Μια σημαντική επιστημονική ανακάλυψη, που πραγματοποιήθηκε εξ ολοκλήρου στην Ελλάδα, και συγκεκριμένα στο Τμήμα Βιολογίας του Πανεπιστημίου Κρήτης, τοποθετώντας το ελληνικό ερευνητικό έργο στο διεθνές προσκήνιο, έκανε ο δρ. Γεώργιος Ζάχος, αναπληρωτής καθηγητής του Τμήματος Βιολογίας του Πανεπιστημίου Κρήτης.
Η ερευνητική του ομάδα αποκάλυψε έναν μέχρι σήμερα άγνωστο μηχανισμό, με τον οποίο τα κύτταρα προστατεύουν το DNA τους από το σπάσιμο κατά τη διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης - ένα φαινόμενο που, όταν δε λειτουργεί σωστά, μπορεί να οδηγήσει σε καρκινογένεση.
Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο κορυφαίο διεθνές επιστημονικό περιοδικό “The EMBO Journal”, δείχνει ότι τα κύτταρα δημιουργούν ειδικά “στηρίγματα” από την πρωτεΐνη ακτίνη στη βάση των λεγόμενων “γεφυρών DNA”, εμποδίζοντας έτσι το σπάσιμό τους. Ο μηχανισμός αυτός, που λειτουργεί ως φυσικό σύστημα προστασίας του γονιδιώματος, ανοίγει νέους δρόμους για την κατανόηση της καρκινογένεσης και μακροπρόθεσμα για την ανάπτυξη πιο “έξυπνων” θεραπειών.
Όπως αποκαλύπτει στη “Νέα Κρήτη” και το neakriti.gr ο καθηγητής κ. Ζάχος, η έρευνα διήρκεσε πάνω από πέντε χρόνια και χρηματοδοτήθηκε από εθνικούς και διεθνείς φορείς, μεταξύ των οποίων το Ελληνικό Ίδρυμα Έρευνας και Καινοτομίας (ΕΛΙΔΕΚ), η Worldwide Cancer Research και η Fondation Santé. Πέρα από την επιστημονική της αξία, η μελέτη αυτή αποτελεί ζωντανή απόδειξη ότι η πρωτοποριακή έρευνα μπορεί να “ανθίσει” και στην Ελλάδα, όταν υπάρχει όραμα, επιμονή και συνεργασία.
Ως εκ τούτου, ο καθηγητής μιλά για τα ευρήματα της ερευνητικής του ομάδας, με κύρια ερευνήτρια τη δρ. Σοφία Μπαλαφούτη και υπεύθυνους τον κ. Ζάχο και τη μεταδιδακτορική ερευνήτρια δρ. Ελένη Πετσαλάκη, τη σημασία τους για τη διεθνή επιστημονική κοινότητα, αλλά και για τις προκλήσεις και τις προοπτικές της ελληνικής έρευνας στον 21ο αιώνα.
* Τι ακριβώς είναι οι “γέφυρες DNA” και γιατί αποτελούν πρόβλημα για το κύτταρο;
«Καθημερινά, τα μικροσκοπικά κύτταρα του σώματός μας πολλαπλασιάζονται: Για παράδειγμα, τα κύτταρά μας πολλαπλασιάζονται καθώς μεγαλώνει το σώμα μας όταν ψηλώνουμε, για να αντικατασταθούν φθαρμένα κύτταρα του σώματός μας από καινούργια, για να επουλωθεί μια πληγή στο δέρμα μας, κ.λπ. Καθώς αυτό γίνεται, το DNA των κυττάρων μας, δηλαδή το γενετικό υλικό των κυττάρων μας, το οποίο μοιάζει με πολύ μακριά “νήματα” (“κλωστές”) που καθορίζουν όλα τα χαρακτηριστικά του οργανισμού μας, διπλασιάζεται και μοιράζεται ομοιόμορφα από το μητρικό στα δύο θυγατρικά κύτταρα που δημιουργούνται. Σχεδόν πάντα το μοίρασμα αυτό γίνεται χωρίς προβλήματα, ωστόσο κάποιες φορές τα νήματα του DNA των κυττάρων μπλέκονται και δημιουργούνται μακριές “γέφυρες DNA” μεταξύ των δύο θυγατρικών κυττάρων, οι οποίες, χωρίς υποστήριξη, θα σπάσουν και μπορεί γρήγορα να οδηγήσουν σε καρκινογένεση».
