊόντα του περιλαμβάνουν φακούς επαφής και ενδοφθάλμιους φακούς, τεχνητές μεμβράνες νεφρών και χόνδρους, συσκευές για στοματική χορήγηση ινσουλίνης σε διαβητικά άτομα, καλσιτονίνης για ασθενείς με οστεοπόρωση αλλά και ιντερφερόνης-β για άτομα με σκλήρυνση κατά πλάκας. Ειδικά σε ό,τι αφορά τη σκλήρυνση κατά πλάκας, όπως ο καθηγητής αναφέρει στο «Βήμα», «ο ίδιος κατάλαβα την ταλαιπωρία που περνούν οι ασθενείς αφού διαγνώσθηκα λανθασμένα με πολλαπλή σκλήρυνση με αποτέλεσμα να υποβάλλομαι επί 12 έτη σε επώδυνες ενδομυϊκές ενέσεις».
Ξεχάστε τις σύριγγες
Μέσα στο 2014 τιμήθηκε με το βραβείο για την Εφαρμοσμένη Επιστήμη των Πολυμερών της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας ενώ αναγορεύθηκε σε διάρκεια ειδικής τελετής μέλος της Ακαδημίας Αθηνών. Ηταν μόνο δύο από τις περισσότερες από 120 διεθνείς διακρίσεις που έχει λάβει ο καθηγητής των Τμημάτων Χημικών Μηχανικών, Βιοϊατρικής Μηχανικής και Φαρμακευτικής στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Οστιν κ. Νικόλαος Πέππας, ο οποίος είναι εφευρέτης 20 ιατρικών προϊόντων με συνολικό τζίρο άνω των 15 δισ. δολαρίων αλλά και μέντορας δεκάδων άλλων νυν διακεκριμένων καθηγητών Πανεπιστημίου. Πρόκειται για έναν πολυπράγμονα επιστήμονα που συνεχώς κατοχυρώνει νέες πατέντες, αναπτύσσει καινούργια «έξυπνα» συστήματα χορήγησης φαρμάκων και συγγράφει επιστημονικά άρθρα και βιβλία –δεν είναι τυχαίο λοιπόν που είναι ένας από τους τρεις βιοϊατρικούς μηχανικούς παγκοσμίως με τον μεγαλύτερο αριθμό αναφορών στο έργο τους. Η επιστημονική δουλειά του έχει όμως μεταφραστεί και συνεχίζει να μεταφράζεται σε πράξη προς όφελος εκατομμυρίων ασθενών καθώς προηγμένα προϊόντα του περιλαμβάνουν φακούς επαφής και ενδοφθάλμιους φακούς, τεχνητές μεμβράνες νεφρών και χόνδρους, συσκευές για στοματική χορήγηση ινσουλίνης σε διαβητικά άτομα, καλσιτονίνης για ασθενείς με οστεοπόρωση αλλά και ιντερφερόνης-β για άτομα με σκλήρυνση κατά πλάκας. Ειδικά σε ό,τι αφορά τη σκλήρυνση κατά πλάκας, όπως ο καθηγητής αναφέρει στο «Βήμα», «ο ίδιος κατάλαβα την ταλαιπωρία που περνούν οι ασθενείς αφού διαγνώσθηκα λανθασμένα με πολλαπλή σκλήρυνση με αποτέλεσμα να υποβάλλομαι επί 12 έτη σε επώδυνες ενδομυϊκές ενέσεις». Τα πρωτοποριακά προγράμματα του κ. Πέππα και της ομάδας του δεν σταματούν όμως ποτέ. «Αναπτύσσουμε νέες πλατφόρμες σε ό,τι αφορά την από του στόματος χορήγηση θεραπευτικών παραγόντων για τη νόσο του Crohn –έχουμε ήδη υποβάλει αίτηση για κατοχύρωση διπλώματος ευρεσιτεχνίας –αλλά και για την από του στόματος χορήγηση αυξητικών ορμονών. Εργαζόμαστε επίσης επάνω στην ανάπτυξη ενός από τα πρώτα συστήματα χορήγησης από του στόματος του παράγοντα πήξης ΙΧ, η απουσία του οποίου από το αίμα αποτελεί την κύρια αιμορροφιλίας Β. Αναπτύξαμε ακόμη νέες θεραπευτικές φόρμουλες για την έκλυση microRNA –τα συστήματα αυτά θα είναι πολύ χρήσιμα στην αντιμετώπιση της νόσου του Crohn, της ελκώδους κολίτιδας και πιθανότατα ακόμη και της κοιλιοκάκης. Ασχολούμαστε παράλληλα με από του στόματος εμβόλια αλλά και συστήματα για την πιο εύκολη λήψη χημειοθεραπευτικών φαρμάκων ενάντια σε διαφορετικές μορφές καρκίνου».
