Αναζητώντας το «ιερό Γκράαλ» της ανθρώπινης ύπαρξης

«Οταν γεννιέται ένα καινούργιο κύτταρο σε έναν πολυκύτταρο οργανισμό (όπως ο άνθρωπος), τι είδους κύτταρο θα γίνει; Τι υπαγορεύει την “κυτταρική του τύχη”;» αναρωτιέται ο καθηγητής Βιολογίας του Πανεπιστημίου Κρήτης Χρήστος Δελιδάκης.

Η απάντηση παραμένει άγνωστη και δεκαετίες έρευνας στην Αναπτυξιακή Βιολογία προσπαθούν να απαντήσουν σε αυτό ακριβώς το ερώτημα.

Δεκάδες ομάδες ερευνητών ανά τον κόσμο αναζητούν καθημερινά το «ιερό Γκράαλ» της ανθρώπινης ύπαρξης και μεταξύ τους η ερευνητική ομάδα του Χρήστου Δελιδάκη, που λειτουργεί στο πλαίσιο της συνεργασίας του Πανεπιστημίου Κρήτης και του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Ερευνας εδώ και 27 χρόνια.

Στο εργαστήριο του Χρήστου Δελιδάκη μια ομάδα από έμπειρους αλλά και νεότερους επιστήμονες ερευνά τον καθορισμό των κυτταρικών τυχών στο νευρικό σύστημα και τους τρόπους με τους οποίους κάποια συγκεκριμένα μόρια επηρεάζουν τελικά την κυτταρική μας τύχη. Οπως εξηγεί ο ίδιος μιλώντας στα «ΝΕΑ», τα μόρια που μελετά η ομάδα του είναι οι πρωτεΐνες που λειτουργούν στον κυτταρικό πυρήνα και ρυθμίζουν τη λειτουργία των γονιδίων και οι πρωτεΐνες που βρίσκονται στην κυτταρική επιφάνεια και διαμεσολαβούν για την ανταλλαγή σημάτων μεταξύ κυττάρων.

«Τα δισεκατομμύρια νευρώνων που αποτελούν το νευρικό μας σύστημα είναι διαφορετικοί μεταξύ τους και είναι τιτάνιο έργο να προγραμματίσει ο οργανισμός το πού και πότε πρέπει να γεννηθεί ο καθένας απ’ αυτούς, πόσω μάλλον το σχήμα που πρέπει να πάρει και τις διασυνδέσεις που πρέπει να εγκαθιδρύσει με άλλους νευρώνες» λέει ο Χρήστος Δελιδάκης.

ΜΕΛΕΤΗ. Τι θα μπορούσε να βοηθήσει στα παραπάνω; Η μελέτη του περίφημου εντόμου δροσόφιλα, της μύγας του ξιδιού, την οποία μελετούν περίπου 2.000 εργαστήρια ανά τον κόσμο, που σήμερα έχουν στη διάθεσή τους πάνω από 150.000 γενετικές παραλλαγές της.

Το εργαστήριο του Δελιδάκη επικεντρώνει την προσοχή του στη μετάβαση από διαιρούμενα νευρικά βλαστοκύτταρα σε τελικούς νευρώνες (που δεν θα ξαναδιαιρεθούν ποτέ) στο μικρότερο νευρικό σύστημα της δροσόφιλας που περιέχει μόνο περίπου 300.000 νευρώνες, που όμως αρκούν για πολύπλοκες συμπεριφορές, όπως αναζήτηση τροφής, πτήση, βάδιση, ζευγάρωμα, αποφυγή κινδύνων κ.λπ.

Η ομάδα Δελιδάκη βοήθησε στην εγκαθίδρυση του πειραματικού μοντέλου της δροσόφιλας στην Κρήτη, κάτι που υποκίνησε ο πρωτοπόρος μοριακός βιολόγος Φώτης Καφάτος, που έφυγε από τη ζωή πριν από δύο χρόνια, ιδρυτής του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας και συνιδρυτής του Πανεπιστημίου Κρήτης.

Σήμερα το Ινστιτούτο «τρέχει» ένα μεγάλο εργαστήριο συντήρησης εντόμων, με το ανθρώπινο δυναμικό και τα απαραίτητα όργανα για τη γενετική τους μεταχείριση και τη λεπτομερή τους απεικόνιση. Η ομάδα Δελιδάκη είναι υπεύθυνη για την οργάνωση αυτής της υποδομής εντόμων, αλλά και για την οργάνωση της πλατφόρμας συνεστιακής μικροσκοπίας, μιας σύγχρονης μορφής φωτονικής μικροσκοπίας που βασίζεται στην τεχνολογία των laser και είναι απαραίτητο εργαλείο για την απεικόνιση κυττάρων και ιστών, τόσο στατικά όσο και ζωντανά.

