Νέους ορίζοντες στην προσπάθεια των επιστημόνων να σχεδιάσουν στο μέλλον φάρμακα τα οποία θα μπορούν να «χτυπούν» μόνο τα κύτταρα-στόχους, κυρίως όταν αυτά αφορούν παθογόνους μικροοργανισμούς, αλλά και μακροπρόθεσμα τα καρκινικά κύτταρα, ανοίγουν δύο Ελληνες καθηγητές του Πανεπιστημίου Αθηνών μαζί με τις ερευνητικές τους ομάδες.
Ο καθηγητής Γιώργος Διαλλινάς με καταγωγή από το Ηράκλειο από το τμήμα Βιολογίας και ο Μάνος Μικρός από το τμήμα Φαρμακευτικής συνεργάστηκαν -υνεπικουρούμενοι από τους ερευνητές Σωτήρη Αμίλλη και Γιώργο Λαμπρίνιδη, αλλά και προπτυχιακούς φοιτητές τους- με ερευνητές από το Imperial College και το Warwick University της Αγγλίας, χρησιμοποιώντας ως πρότυπο σύστημα γενετικών μελετών τον νηματοειδή μύκητα (μούχλα) που έχει τους ίδιους βασικούς μηχανισμούς με τα ανθρώπινα κύτταρα.
Η εργασία τους -που βασίστηκε σε πολυετή έρευνα και δημοσιεύτηκε στο έγκριτο περιοδικό Nature Communications- έριξε φως στον τρόπο με τον οποίο επικοινωνούν τα κύτταρα με το περιβάλλον τους. Με αυτή την εξέλιξη, οι επιστήμονες ευελπιστούν ότι θα καταφέρουν να βάλουν τα θεμέλια και να βοηθήσουν τον μελλοντικό ορθολογικό σχεδιασμό νέων φαρμάκων προκειμένου να στοχεύονται μόνο τα κύτταρα που αντιμετωπίζουν προβλήματα και να μην καταστρέφονται ταυτόχρονα τα υγιή.
Ο μηχανισμός
Οπως εξηγεί στο «Εθνος» ο καθηγητής Γιώργος Διαλλινάς, τα κύτταρα όλων των οργανισμών, από ένα απλό βακτήριο έως τα κύτταρα του ανθρώπινου εγκεφάλου, για να λειτουργήσουν και να επιβιώσουν, προσλαμβάνουν συνεχώς τροφή και μοριακά σήματα από το περιβάλλον τους και συγχρόνως αποβάλλουν συσσωρευμένες τοξικές ενώσεις από το εσωτερικό τους. «Η απαραίτητη και εξαιρετικά ελεγχόμενη πρόσληψη και αποβολή ουσιών γίνεται αποκλειστικά διαμέσου πρωτεϊνών ενσωματωμένων στην κυτταρική μεμβράνη, γνωστών ως μεταφορέων», αναφέρει για να προσθέσει ότι η βιολογική τους σημασία αντανακλάται σε μια σειρά σοβαρών γενετικών ασθενειών (κυστική ίνωση, διαβήτης, ελαττωματική νευροδιαβίβαση κ.ά.) αλλά και στη δράση των φαρμάκων-αντιβιοτικών, καθώς είναι συνδεδεμένη με την πρόσληψη και αποβολή τους από τα κύτταρα.Οι ομάδες των ερευνητών κατάφεραν να αποκωδικοποιήσουν τον τρόπο επικοινωνίας των κυττάρων με το περιβάλλον, καθώς διαπίστωσαν ότι οι μεταφορείς διαθέτουν μια σειρά «μοριακών φίλτρων» τα οποία ελέγχουν με ακρίβεια ποια ουσία θα μεταφερθεί. Επίσης έδειξαν ότι δύο μόρια του μεταφορέα πρέπει να αλληλοεπιδράσουν μεταξύ τους για να επιτευχτεί η μεταφορά των ουσιών.
«Τα ευρήματα αυτά αναθεωρούν τη γνώση μας για τον μηχανισμό δράσης των μεταφορέων και έχουν προφανή σχέση με χρήση των μεταφορέων ως μοριακών εργαλείων στον σχεδιασμό νέων φαρμακολογικών εφαρμογών υψηλής και ειδικευμένης στόχευσης, όπου δηλαδή ένα φάρμακο θα προσλαμβάνεται αποκλειστικά από το κύτταρο-στόχο και όχι από τα υγιή κύτταρα», υπογραμμίζουν οι δύο επιβλέποντες καθηγητές των ερευνητικών ομάδων, κ. Διαλλινάς και Μικρός.
Τα περισσότερα φάρμακα, εξηγεί ο κ. Διαλλινάς, δεν έχουν σχεδιαστεί με αυτήν τη λογική, με αποτέλεσμα εκατοντάδες σκευάσματα που χορηγούνται για την αντιμετώπιση απλών μικροβιακών λοιμώξεων μέχρι την εξουδετέρωση καρκινικών κυττάρων να έχουν παρενέργειες. Ο λόγος; Γιατί μεταφέρονται ταυτόχρονα και στα υγιή κύτταρα.
Επτά χρόνια στα εργαστήρια
Το συγκεκριμένο κομμάτι της έρευνας διήρκεσε 7 χρόνια και διεξήχθη στην Ελλάδα και την Αγγλία σε τέσσερα διαφορετικά εργαστήρια. Η οικονομική υποστήριξη που υπήρξε από το κράτος ήταν ελάχιστη και η χρηματοδότηση βασίστηκε κυρίως στα κοινωφελή ιδρύματα Ι. Λάτσης και Fondation Sante. Στην Ελλάδα, η έρευνα πραγματοποιήθηκε στα εργαστήρια Βιολογίας και Φαρμακευτικής με σκοπό τη γενετική σταθεροποίηση και ανάλυση της λειτουργίας του μεταφορέα και στην Αγγλία σε εργαστήρια παραγωγής κρυστάλλων και ανάλυσης κρυστάλλων. Με την έρευνα που πραγματοποιήθηκε από την ελληνική ομάδα οι Αγγλοι επιστήμονες κατάφεραν να «φωτογραφίσουν» τον μεταφορέα μέσω κρυσταλλογραφίας και μαζί με τις γενετικές αναλύσεις να οδηγηθούν στα τελικά συμπεράσματα τα οποία βάζουν τις βάσεις για την κατανόηση των σημαντικών βιολογικών μορίων αυτών. «Οσο καλύτερα γνωρίζουμε τις λεπτομέρειες του μηχανισμού λειτουργίας των μεταφορέων των κυττάρων τόσο πιο εφικτό γίνεται να συνθέσεις ένα φάρμακο ώστε να αναγνωρίζεται αποκλειστικά από τα κύτταρα-στόχους», εξηγεί ο κ. Διαλλινάς. Οσον αφορά το επόμενο βήμα; «Πρέπει να παραχθεί και άλλη γνώση προκειμένου να φτάσουμε στο σημείο να κατασκευαστούν τα νέα φάρμακα. Αυτό, βεβαίως, προϋποθέτει χρηματοδότηση και υποστήριξη» καταλήγει.