Τα πολύτιμα βλαστοκύτταρα, τα αθάνατα κύτταρα που μπορούν να μετατραπούν σε οποιοδήποτε είδος κυττάρου, μπορεί να ανοίγουν νέους δρόμους για την επιστήμη, όμως αυτοί ως τα πρότινος ήταν σε μεγάλο βαθμό αχαρτογράφητοι. Όχι πια όμως, καθώς μια πρωτοποριακή μελέτη από ερευνητές του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας έρχεται να αποκαλύψει τη διαδικασία κατά την οποία τα μιτοχόνδρια είναι αυτά που ρυθμίζουν τη διαφοροποίηση των βλαστικών κυττάρων.
Η μελέτη των ερευνητών του ΙΜΒΒ δρ. Νικόλαου Χαρμπίλα και του καθηγητή στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Κρήτης και προέδρου του ΙΤΕ δρ. Νεκτάριου Ταβερναράκη έδειξε όμως και κάτι εξίσου σημαντικό: Ότι αυτό το “θαύμα” της αναγέννησης μπορεί να μετατραπεί σε δίκοπο μαχαίρι. Όπως μας εξήγησε ο κ. Νεκτάριος Ταβερναράκης, αν τα βλαστοκύτταρα δε διαφοροποιηθούν σωστά, μπορεί να χαθεί ο έλεγχος και ο πολλαπλασιασμός τους να γίνει ανεξέλεγκτος, προκαλώντας τη γένεση όγκων. Οι δύο αυτές ανακαλύψεις, η αποκάλυψη του μηχανισμού διαφοροποίησης των βλαστοκυττάρων, που δεν ήταν ως τα σήμερα γνωστή, και εκείνη του κινδύνου αν δε γίνει σωστά διαφοροποίησή τους ώστε να μετατραπούν σε πολυδύναμα κύτταρα δημιουργούν νέα δεδομένα στη μελέτη των βλαστοκυττάρων και των εφαρμογών τους στη Βιολογία και την Ιατρική.
Όσον αφορά ειδικά στη διαδικασία που δίνει στους επιστήμονες τον “οδικό χάρτη” για το πώς μπορούν να μετατραπούν από βλαστοκύτταρα σε κύτταρα τα οποία χρειάζονται οι ιστοί ενός ανθρώπινου οργάνου για να αναγεννηθούν, όταν υποστούν βλάβη, αυτή φαίνεται, όπως μας εξήγησε ο κ. Ταβερναράκης, να ρυθμίζεται από μιτοχόνδρια των κυττάρων τα οποία παράγουν περισσότερη ενέργεια. Σε αντίθεση με τα σωματικά κύτταρα, τα βλαστοκύτταρα είναι πρακτικά αθάνατα, πολλαπλασιάζονται εσαεί και δεν υπόκεινται σε γήρανση και, μεταξύ άλλων, ως κύτταρα του αναπαραγωγικού συστήματος εκπληρώνουν ένα σημαντικό ρόλο, την αξιόπιστη μεταφορά του γενετικού υλικού (DNA) στο διηνεκές. Τα δε μιτοχόνδρια είναι κυτταρικά οργανίδια που επιτελούν κρίσιμες λειτουργίες, με γνωστότερη την παραγωγή ενέργειας στα ευκαρυωτικά κύτταρα, εκείνα δηλαδή με πυρήνα, τα οποία μας αποτελούν.
Τα σημαντικά αποτελέσματα αυτής της έρευνας στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) δημοσιεύονται στο έγκριτο διεθνές επιστημονικό περιοδικό “Cell Death and Differentiation” (Nature Press) και συνδέει τη μιτοχονδριακή λειτουργία και ενεργότητα με τη διαφοροποίηση των βλαστικών κυττάρων στον νηματώδη Caenorhabditis elegans. Πρόκειται για το γνωστό σκουλήκι που έχει εντυπωσιάσει πολλές φορές τους επιστήμονες με τις ιδιότητές του και έχει “πρωταγωνιστήσει” σε πολλές μελέτες και αποκαλύψεις, όπως η συγκεκριμένη.
Πώς περιγράφουν οι επιστήμονες την ανακάλυψη
Όπως αναφέρουν χαρακτηριστικά οι δύο επιστήμονες στην περίληψη της δημοσίευσης, η έρευνα έδειξε ότι η καταστολή της μεταγραφής του μιτοχονδριακού γονιδιώματος (mtDNA) προκαλεί ανάπτυξη όγκων, μέσω ανεξέλεγκτης διαφοροποίησης των βλαστοκυττάρων του αναπαραγωγικού συστήματος, εξαιτίας της αδυναμίας παραγωγής ωοκυττάρων. Η ενδελεχής μελέτη των μιτοχονδρίων των αναπαραγωγικών κυττάρων αποκάλυψε ότι η μορφολογία και η λειτουργία των οργανιδίων αλλάζουν κατά τη διαδικασία της διαφοροποίησης.
Τα μιτοχόνδρια αυτά, σε αντίθεση με τα οργανίδια των αδιαφοροποίητων βλαστικών κυττάρων, εμφανίζουν χαρακτηριστικά λειτουργικής ωρίμανσης, όπως για παράδειγμα αυξημένη παραγωγή ενέργειας, καθώς και ενισχυμένη παραγωγή οξειδωτικών παραγόντων, όπως οι ελεύθερες ρίζες οξυγόνου (ROS). Η διαδικασία της μιτοχονδριακής ωρίμανσης στα ωοκύτταρα ρυθμίζεται από σήματα προερχόμενα από άλλα κύτταρα του αναπαραγωγικού συστήματος, όπως τα σπερματοκύτταρα, τα οποία προωθούν την ωογένεση και την ωορρηξία (ovulation). Τα ευρήματα της έρευνας αποκαλύπτουν ένα σημαντικό μηχανισμό που ελέγχει τις αναπτυξιακές διεργασίες που ρυθμίζουν τη διαφοροποίηση των βλαστοκυττάρων. Ειδικότερα, αύξηση της μιτοχονδριακής λειτουργίας αναδεικνύεται σε κρίσιμο παράγοντα διαφοροποίησης, αλλά και ανεξέλεγκτου κυτταρικού πολλαπλασιασμού, που μπορεί να οδηγήσει σε δημιουργία όγκων και καρκινογένεση.
