23.2 C
Athens
September 16, 2019
ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

Τι είναι η «αυτοφαγία» και ποια μπορεί να αλλάξει τη ζωή μας

Γράφει η Βάσω Μιχοπούλου

Ελάχιστα γνωρίζουμε για την αυτοφαγία, την ωφέλιμη αυτή κυτταρική διαδικασία μέσω της οποίας μπορούμε να ελέγξουμε τις φλεγμονές, να χάσουμε βάρος, να δείξουμε νεότεροι και να αποκτήσουμε ευεξία. Και δεν θα μαθαίναμε απολύτως τίποτα αν ο Ιάπωνας καθηγητής Βιολογίας Yoshinori Ohsumi από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο του Τόκυο δεν κέρδιζε εξαιτίας της το βραβείο Νόμπελ. Σπάνια απονέμεται βραβείο Νόμπελ σε έναν και μόνο επιστήμονα.

Αυτή ήταν εξάλλου και η έκπληξη του Νομπελίστα όταν άκουσε τη μεγάλη είδηση. Είναι τόσοι πολλοί οι ερευνητές που εργάζονται πλέον πάνω στο δικό του ερευνητικό αντικείμενο, που και ο ίδιος περίμενε να ακούσει και άλλα ονόματα, όταν ανακοινώθηκε πως το Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής 2016 απονέμεται σε εκείνον αποκλειστικά για «τις ανακαλύψεις των μηχανισμών αυτοφαγίας». Η ανακοίνωση μάλιστα τον βρήκε να εργάζεται μέσα στο εργαστήριό του.

Συνάντηση

Αυτά μου διηγείται μεσημεράκι Ιουνίου στην πόλη Lindau της Βαυαρίας. Έχει φτάσει στο σημείο συνάντησης πριν από μένα και με περιμένει χαμογελαστός. Είναι μικρόσωμος, πολύ ευγενικός και συμπαθητικός. Κουβαλά την ταπεινότητα και συστολή του μεγάλου επιστήμονα, που δεν έρχεται καθόλου σε αντίστιξη με τον σεβασμό που αποπνέει. Έχει μια χαρακτηριστική γενειάδα, την οποία διατηρεί τα τελευταία 50 χρόνια και, ταυτόχρονα, σχολιάζει με χιούμορ. Λέει πως την κόντυνε για τη συνέντευξη τύπου της βράβευσης, ακολουθώντας τη συμβουλή της επίσης ακαδημαϊκού συζύγου του Mariko, καθώς «τόσο μακριά δεν είναι πολύ trendy ως ‘look’ στην Ιαπωνία» (γελάει). Φοράει ένα κομψό κοστούμι και μια γκρι γραβάτα με επαναλαμβανόμενο μοτίβο τη χημική ένωση της αιθανόλης, που μαρτυρά τις βασικές σπουδές του στη Χημεία. Μιλάει δε τόσο ήρεμα και χαμηλόφωνα που δυσκολεύεσαι να τον ακούσεις. Του συστήνομαι και μου λέει ότι πρέπει κάποτε να επισκεφθεί την Ελλάδα. Το έχει κατά κάποιον τρόπο «χρέος». Άλλωστε ελληνικούς όρους χρησιμοποιεί και στην έρευνά του, αφού η «αυτοφαγία» (autophagy) είναι μια αρχαιοελληνική σύνθετη λέξη.

Ο καθηγητής με τη Β. Μιχοπούλου

Ο 73χρονος Νομπελίστας δείχνει ήρεμος, όμως διακατέχεται από μια συνεχή αγωνία. Τον κυνηγά ο χρόνος και εκείνος τρέχει με τη σειρά του από πίσω του. Πιστεύει πως λόγω προχωρημένης ηλικίας δεν θα προλάβει να δώσει απαντήσεις σε όλα τα επιστημονικά ερωτήματα που προκύπτουν καθημερινά. «Δεν υπάρχει γραμμή τερματισμού για την Επιστήμη. Όταν απαντώ σε μια ερώτηση, έρχεται μια άλλη. Ποτέ φυσικά δεν έθρεψα αυταπάτες ότι θα βρω όλες τις απαντήσεις. Έτσι συνεχίζω όσο ζω να θέτω ερωτήσεις, αφού είναι τόσα πολλά τα θεμελιώδη ερωτήματα που παραμένουν αναπάντητα. Η αυτοφαγία είναι μεν δημοφιλής πλέον, αλλά κάποιοι βασικοί μηχανισμοί, όπως για παράδειγμα η διαδικασία του κυτταρικού εκφυλισμού ή ο μεταβολισμός του RNA, δεν έχουν πλήρως διαλευκανθεί», συμπληρώνει ο διαπρεπής επιστήμονας.

