"Το σύγχρονο επιστημονικο-τεχνολογικό ταξίδι είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον, πλούσιο σε εκπλήξεις, ατελείωτο σε ελπίδες για την κατανόηση της ζωής και του είναι μας, για την απάλυνση του ανθρώπινου πόνου, για μια καλύτερη ποιότητα ζωής"

Γενετικά όπλα εναντίον ασθενειών

Γενετικά όπλα εναντίον ασθενειών «Το σύγχρονο επιστημονικο-τεχνολογικό ταξίδι είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον, πλούσιο σε εκπλήξεις, ατελείωτο σε ελπίδες για την κατανόηση της ζωής και του είναι μας, για την απάλυνση του ανθρώπινου πόνου, για μια καλύτερη ποιότητα ζωής» ΣΤ. N. ΑΛΑΧΙΩΤΗΣ Από την προϊστορική εποχή, όταν ο άνθρωπος άρχισε το τεχνολογικό του ταξίδι με την ανακάλυψη της φωτιάς, όταν


Από την προϊστορική εποχή, όταν ο άνθρωπος άρχισε το τεχνολογικό του ταξίδι με την ανακάλυψη της φωτιάς, όταν αργότερα έφτιαχνε εργαλεία για να αμύνεται και να θηρεύει την εποχή που ήταν κυνηγός, όταν μετά τα εργαλεία του τον βοηθούσαν να καλλιεργεί τη γη, την περίοδο που έγινε αγρότης (10.000 χρόνια πριν), ως σήμερα που τα «εργαλεία» του διεισδύουν στα άδυτα των μυστηρίων της ζωής, η απόσταση που έχει διανυθεί είναι ασύλληπτη. Ολη αυτή η πρόοδος είναι μια περιπέτεια του εγκεφάλου του, μια ατέρμονα προσπάθεια να συναντήσει την αλήθεια.


Μέσα σε αυτό το συναρπαστικό ταξίδι της νόησης, πρωτεύοντα ρόλο παίζει στις ημέρες μας η προσπάθεια που επιχειρείται για την κατανόηση των πιο βασικών μορίων της ζωής, των γονιδίων και του χειρισμού τους. Με τη χαρτογράφηση του γονιδιώματος του ανθρώπου και πολλών άλλων ειδών όπως του χιμπαντζή και της αγελάδας, πολλά αναπάντητα ως σήμερα βασικά ερωτήματα συναντούν πιο καθαρές απαντήσεις· και πέραν της κατανόησης πολλών εκφάνσεων του μυστηρίου της ζωής συμβάλλουν ταυτόχρονα στην αυξανόμενη αντιμετώπιση του ανθρώπινου πόνου, με την αποκρυπτογράφηση της διαδικασίας της παθογένεσης και της συνακόλουθης θεραπευτικής πρακτικής. H βαθιά κατανόηση της παθογένεσης θα συμβάλει αναμφίβολα στην ανάπτυξη διαγνωστικών εργαλείων πρόβλεψης για την προδιάθεση σε μια ασθένεια – αλλά και αποτελεσματικών θεραπευτικών παρεμβάσεων.


H γιγαντιαία παγκόσμια προσπάθεια της χαρτογράφησης του γονιδιώματος του ανθρώπου μπορεί να προκαλούσε δέος ως αρχική ιδέα, αλλά στις ημέρες μας η επιστημονική φαντασία γίνεται πολύ πιο εύκολα πραγματικότητα, με τη συμβολή της εκρηκτικής τεχνολογικής ανάπτυξης, με την πρόοδο μιας άλλης σημαντικής επιστημονικής αιχμής της εποχής μας, της Μικροηλεκτρονικής, που μαζί με τη Γενετική συνιστούν τους δύο βασικούς άξονες πάνω στους οποίους κτίζεται το σύγχρονο επιστημονικο-τεχνολογικό οικοδόμημα.


