Live τώρα    
25°C Αθήνα
ΑΘΗΝΑ
Αίθριος καιρός
25 °C
22.8°C26.3°C
3 BF 32%
ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ
Αίθριος καιρός
24 °C
22.6°C26.2°C
3 BF 34%
ΠΑΤΡΑ
Αίθριος καιρός
21 °C
19.0°C24.8°C
2 BF 50%
ΗΡΑΚΛΕΙΟ
Ελαφρές νεφώσεις
21 °C
20.8°C21.8°C
2 BF 65%
ΛΑΡΙΣΑ
Ελαφρές νεφώσεις
24 °C
23.9°C24.5°C
2 BF 33%
Έρευνα στην Ελλάδα / Μελετώντας τις πολύπλοκες διεργασίες που οδηγούν στη δημιουργία του νευρικού συστήματος
  • Μείωση μεγέθους γραμματοσειράς
  • Αύξηση μεγέθους γραμματοσειράς
Εκτύπωση

Έρευνα στην Ελλάδα / Μελετώντας τις πολύπλοκες διεργασίες που οδηγούν στη δημιουργία του νευρικού συστήματος

Η ερευνητική ομάδα του εργαστηρίου Νευροβιολογίας στο ΙΙΒΕΑΑ

Ποιο είναι το αντικείμενο μελέτης του εργαστηρίου σας;

Ο στόχος του εργαστηρίου μας είναι να κατανοήσουμε τη δημιουργία του νευρικού συστήματος. Κάτι τέτοιο ακούγεται απλό, αφού μπορεί να περιγραφεί με μόνο επτά λέξεις. Αν όμως αναλογιστούμε ότι ο ανθρώπινος εγκέφαλος αποτελείται από 100 δισεκατομμύρια νευρώνες, τότε καταλαβαίνουμε ότι πρόκειται για «ηράκλειο άθλο». Σκεφτείτε ότι κάθε νευρώνας συνδέεται, κατά μέσο όρο, με άλλους 10.000 νευρώνες, δημιουργώντας έναν αριθμό συνδέσεων ασύλληπτου μεγέθους, όπου η μονάδα ακολουθείται από 15 μηδενικά. Όλοι αυτοί μαζί σχηματίζουν νευρωνικά δίκτυα που συνολικά έχουν μήκος πολλών χιλιομέτρων, δημιουργώντας έτσι την πιο περίπλοκη ζωντανή δομή στο γνωστό σύμπαν. Πώς όμως φτιάχνεται αυτή η μηχανή με τη «θηριώδη» πολυπλοκότητα; Πώς τα βλαστικά κύτταρα του εγκεφάλου «αποκρυπτογραφούν» το γονιδίωμα (δηλαδή το DNA μας) για να προκύψουν τα νευρικά κύτταρα, στο σωστό σημείο τη σωστή χρονική στιγμή; Αυτά τα ερωτήματα μας απασχολούν στο εργαστήριό μας στο Ίδρυμα Ιατροβιολογικών Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών.

Επιπλέον, πολλές φορές πέφτουμε πάνω σε κάποιο γονίδιο ή τμήμα του DNA που, εκτός από το νευρικό σύστημα, φαίνεται να παίζει σημαντικό ρόλο σε άλλα όργανα ή παθολογικές καταστάσεις, όπως είναι ο καρκίνος ή άλλες ασθένειες. Σκεφτείτε το DNA των ζωντανών οργανισμών σαν ένα τεράστιο «εγχειρίδιο» ή «συνταγή» για την κατασκευή τους. Αυτό που κάνουμε στο εργαστήριο είναι να αφαιρούμε ή να προθέτουμε λέξεις, που τις ονομάζουμε γονίδια, σε αυτό το εγχειρίδιο, ώστε να καταλάβουμε πώς αυτές οι «λέξεις» επηρεάζουν τη δημιουργία του νευρικού συστήματος. Κάποιες φορές τα γονίδια που ανακαλύπτουμε δίνουν εντολές για τη δημιουργία άλλων οργάνων ή την εμφάνιση ασθενειών. Για παράδειγμα, πολλα από τα γονίδια που μελετάμε στο εργαστήριο, με σημαντικό ρόλο στη διαφοροποίηση των νευρικών κυττάρων, εμπλέκονται επίσης στους καρκίνους του νευρικού συστήματος, όπως είναι το γλοιοβλάστωμα και το νευροβλάστωμα. Τέλος, ένα κομμάτι του εργαστηρίου μας ασχολείται με την αποκρυπτογράφηση μιας νέας κατηγορίας «λέξεων» στο γενετικό μας υλικό -άγνωστων μέχρι πριν λίγα χρόνια- με σημαντικό ρόλο στη δημιουργία του εγκεφάλου αλλά και την εμφάνιση παθολογικών καταστάσεων στον άνθρωπο.