ΒΛΑΣΤΟΚΥΤΤΑΡΑ. Στην ερευνητική της πορεία, η ομάδα έχει μελετήσει ένα δίκτυο Μεταγραφικών Παραγόντων (ΜΠ) που ενορχηστρώνει τη γέννηση των νευρικών βλαστοκυττάρων νωρίς στο έμβρυο της μύγας, αλλά σταδιακά μετεξελίσσεται και υποστηρίζει τη λειτουργία αυτών των βλαστοκυττάρων σε όλη τη νεανική ζωή του εντόμου και την παραγωγή όλων των νευρικών κυττάρων του ενήλικου.

Τα παραπάνω σχετίζονται με ένα μοντέλο καρκίνου του νευρικού ιστού και βοηθούν στη μελέτη του: η «ανάρμοστη» παραγωγή (υπερβολικά πολύ, σε λάθος στιγμή, σε λάθος κύτταρο κ.λπ.) κάποιων απ’ αυτούς τους μεταγραφικούς παράγοντες οδηγεί τα νευρικά βλαστοκύτταρα σε επιθετική καρκινογένεση, κάτι που προσπαθεί το εργαστήριο να κατανοήσει με τα πιο σύγχρονα διαθέσιμα εργαλεία, με απώτερο σκοπό να συγκρίνει αυτούς τους τεχνητούς καρκίνους με νευρικής προέλευσης νεοπλασίες του ανθρώπου.

Η ομάδα έχει πορευτεί με μικρές χρηματοδοτήσεις από εθνικές πηγές και από διεθνείς μη κερδοσκοπικούς οργανισμούς, που της έχουν όμως επιτρέψει να διατηρήσει μια αδιάκοπη πορεία επιστημονικής εξέλιξης.

Γλωσσάρι
Drosophila melanogaste
Είδος εντόμου, η μύγα δροσόφιλα χρησιμοποιείται ως πειραματόζωο από τις αρχές του 20ού αιώνα και βρίσκεται στο προσκήνιο της Αναπτυξιακής Βιολογίας, από τη δεκαετία του 1970.

Μεταγραφικοί Παράγοντες (ΜΠ)
Τα χιλιάδες γονίδια που συνιστούν το γονιδίωμά μας (ή αυτό της μύγας) δεν πρέπει να παράγουν τα προϊόντα τους (συνήθως πρωτεΐνες) συνεχώς – αντίθετα πρέπει να ρυθμίζονται λεπτομερώς στον χώρο και στον χρόνο. Αυτό το αναλαμβάνει μια ομάδα πρωτεϊνών που λέγονται μεταγραφικοί παράγοντες, γιατί ρυθμίζουν τη μεταγραφή – δηλαδή, την αντιγραφή του DNA σε RNA, που είναι το πρώτο βήμα για την παραγωγή των πρωτεϊνικών προϊόντων που κωδικοποιούνται από τα γονίδια.

Τι λέει η νέα γενιά
Εύα Ζαχαριουδάκη
Στο εργαστήριό μας χρησιμοποιούμε τεχνικές προηγμένης συνεστιακής μικροσκοπίας με βιντεοσκόπηση, καθώς επίσης και εργαλεία γονιδιωματικής ανάλυσης για να χαρακτηρίσουμε τη γένεση όγκων και την εξέλιξή τους προς κακοήθεια στο νευρικό σύστημα της Δροσόφιλας. Αν κατανοήσουμε τους μηχανισμούς αυτούς, θα μπορούμε να σχεδιάσουμε παρεμβάσεις για την παρεμπόδισή τους ακόμα και σε ανθρώπινες παθολογίες, στον βαθμό που τα εμπλεκόμενα μόρια είναι παρόμοια.
Η Εύα Ζαχαριουδάκη είναι μεταδιδακτορική ερευνήτρια

Βάσω Θεοδώρου
Η Αναπτυξιακή Βιολογία, μία από τις αρχαιότερες μεθόδους επιστημονικής προσέγγισης, σε συνδυασμό με την εφαρμογή σύγχρονων τεχνολογιών αλληλούχησης DNA και απεικόνισης μπορεί να αναδείξει νέους στόχους για την ιατρική, μιας και υπάρχουν, όσο περίεργο και να ακούγεται, τεράστιες ομοιότητες σε βασικές αναπτυξιακές διαδικασίες ανάμεσα στον άνθρωπο και την αγαπητή φρουτόμυγα. Με χρηματοδότηση της Γενικής Γραμματείας Ερευνας και Τεχνολογίας και της Ευρωπαϊκής Ενωσης μου δόθηκε η ευκαιρία να επαναπατριστώ και να μεταφέρω την εμπειρία μου πάνω στη γονιδιωματική έρευνα από ευρωπαϊκά ινστιτούτα πίσω στην Ελλάδα.
Η Βάσω Θεοδώρου είναι μεταδιδακτορική ερευνήτρια