Μια μακρόχρονη προσπάθεια αλληλούχησης όλων των χρωμοσωμάτων του ανθρώπου, των 22 λεγόμενων αυτοσωματικών και των X και Y που καθορίζουν το φύλο, ολοκληρώθηκε σε ένα πρώτο επίπεδο τον Απρίλιο του 2003. Εκτοτε έχει αρχίσει μια άλλη εξίσου μεγάλη προσπάθεια πιο λεπτομερούς γενετικής ανάλυσης κάθε χρωμοσώματος για να διαλευκανθούν τα πρώτα αδρά στοιχεία που είχαν οι επιστήμονες στα χέρια τους. H ανάλυση αυτή αποσκοπεί ταυτόχρονα στην πληρέστερη συσχέτιση συγκεκριμένων γονιδίων και γενετικών ασθενειών που είναι χιλιάδες, στην πληρέστερη κατανόηση της γονιδιακής δομής και λειτουργίας και βέβαια στην αποκάλυψη των εξελικτικών μηχανισμών και των φυλογενετικών σχέσεων των ειδών της βιόσφαιρας.


Ως σήμερα έχει αποκαλυφθεί η αλληλουχία, η σειρά πάνω στο χρωμόσωμα των βασικών χημικών δομών του γονιδίου, των λεγόμενων νουκλεοτιδίων σε 12 χρωμοσώματα: στα 5, 6, 7, 9, 10, 13, 14, 19, 20, 21, 22 και στο Y. H σειρά των εν λόγω στοιχείων υπαγορεύει την ταυτότητα τόσο των πληθυσμών κάθε είδους όσο και κάθε ατόμου του ίδιου είδους. Από τα 3,2 δισεκατομμύρια τέτοια στοιχεία (νουκλεοτίδια) κάθε άνθρωπος διαφέρει από τον άλλον περίπου κατά 3 εκατομμύρια μεταλλάξεις, πολλές από τις οποίες ελέγχουν εμφανή χαρακτηριστικά και ασθένειες.


Από τα πιο πρόσφατα σχετικά επιτεύγματα είναι η λεπτομερής ολοκλήρωση της χαρτογράφησης των χρωμοσωμάτων 5 (Σεπτέμβριος 2004) και 19 (Απρίλιος 2004) ενώ βρίσκονται υπό «ανασκαφή» και τα υπόλοιπα 12 χρωμοσώματα πέραν των 12 προαναφερθέντων. Και ήδη έχει βρεθεί ότι το 5ο, το 12ο, το 16ο και το 19ο χρωμοσώματα περιέχουν 3.000 γονίδια συμπεριλαμβανομένων εκείνων που εμπλέκονται στην εκδήλωση ποικίλων ασθενειών όπως του νεφρού, του προστάτη, του καρκίνου του δωδεκαδακτύλου, της λευχαιμίας, της υπέρτασης, του διαβήτη, της αρτηριοσκλήρυνσης κ.ά.


Εστιάζοντας την προσοχή μας, λ.χ., στα χρωμοσώματα 5 και 12, ορισμένα ευρήματα είναι ιδιαιτέρου ενδιαφέροντος. Π.χ. το 5ο είναι από τα μεγαλύτερα σε μέγεθος με 180,9 εκατομμύρια νουκλεοτίδια (το 12ο με πάνω από 130) και ταυτόχρονα φτωχότερο σε γονίδια με 923 (1.700 το 12ο) που κωδικοποιούν πρωτεΐνες. Από αυτά, 66 εμπλέκονται σε ασθένειες του ανθρώπου όπως, λ.χ., η κώφωση και άλλες που αντανακλούν διάφορες αναπτυξιακές διαταραχές. Αλλες 14 ασθένειες φαίνεται να προκαλούνται από γονίδια του χρωμοσώματος αυτού αλλά δεν έχει γίνει η αντιστοίχηση γονιδίου-ασθένειας. Αλλα γονίδια εμπλέκονται επίσης στην κωδικοποίηση ιντερλευκινών που εμπλέκονται στο ανοσοποιητικό σύστημα και στο άσθμα, ενώ ορισμένα εμπλέκονται στη σπονδυλική μυϊκή δυστροφία. Σχετικά με το 12ο χρωμόσωμα, ορισμένες ασθένειες που εξαρτώνται από αυτό είναι, λ.χ., η σπαστική αταξία, η νόσος Αλτσχάιμερ, Πάρκινσον, κερατοδερμία, ιχθύωση, προδιάθεση στην οστεοαρθρίτιδα, μυωπία-3, κώφωση, συγγενής σπονδυλική μυϊκή δυστροφία, νευροπάθεια, προδιάθεση στον ερυθηματώδη λύκο κ.ά.