Ενα δεύτερο ερευνητικό πεδίο με το οποίο ασχολείται ο έλληνας καθηγητής αφορά τη θεραπεία ασθενειών μέσω της ανίχνευσης βιοδεικτών. Σε αυτό το πλαίσιο έχει ήδη αναπτύξει τεχνολογίες για την ταχεία μέτρηση της γλυκόζης ώστε να γίνεται έγχυση ινσουλίνης όποτε χρειάζεται στους διαβητικούς τύπου 1, για την ανίχνευση της υψηλής χοληστερόλης σε πρώιμο στάδιο ώστε να γίνεται έγκαιρη χορήγηση φαρμάκων, για την ανίχνευση της αγγειοτενσίνης ΙΙ με στόχο τη χορήγηση β-αναστολέων και άλλων παραγόντων για τον έλεγχο της αρτηριακής πίεσης –μάλιστα έχουν συσταθεί τρεις εταιρείες βιοτεχνολογίας στο Οστιν για την προώθηση στην αγορά αυτού του είδους των συστημάτων. Τι περιμένει ο… εργασιομανής κ. Πέππας για το άμεσο μέλλον; «Ηδη το 2014 έχει δείξει τον δρόμο. Μέσα στους πρώτους οκτώ μήνες κατοχυρώσαμε πέντε πατέντες στις ΗΠΑ με βάση τη δουλειά μας. Και δεν σταματούμε ποτέ…».
Θ.Τ.
ΚΩΣΤΑΣ ΚΩΣΤΑΡΕΛΟΣ
Στην… κόψη του γραφενίου
Δέκα χρόνια μετά την απομόνωσή του από τους Γκέιμ και Νοβοσέλοφ στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ το 2004 (Νομπέλ Φυσικής το 2010) το γραφένιο, το υλικό με τις θαυμαστές ιδιότητες, αρχίζει να μπαίνει στη ζωή μας. Τα πρώτα προϊόντα που το περιέχουν σε κάποια μορφή στη σύστασή τους έκαναν μόλις την εμφάνισή τους στην αγορά ενώ κάποιο «σχήμα» αρχίζουν να παίρνουν επίσης οι πιθανές χρήσεις του στον τομέα της Ιατρικής. Δύο άρθρα που περιγράφουν τις τεράστιες δυνατότητες που θα μπορούσε να προσφέρει το γραφένιο στη μεταφορά φαρμάκων και σε άλλες βιοϊατρικές εφαρμογές καθώς και τις δυσκολίες που αντιμετωπίζουν οι προσπάθειες του είδους δημοσιεύθηκαν αυτή τη χρονιά στις επιθεωρήσεις «Science» και «Nature Nanotechnology» και έφεραν την υπογραφή του Κόστια Νοβοσέλοφ και του Κώστα Κωσταρέλου, καθηγητή και διευθυντή του Εργαστηρίου Νανοϊατρικής στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ. Σε ένα τρίτο εφετινό άρθρο στο περιοδικό «Advanced Healthcare Materials» ο έλληνας καθηγητής και οι συνεργάτες του παρουσίασαν μάλιστα την κατασκευή ενός ηλεκτρικά ελεγχόμενου «καλουπιού» από υδρογέλη γραφενίου για τη μεταφορά φαρμάκων. Ωστόσο οι έρευνες στο ιατρικό πεδίο βρίσκονται ακόμη στην αρχή. «Αυτή τη στιγμή προσπαθούμε να κατανοήσουμε πώς ένα δισδιάστατο φύλλο γραφενίου συμπεριφέρεται σε βιολογικό περιβάλλον και να εκμεταλλευθούμε τις ηλεκτρικές ιδιότητες του υλικού για να κατασκευάσουμε βιοϊατρικές συσκευές υψηλής ευαισθησίας. Παράλληλα προσπαθούμε να προσδιορίσουμε κινδύνους που ενδέχεται να συνδέονται με την έκθεση σε διαφορετικούς τύπους γραφενίου» τονίζει στο «Βήμα» ο κ. Κωσταρέλος, ο οποίος γεννήθηκε στην Αθήνα, έχει κάνει πτυχιακές, μεταπτυχιακές και διδακτορικές σπουδές στη Χημεία και στη Χημική Μηχανική στη Βρετανία και έχει εργαστεί σε διάφορα αμερικανικά και βρετανικά πανεπιστήμια στον κλάδο των γενετικών θεραπειών. Αφού ανέλαβε την πρώτη έδρα Νανοϊατρικής που ιδρύθηκε στη Βρετανία, το 2007, στο University College του Λονδίνου, ο επιστήμονας πέρασε το 2013 στο Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ και το γραφένιο (είναι επίσης εκ των επικεφαλής των ερευνών για την ασφάλεια του νέου υλικού στο πρόγραμμα Graphene Flagship της Ευρωπαϊκής Ενωσης).