* Ποιο είναι το νέο στοιχείο που φέρνει αυτή η έρευνα στη διεθνή επιστημονική γνώση;
«Σε πρόσφατη μελέτη του ερευνητικού μας εργαστηρίου στο Τμήμα Βιολογίας του Πανεπιστημίου Κρήτης, ανακαλύψαμε ότι, όπως οι γέφυρες που κατασκευάζει ο άνθρωπος έχουν στη βάση τους πυλώνες για να είναι σταθερές, έτσι και τα κύτταρά μας, για να εμποδίσουν το σπάσιμο των “γεφυρών DNA”, κατασκευάζουν στηρίγματα στη βάση της γέφυρας DNA, χρησιμοποιώντας ως δομικό υλικό μια πρωτεΐνη του κυττάρου που ονομάζεται ακτίνη.
Τα στηρίγματα αυτά τα ονομάζουμε “συσσωματώματα ακτίνης”, σταθεροποιούν τη γέφυρα DNA και την εμποδίζουν από το να σπάσει. Η μελέτη μας αυτή δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο υψηλού κύρους διεθνές επιστημονικό περιοδικό “The EMBO Journal”, με κύρια ερευνήτρια τη δρ. Σοφία Μπαλαφούτη και επιστημονικά υπεύθυνους τη μεταδιδακτορική ερευνήτρια δρ. Ελένη Πετσαλάκη και εμένα (https://doi.org/10.1038/s44318-025-00565-3)».
* Πώς λειτουργεί ο μηχανισμός που ανακαλύψατε; Με ποιον τρόπο το κύτταρο “αντιλαμβάνεται” τη μηχανική τάση και ενεργοποιεί την προστασία του DNA;
«Δείξαμε ότι, καθώς οι πυρήνες των θυγατρικών κυττάρων με γέφυρες DNA “τεντώνονται” λόγω της γέφυρας, η μηχανική τάση που δημιουργείται προκαλεί συσσώρευση της πρωτεΐνης Nesprin-2 στη βάση της γέφυρας DNA και επάγει την τοπική ενεργοποίηση μιας άλλης πρωτεΐνης, της μικρής GTPάσης RhoA, μέσω σύνδεσης με ειδικά τμήματα της πρωτεΐνης Nesprin-2. Ακολούθως, η ενεργή πρωτεΐνη RhoA ενεργοποιεί σηματοδοτικά μονοπάτια, τα οποία αλλάζουν τον κυτταροσκελετό ακτίνης, οδηγούν στον σχηματισμό συσσωματωμάτων ακτίνης στη βάση της γέφυρας DNA και εμποδίζουν το σπάσιμο της γέφυρας».
* Πόσο καιρό διήρκεσε η έρευνα και ποιες μεθοδολογίες ή τεχνολογίες χρησιμοποιήσατε;
«Η παραπάνω έρευνα διήρκεσε περισσότερο από 5 χρόνια και χρηματοδοτήθηκε από ανταγωνιστικά ερευνητικά προγράμματα από το Ελληνικό Ίδρυμα Έρευνας και Καινοτομίας (ΕΛΙΔΕΚ), τη Worldwide Cancer Research και την Fondation Santé. Στην έρευνά μας χρησιμοποιήσαμε καινοτόμες τεχνικές, όπως αντικατάσταση πρωτεϊνών του κυττάρου με εξωτερικές “μεταλλαγμένες” πρωτεΐνες, τις οποίες θέλουμε να μελετήσουμε, σε συνδυασμό με βιοχημικές μεθόδους και τεχνολογίες απεικόνισης κυττάρων με συνεστιακή μικροσκοπία υψηλής ευκρίνειας».