Ενα άλλο αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό του 5ου χρωμοσώματος είναι και η ύπαρξη περιοχών που δεν κωδικοποιούν τίποτε. H παρατήρηση αυτή στη γενική μορφή της ήταν γνωστή από παλιά ως «εγωιστικό DNA», DNA δηλαδή που υπάρχει μόνο για να αυτοαναπαράγεται χωρίς να είναι γνωστό αν προσφέρει κάτι στο κύτταρο. Οι περιοχές αυτές όμως βρέθηκαν ιδιαίτερα «συντηρητικές» εξελικτικά, δηλαδή δεν έχουν μεγάλες διαφορές μεταξύ διαφόρων ειδών όπως, π.χ., μεταξύ ανθρώπου, ποντικών και ψαριών. Το γεγονός αυτό αντανακλά την άποψη της χρησιμότητάς τους καθώς μια μετάλλαξη σε αυτά προκαλεί ανισορροπία της λειτουργίας τους και θάνατο του φορέα, που σημαίνει ότι η σπουδαιότητά τους είναι μεγάλη. Οι εν λόγω περιοχές του λεγόμενου και «άχρηστου» αυτού DNA φαίνεται να έχουν σοβαρή εξ αποστάσεως επίδραση στη ρύθμιση γονιδίων που κωδικοποιούν πρωτεΐνες.


Αξιοσημείωτη είναι και η σύγκριση του 5ου χρωμοσώματος μεταξύ χιμπαντζή και ανθρώπου με ομοιότητα μεγαλύτερη του 99%, ιδιαίτερα σε γονίδια που προκαλούν ασθένειες. Μεταξύ των δομικών διαφορών είναι και μια μεγάλη αντεστραμμένη περιοχή, στο ένα είδος σε σχέση με το άλλο, με αποτέλεσμα να μην μπορεί να γίνει ζευγάρωμα κατά τη διαίρεση των γεννητικών κυττάρων προς δημιουργία ωαρίων και σπερματοζωαρίων. Και μια τέτοια αρχική ασυμβατότητα θα μπορούσε να έχει οδηγήσει στην αναπαραγωγική απομόνωση κάποιων πληθυσμών ενός πανάρχαιου κοινού προγόνου που οδήγησε στον χιμπαντζή και στον άνθρωπο. Πέραν τούτων, το 1/3 του 5ου χρωμοσώματος είναι όμοιο και με το χρωμόσωμα του κοτόπουλου που ελέγχει το φύλο του, κάπως σαν τα X και Y του ανθρώπου τα οποία εξελίχθηκαν, όπως και των πτηνών, μετά τη διάσπαση θηλαστικών και πτηνών, 300.000 χρόνια πριν.


Το σύγχρονο λοιπόν επιστημονικο-τεχνολογικό ταξίδι είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον, πλούσιο σε εκπλήξεις, ατελείωτο σε ελπίδες για την κατανόηση της ζωής και του είναι μας, για την απάλυνση του ανθρώπινου πόνου, για μια καλύτερη ποιότητα ζωής. Ενα θαυμάσιο ταξίδι στο οποίο ωστόσο παρεισφρέουν και «λαθρεπιβάτες» όπως η αλαζονεία, η κερδοσκοπία, η πώληση φρούδων ελπίδων για το σήμερα ή το εγγύς μέλλον. Γι’ αυτό τέτοιοι «επιβάτες» πρέπει να αποβιβάζονται άμεσα για να μην επιβαρύνεται η πρωτόγνωρη αυτή οικουμενική πορεία ούτε να εκτρέπεται ή να καθυστερεί – για να φθάνουμε έγκαιρα και με ασφάλεια στους νέους σταθμούς της ιστορίας του ανθρώπου και να θαυμάζουμε τα «νέα γενετικά εργαλεία» και το μεγαλείο του.


Ο κ. Σταμάτης N. Αλαχιώτης είναι καθηγητής Γενετικής και πρώην πρύτανης του Πανεπιστημίου Πατρών.

Science
ΒΗΜΑτοδότης
Σίβυλλα
Helios Kiosk