Ποια είναι η μεθοδολογία που χρησιμοποιείτε;

Χρησιμοποιούμε ένα ευρύ φάσμα μεθοδολογιών από τους τομείς της Βιοχημείας, Μοριακής, Κυτταρικής και Αναπτυξιακής Βιολογίας, ώστε να επιτύχουμε την κατευθυνόμενη αλλαγή στο γενετικό υλικό διαφόρων οργανισμών. Στην περίπτωση του ανθρώπου, εφαρμόζουμε αυτές τις μεθοδολογίες σε κύτταρα που καλλιεργούμε σε τρυβλία πετρί, ενώ για την περίπτωση μιας σειράς οργανισμών-μοντέλων, όπως είναι το ποντίκι, ο αρουραίος και η όρνιθα, εφαρμόζουμε τις μεθοδολογίες αυτές σε ολόκληρο τον οργανισμό. Επιπλέον, για τη μελέτη της καρκινογένεσης, δημιουργούμε ανθρώπινους όγκους στους οργανισμούς-μοντέλα ώστε να διαπιστώσουμε εάν τα γονίδια που έχουμε εντοπίσει δίνουν σημαντικές εντολές για την προαγωγή ή την καταστολή της ογκογένεσης. Επίσης, στο πλαίσιο της μελέτης μιας ομάδας γονιδίων, που πρόσφατα ανακαλύψαμε και φαίνεται, εκτός από τον εγκέφαλο, να εμπλέκονται στις νεφρικές παθήσεις, χρησιμοποιούμε βιοψίες νεφρού από ασθενείς με παθήσεις όπως ο καρκίνος του νεφρού, η διαβητική νεφροπάθεια κ.ά. και προσπαθούμε με μοριακές τεχνικές να ανιχνεύσουμε τον τύπο των κυττάρων που σχετίζονται με τα μελετούμενα μόρια. Στη συνέχεια, καλλιεργούμε τα κύτταρα, παρεμβαίνουμε στη λειτουργία των μελετούμενων μορίων και παρατηρούμε διάφορα μοριακά μονοπάτια που σχετίζονται με την επιβίωση των κυττάρων του νεφρού.

Ποια είναι τα χαρακτηριστικά των νευρικών βλαστικών κυττάρων και γιατί συγκεντρώνουν το έντονο ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας;

Τα νευρικά βλαστικά κύτταρα γεννούν τα διαφορετικά είδη κυττάρων του νευρικού συστήματος που θα σχηματίσουν όλες τις βασικές δομές του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού. Από αυτά τα κύτταρα, μέσα από μια αυστηρά ρυθμιζόμενη ιεραρχία κυτταρικών διαιρέσεων, προκύπτουν σταδιακά τα δισεκατομμύρια των νευρώνων και των γλοιοκυττάρων που θα σχηματίσουν τον ανθρώπινο εγκέφαλο. Η διαδικασία αυτή έχει έναν πολύ συγκεκριμένο και σταθερό ρυθμό. Αν επιταχυνθεί, τότε πολύ γρήγορα θα εξαντληθούν οι «δεξαμενές» των νευρικών βλαστικών κυττάρων και δεν θα προλάβουν να παράγουν τον κολοσσιαίο αριθμό νευρώνων. Από την άλλη, αν επιβραδυνθεί, τότε το χρονικό διάστημα της κύησης δεν θα είναι επαρκές για να προκύψουν όλα τα διαφορετικά είδη νευρικών κυττάρων. Πολλές παθήσεις του νευρικού συστήματος έχουν τη βάση τους σε προβλήματα που εμφανίζονται σε αυτές τις διαδικασίες. Κατανοώντας λοιπόν τους μηχανισμούς που διέπουν τη λειτουργία τους, ίσως στο μέλλον καταφέρουμε να αποκαταστήσουμε τις βλάβες του νευρικού συστήματος και να αναπτύξουμε νέες θεραπείες.