* Με ποιον τρόπο τα ευρήματα αυτά μπορούν να συμβάλουν στην κατανόηση ή στην πρόληψη του καρκίνου;
«Τα κλασικά αντικαρκινικά φάρμακα, που κυρίως χρησιμοποιούνται στις μέρες μας, παρότι είναι πολύ αποτελεσματικότερα απ’ ό,τι στο παρελθόν, εξακολουθούν να “πάσχουν” από ανεπιθύμητες παρενέργειες, καθώς και από συχνή επανεμφάνιση της νόσου μετά τα αρχικά στάδια θεραπείας. Στόχος λοιπόν της επιστήμης στις μέρες μας είναι η ανάπτυξη πιο “έξυπνων” φαρμάκων, που θα στοχεύουν πιο ειδικά και με μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα τα καρκινικά κύτταρα, χωρίς να επηρεάζουν τα φυσιολογικά κύτταρα του οργανισμού μας. Για να επιτευχθεί όμως αυτό, πρέπει να κατανοήσουμε τους μηχανισμούς της καρκινογένεσης σε επίπεδο βιομορίων και πώς η λειτουργία αυτών προστατεύει από καρκινογένεση, ή, αντίστροφα, πώς δυσλειτουργία μηχανισμών του κυττάρου οδηγεί σε καρκινογένεση».
«Ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα στη θεραπεία των καρκίνων είναι ότι αυτοί μπορούν να προέλθουν από πολλά διαφορετικά, ίσως εκατοντάδες, πιθανά αίτια, σε αντίθεση για παράδειγμα με μια ίωση που προκαλείται από έναν συγκεκριμένο ιό και μπορεί σχετικά εύκολα να αντιμετωπιστεί με το κατάλληλο εμβόλιο. Ο συγκεκριμένος μηχανισμός που μελετούμε πιστεύουμε ότι προστατεύει από τα περισσότερα, ίσως και απ’ όλα τα είδη καρκίνων»
* Υπάρχει προοπτική να αξιοποιηθεί ο συγκεκριμένος μηχανισμός για την ανάπτυξη νέων θεραπειών;
«Ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα στη θεραπεία των καρκίνων είναι ότι αυτοί μπορούν να προέλθουν από πολλά διαφορετικά, ίσως εκατοντάδες, πιθανά αίτια, σε αντίθεση για παράδειγμα με μια ίωση που προκαλείται από έναν συγκεκριμένο ιό και μπορεί σχετικά εύκολα να αντιμετωπιστεί με το κατάλληλο εμβόλιο. Ο συγκεκριμένος μηχανισμός που μελετούμε πιστεύουμε ότι προστατεύει από τα περισσότερα, ίσως και απ’ όλα τα είδη καρκίνων. Επίσης, επειδή τα καρκινικά κύτταρα σχηματίζουν γέφυρες DNA συχνά, ενώ τα φυσιολογικά κύτταρα πολύ σπάνια, θα μπορούσαμε να “στοχεύσουμε” τις πρωτεΐνες που φτιάχνουν συσσωματώματα ακτίνης, όπως την RhoA, ειδικά στα καρκινικά κύτταρα για να προκαλέσουμε σπάσιμο των γεφυρών DNA στα κύτταρα αυτά, οδηγώντας τα σε κυτταρικό θάνατο, δημιουργώντας μια στοχευμένη, “έξυπνη” θεραπεία».
* Σε ποιο στάδιο βρίσκονται τώρα οι μελέτες - πρόκειται για βασική έρευνα ή υπάρχουν ήδη σκέψεις για εφαρμογές;
«Η έρευνά μας, στην παρούσα φάση, είναι βασική έρευνα. Θα χρειαστούν περαιτέρω μελέτες και συνεργασία με άλλους φορείς για την ανάπτυξη εφαρμογών στην κλινική πρακτική. Πρέπει, ωστόσο, να συμπληρώσω ότι τόσο τα κλασικά αντικαρκινικά φάρμακα, όσο και “έξυπνα” αντικαρκινικά φάρμακα που χρησιμοποιούνται ευρέως στις μέρες μας, για παράδειγμα στη θεραπεία της χρόνιας μυελογενούς λευχαιμίας, όλα ξεκίνησαν από τη βασική έρευνα, δηλαδή από την κατανόηση μηχανισμών της καρκινογένεσης».
* Ποια είναι τα επόμενα βήματα που σχεδιάζετε να ακολουθήσετε;
«Ένα από τα επόμενα βήματα είναι να προκαλέσουμε πολλές γέφυρες DNA σε καρκινικά κύτταρα και να διερευνήσουμε κατά πόσον παρεμπόδιση του σχηματισμού συσσωματωμάτων ακτίνης οδηγεί σε θανάτωση αυτών ή εμποδίζει τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων. Για τον σκοπό αυτό θα χρησιμοποιήσουμε κυτταρικές σειρές από διαφορετικά είδη καρκίνων σε κυτταρικές καλλιέργειες ή τρισδιάστατα καρκινικά σφαιρίδια, που προσομοιάζουν περισσότερο τους καρκίνους στον άνθρωπο».