Σε αυτόν τον νέο για όλους τομέα περιμένει σημαντικές εξελίξεις. «Στο άμεσο μέλλον πιστεύω ότι θα δούμε να αυξάνονται δραματικά τα διάφορα είδη συσκευών που βασίζονται σε δισδιάστατα υλικά. Επίσης η εμφάνιση στην αγορά των πρώτων προϊόντων που χρησιμοποιούν γραφένιο –τον περασμένο μήνα, για παράδειγμα, κυκλοφόρησαν ρακέτες του σκουός –θα εντείνει τη συζήτηση σχετικά με την ασφάλεια και τους τυχόν κινδύνους από την έκθεση στα υλικά αυτά» προβλέπει. «Ακόμη περιμένουμε να δούμε αν θα υπάρξει μαζική εμπορική εφαρμογή του γραφενίου και ποια θα είναι αυτή –π.χ. επίπεδες οθόνες, λάμπες LED, μεμβράνες, κράματα –καθώς κάτι τέτοιο θα αλλάξει το τοπίο τόσο από την άποψη των επιπέδων της μαζικής παραγωγής όσο και από εκείνη των επιπέδων έκθεσης και των κινδύνων που ενέχουν».
Λ.Φ.
ΙΩΣΗΦ ΣΗΦΑΚΗΣ
Ο νομπελίστας της Πληροφορικής
Ο Ιωσήφ Σηφάκης είναι πασίγνωστος ως ο Ελληνας που κατέκτησε το «Νομπέλ της Πληροφορικής» –το βραβείο Turing 2007. Με πτυχίο ηλεκτρολόγου μηχανικού από το ΕΜΠ, εξειδικεύτηκε στην Πληροφορική στο Πανεπιστήμιο της Γκρενόμπλ, απ’ όπου πήρε και το διδακτορικό του. Μέλος των γαλλικών ακαδημιών Επιστημών και Μηχανικής και της Ευρωπαϊκής Ακαδημίας (Academia Europea), είναι σήμερα διευθυντής του Centre de Recherche Integrative της Γαλλίας και καθηγητής στο Πολυτεχνείο της Λωζάννης (EPFL). Τον Μάρτιο του 2014 ανέλαβε και τα καθήκοντα προέδρου του Εθνικού Συμβουλίου Ερευνας και Τεχνολογίας (ΕΣΕΤ) της χώρας μας. Παλαιός γνώριμος των αναγνωστών του «Βήματος», απάντησε στο ερώτημά μας για το τι σημαντικό κατέγραψε η έρευνά του το 2014 ως εξής: «Εφέτος έκανα σημαντικές προόδους στην εκπόνηση της θεωρίας μου για τον σχεδιασμό πληροφορικών συστημάτων που θα είναι εκ κατασκευής ασφαλή. Σήμερα, τα μεγάλα πληροφορικά συστήματα αναπτύσσονται με μεθόδους εμπειρικές που δεν επιτρέπουν να εγγυηθούμε δεδομένες τεχνικές προδιαγραφές ενώ χρησιμοποιούμε πειραματικές μεθόδους επαλήθευσης για την ανακάλυψη και απάλειψη λαθών που είναι πολυδάπανες και δεν εγγυώνται την απολύτως ορθή λειτουργία. Τα αποτελέσματά μου θεωρούν τη διαδικασία σχεδίασης συστημάτων ως κατασκευαστική διαδικασία επίλυσης ενός προβλήματος, χρησιμοποιώντας εργαλεία και θεωρήματα όπως ακριβώς στην ευκλείδεια γεωμετρία».