Υπάρχουν, ή αναμένετε να υπάρξουν στο μέλλον, πρακτικές εφαρμογές της
έρευνάς σας σχετικές με την υγεία του ανθρώπου;

Πιστεύουμε ότι η επιτυχής ολοκλήρωση των μελετών που πραγματοποιούμε θα προσφέρει μια νέα κατηγορία γονιδίων-στόχων και ρυθμιστικών μονοπατιών για την κατανόηση των ασθενειών του εγκεφάλου αλλά και για την ανάπτυξη νέων θεραπειών. Για παράδειγμα, έχουμε ήδη καταφέρει να αποκρυπτογραφήσουμε τον ρόλο ενός δικτύου γονιδίων (δηλαδή ένα μικρό κείμενο από «λέξεις» δομημένες από τμήματα DNA) με σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση των ιδιοτήτων των νευρικών βλαστικών κυττάρων αλλά και στην καρκινογένεση τόσο του νευρικού συστήματος όσο και άλλων οργάνων. Τα γονίδια αυτά φαίνεται να ρυθμίζουν την ισορροπία των νευρικών βλαστικών κυττάρων ανάμεσα σε πολλαπλασιαμό και διαφοροποίηση, αλλά και να προάγουν την προστασία των νευρικών κυττάρων από τοξικούς παράγοντες. Στην περίπτωση του καρκίνου, ρυθμίζουν αρνητικά την ικανότητα των καρκινικών κυττάρων να αυξάνονται και να δημιουργούν όγκους. Έχουμε ήδη δημοσιεύσει τα αποτελέσματα αυτά σε μια σειρά έγκριτων, διεθνών επιστημονικών περιοδικών, όπως είναι τα «Nature communications», «PLoS Biology», «Oncogene», «Journal of Neuroscience», «Scientific Reports» κ.ά.

Το σημαντικότερο στοιχείο όμως είναι ότι πρόσφατα εντοπίσαμε μια σειρά από μικρά χημικά μόρια με την ιδιότητα να ενισχύουν τη λειτουργία αυτού του δικτύου γονιδίων. Δηλαδή, αναγκάζουν τα κύτταρα να διαβάσουν το μικρό αυτό κείμενο από λέξεις-τμήματα DNA με τον τρόπο που θέλουμε εμείς, π.χ. να προάγουν τη διαφοροποίηση των νευρικών βλαστικών κυττάρων, την προστασία των νευρώνων και να παρεμποδίζουν την ανάπτυξη συγκεκριμένων όγκων. Ευελπιστούμε ότι στο εγγύς μέλλον θα καταφέρουμε να δοκιμάσουμε τη δράση αυτών των χημικών μορίων σε κύτταρα που θα ληφθούν από ασθενείς, ώστε να δούμε εάν θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες θεραπείες.

Όλα αυτά δεν θα ήταν εφικτά δίχως τη συνεχή και εντατική εργασία μιας ομάδας εξαιρετικά ταλαντούχων επιστημόνων που στελεχώνουν το εργαστήριό μας, το εργαστήριο Νευροβιολογίας στο κέντρο βασικής έρευνας του Ιδρύματος Ιατροβιολογικών Ερευνών της Ακαδημίας Αθηνών. Συγκεκριμένα, τα μέλη του εργαστηρίου μας είναι η Βαλέρια Καλτεζιώτη, ο Νίκος Μαλισσόβας, η Δάφνη Αντωνίου, ο Δημήτρης Γκίκας, η Ελπινίκη Νίνου, η Τίνα Τσαμπούλα, η Άρτεμις Μιχαήλ και η Δώρα Μανωλάκου.

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

ΓΝΩΜΕΣ

ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ

EDITORIAL

ΑΝΑΛΥΣΗ

SOCIAL