* Πώς έχει υποδεχθεί η διεθνής επιστημονική κοινότητα τη δημοσίευση της έρευνάς σας στο διεθνούς κύρους επιστημονικό περιοδικό “EMBO Journal”;
«Το περιοδικό “EMBOJ” είναι πολύ καταξιωμένο στον χώρο της Κυτταρικής Βιολογίας και κάθε επιστημονικό άρθρο για να γίνει δεκτό κρίνεται πολύ αυστηρά και διεξοδικά από ειδικούς επιστήμονες στο πεδίο. Συνεπώς, όταν μια έρευνα δημοσιεύεται στο περιοδικό, αυτό απολαμβάνει μεγάλης απήχησης από την παγκόσμια επιστημονική κοινότητα. Αισιοδοξούμε, λοιπόν, ότι τα αποτελέσματά μας μπορούν να αξιοποιηθούν από πολλά εργαστήρια διεθνώς, τα οποία ασχολούνται με την έρευνα εναντίον του καρκίνου».
* Πώς είναι να πραγματοποιείτε τέτοιας εμβέλειας έρευνα σε ελληνικό πανεπιστήμιο και πόσο σημαντικό είναι αυτό για εσάς και την εξωστρέφεια του Πανεπιστημίου Κρήτης;
«Θεωρώ ότι είναι ιδιαίτερα σημαντικό για την προβολή του ελληνικού πανεπιστημίου, και ακόμη περισσότερο μια που η εν λόγω έρευνα έγινε εξ ολοκλήρου στη χώρα μας, στο Πανεπιστήμιο Κρήτης. Πιστεύω ότι το Πανεπιστήμιο Κρήτης είναι από τα καλύτερα στη χώρα μας στον τομέα της έρευνας και συχνά συμμετέχει σε σημαντικές μελέτες στη Βιολογία, την Ιατρική, τη Φυσική και σε άλλες επιστήμες».
Η θέση της χώρας μας στο ερευνητικό κομμάτι και τα προβλήματα
* Θεωρείτε ότι τέτοιου είδους ανακαλύψεις μπορούν να αλλάξουν τη θέση της ελληνικής έρευνας στον διεθνή χάρτη;
«Κατά τη γνώμη μου, το σημαντικότερο πρόβλημα που πρέπει να επιλυθεί για να βελτιωθεί ουσιαστικά η έρευνα στη χώρα μας είναι αυτό της έλλειψης σταθερής χρηματοδότησης. Δυστυχώς, οι εθνικοί πόροι από τους οποίους μπορούν οι ερευνητές να αντλήσουν χρηματοδότηση είναι ελάχιστοι και, επιπλέον, δεν είναι σταθεροί, δεν επαναλαμβάνονται δηλαδή σε τακτά χρονικά διαστήματα, ώστε να μπορεί ο ερευνητής να κάνει προγραμματισμό των δραστηριοτήτων του εργαστηρίου του. Κάνουμε βέβαια αιτήσεις και σε διεθνή ανταγωνιστικά προγράμματα, τα οποία όμως είναι επίσης σχετικά περιορισμένα και αβέβαια ως προς την έκβασή τους, για παράδειγμα υπάρχουν περιπτώσεις που μόνο μία στις 30 αιτήσεις χρηματοδότησης μπορεί να είναι επιτυχημένη. Και βέβαια, η βιοϊατρική έρευνα είναι ακριβή σε εργαστηριακά αναλώσιμα και απαιτεί εξειδικευμένες υποδομές (μικροσκόπια, κυτταροκαλλιέργειες, κ.ά.).
Πιστεύω λοιπόν ότι, για να αλλάξει ουσιαστικά η θέση της Ελλάδας στον διεθνή ερευνητικό χάρτη, χρειάζεται μεγαλύτερη επένδυση από την Πολιτεία στη βασική έρευνα και πιο συστηματική χρηματοδότηση, ώστε να αξιοποιηθεί το ανθρώπινο επιστημονικό δυναμικό της χώρας μας, το οποίο είναι υψηλής ποιότητας, ιδιαίτερα ανάμεσα στους νέους επιστήμονες, υποψήφιους διδάκτορες και μεταδιδάκτορες».