Ως προς το τι θεωρεί μεγαλύτερο παγκοσμίως επίτευγμα του τομέα του στη χρονιά που φεύγει και τι προσμένει για το 2015, μας είπε: «Η Πληροφορική είναι μια πολυσχιδής και ραγδαία εξελισσόμενη επιστήμη, όπου τα επιτεύγματα είναι πολλά. Είναι δύσκολο να ξεχωρίσει κανείς επιστήμη από τεχνολογία. Τα καθαρώς επιστημονικά ρηξικέλευθα αποτελέσματα είναι δυσνόητα. Το ευρύ κοινό καταλαβαίνει καλύτερα τις επιπτώσεις τους στην ανάπτυξη καινοτόμων εφαρμογών. Το 2014 έχουμε σημαντικά επιτεύγματα σε «έξυπνα συστήματα» για την πραγμάτωση του μεγάλου οράματος του Διαδικτύου των Αντικειμένων. Θα αναφέρω εντυπωσιακά επιτεύγματα στη ρομποτική και στην κατασκευή μη επανδρωμένων οχημάτων, την ανάπτυξη έξυπνων εργοστασίων καθώς και την ανάπτυξη έξυπνων υπερυπολογιστών που μπορούν να συνδυάζουν γνώσεις σε έναν τομέα, για να λύνουν επιτυχώς δύσκολα προβλήματα. Τέλος, θα ήθελα να υπογραμμίσω τα επιτεύγματα στις νευροεπιστήμες, χάρη στη χρήση τεχνολογιών της πληροφορίας, ιδιαίτερα τα εντυπωσιακά πειράματα για την απευθείας αλληλεπίδραση μεταξύ εγκεφάλου και υπολογιστών».
O δρ Σηφάκης ελπίζει ότι το 2015 θα καταγραφεί πρόοδος στον τομέα της ασφάλειας συστημάτων. «Το 2014 παρατηρήθηκε μια σημαντική έξαρση του κυβερνοεγκλήματος που περιορίζει τις δυνατότητες αυτοματοποίησης των υπηρεσιών στο Διαδίκτυο των Αντικειμένων. Αυτή η έξαρση χαρακτηρίζεται από απειλές που δεν αναπτύσσονται πια από μεμονωμένους χάκερ αλλά από εγκληματικές οργανώσεις ή και υπηρεσίες κρατών. Χαρακτηριστικές είναι η σε μεγάλη κλίμακα οργανωμένη επίθεση κατά των συστημάτων της Sony, η διείσδυση από κινέζους χάκερ του δικτύου προμηθευτών του αμερικανικού στρατού και η πρόσφατη ανακάλυψη του ιού-κατασκόπου (spyware) Regin σε τηλεπικοινωνιακά συστήματα, όπου είχε εγκατασταθεί εδώ και χρόνια. Η ανάπτυξη επιστημονικών και τεχνολογικών επιτευγμάτων για να περιορίσουμε και να ελέγξουμε το κυβερνοέγκλημα είναι μια απόλυτη προτεραιότητα».
Τ.Κ.
ΚΩΣΤΑΣ ΣΚΕΝΔΕΡΗΣ
Ολογραφικό το Σύμπαν;
.jpg)
Ο Κώστας Σκενδέρης, που μεγάλωσε στο χωριό Κρηνίδα των Σερρών, μετά από σπουδές Φυσικής στην Ελλάδα και σε άλλες χώρες της Ευρώπης και της Αμερικής είναι σήμερα καθηγητής Μαθηματικής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον. Ταυτόχρονα θεωρείται ένας από τους πιο γνωστούς ερευνητές σχετικά με το Ολογραφικό Σύμπαν που βασίζεται στη διαπίστωση ότι «η μέγιστη ποσότητα πληροφορίας που μπορεί να περιέχεται σε έναν συγκεκριμένο χώρο δεν εξαρτάται από τον όγκο του και δεν μπορεί να είναι περισσότερη από όση μπορεί να αποθηκευτεί στην επιφάνεια που περιβάλλει τον χώρο», μια εξαιρετικής σημασίας και ευφυΐας σύνδεση του χώρου των τριών διαστάσεων με τις επιφάνειες δύο διαστάσεων. Στο τέλος του 2012 ήταν μέσα στους 20 επιστήμονες σε ολόκληρο τον κόσμο που έλαβαν ενίσχυση από το New Frontiers in Astronomy and Cosmology για να βρει απάντηση στο ερώτημα: «Υπήρξε αρχή για τον χρόνο και τον χώρο;». Ο κ. Σκενδέρης στην αρχή του 2013 δημιούργησε στο Σαουθάμπτον ομάδα για τη μελέτη αυτού του θέματος και μέλη της είναι άλλοι δύο καθηγητές, τρεις μεταδιδακτορικοί ερευνητές και τέσσερις διδακτορικοί φοιτητές. Στο «Βήμα» αναφέρει ότι «η δική μου έρευνα το 2014 επικεντρώθηκε στην περαιτέρω ανάπτυξη της θεωρίας της Ολογραφίας και των εφαρμογών της, μεταξύ άλλων και στη μελέτη ολογραφικών θεωριών για το αρχέγονο Σύμπαν. Στη θεωρία της Ολογραφίας περιγράφουμε ολόκληρο το Σύμπαν μέσω μιας θεωρίας που διατυπώνεται σε μία επιφάνεια.Οι ολογραφικές θεωρίες μας επιτρέπουν να περιγράψουμε τους νόμους της Φύσης στις πρωταρχικές στιγμές του Σύμπαντος και έτσι οι ιδιότητες της αρχέγονης κοσμικής ακτινοβολίας μικροκυμάτων (CMB) (συμπεριλαμβανομένων και των αρχέγονων βαρυτικών κυμάτων) θα μπορούσαν να επιβεβαιώσουν ή να απορρίψουν συγκεκριμένα μοντέλα. Το 2014 η ομάδα μας ανέπτυξε μεθόδους που στοχεύουν στην κατασκευή ολογραφικών μοντέλων», για να καταλήξει με αρκετή ειλικρίνεια λέγοντας: «Θέλουμε να περιγράψουμε ολόκληρη την ιστορία του Σύμπαντος ολογραφικά. Είμαστε ακόμη μακριά από αυτόν τον στόχο αλλά έχουμε κάνει τα πρώτα βήματα».
Οσο για το μέλλον πιστεύει ότι «η θεωρία της Ολογραφίας έχει γίνει επίσης εργαλείο για την κατανόηση συστημάτων τα οποία αλληλεπιδρούν πολύ ισχυρά. Υπάρχει μεγάλο φάσμα μελλοντικών εφαρμογών,από τη Φυσική Στοιχειωδών Σωματιδίων μέχρι τη Φυσική Στερεάς Κατάστασης και ένα μεγάλο μέρος της έρευνας στη Θεωρητική Φυσική παγκοσμίως γίνεται σε αυτή την κατεύθυνση.
Για παράδειγμα, ολογραφικές μέθοδοι έχουν χρησιμοποιηθεί για να εξηγήσουμε τις ιδιότητες του πλάσματος κουάρκ-γλουονίων (το οποίο μελετάται πειραματικά στον επιταχυντή του CERN). Οι υπεραγωγοί υψηλής θερμοκρασίας είναι ένα άλλο παράδειγμα συστημάτων με ισχυρές αλληλεπιδράσεις και τα τελευταία χρόνια έχει γίνει σημαντική προσπάθεια παγκοσμίως ούτως ώστε να κατασκευάσουμε ολογραφικάμοντέλα υπεραγωγών υψηλής θερμοκρασίας. Το 2015 προβλέπεται να είναι μια συναρπαστική χρονιά».
Α.Γ.
ΕΝΤΥΠΗ ΕΚΔΟΣΗ