Στο ερώτημα γιατί ασχολήθηκε με την Επιστήμη απαντάει «από πάθος και από περιέργεια». Στο ερώτημα γιατί επέλεξε την αυτοφαγία, απαντά γιατί «ήθελε, όπως συνηθίζει γενικά και όπως τον ευχαριστεί, να κάνει κάτι διαφορετικό από τους υπόλοιπους, να πειραματιστεί σε νέα ερευνητικά πεδία, θεωρώντας πως η κυτταρική αποδόμηση θα ήταν ένα ενδιαφέρον ζήτημα».

Αυτή, εξάλλου, είναι και η συμβουλή που δίνει στους νέους ερευνητές που επιλέγουν συνήθως ασφαλή πεδία, τα οποία τους δίνουν γρήγορα ερευνητικά αποτελέσματα: «Να παίρνουν ρίσκα και να αποφεύγουν πεπατημένους επιστημονικούς δρόμους έρευνας. Αλλά πάντα να επιστρέφουν σε θεμελιώδη ερωτήματα. Μπορεί και να μην πετύχουν, αλλά μπορεί και να αγγίξουν την πρόκληση, και αυτό είναι εξίσου σημαντικό!»

Θεμελιώδης διαδικασία για την κυτταρική επιβίωση

Ο Καθηγητής Κυτταρικής Βιολογίας, που, σύμφωνα με τον Ιαπωνικό Τύπο, είναι ο  25ος Ιάπωνας Νομπελίστας και ο 4ος με Νόμπελ Ιατρικής, στην ερώτηση τι σημαίνει για αυτόν αυτή η ύψιστη επιστημονική διάκριση απαντά γελώντας: «Δεν το έχω βρει ακόμη!». Είχε περάσει από το μυαλό του η βράβευση ως όνειρο, αλλά δεν ξόδεψε και τη ζωή του με τη σκέψη και την προσμονή του βραβείου. Εξάλλου, όπως ο ίδιος δηλώνει, δεν υπήρξε ποτέ ανταγωνιστικός.

Όμως, ο Νομπελίστας δεν βραβεύτηκε επειδή ανακάλυψε τον μηχανισμό της αυτοφαγίας. Αυτή είχε ήδη παρατηρηθεί για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1950 με την ανακάλυψη του λυσοσώματος, αυτού του οργανιδίου που λειτουργεί ως μια εγκατάσταση ανακύκλωσης μέσα στο κύτταρο, γεμάτη με πεπτικά ένζυμα,  ικανά αφενός να διασπούν πρωτεΐνες, άχρηστα οργανίδια, τμήματα τροφής, ιούς και βακτήρια, και αφετέρου να προωθούν κάποια από τα προϊόντα διάσπασης για νέα χρήση. Ήταν μάλιστα η ανακάλυψη που επέφερε το Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής το 1974 στο Βέλγο βιοχημικό Christian de Duve και άνοιξε νέους ερευνητικούς δρόμους.

Πηγή: Tokyo Institute of Technology

Ένας από αυτούς τους δρόμους, που ακολούθησε στη δεκαετία του 1990 ο Yoshinori Ohsumi, τον οδήγησε στην ταυτοποίηση των υπεύθυνων για την αυτοφαγία γονιδίων και στην ανίχνευση των μηχανισμών της σε όλα τα έμβια όντα. Η διαδικασία αναγνωρίστηκε ως θεμελιώδης για την κυτταρική επιβίωση και τη λειτουργική ακεραιότητα, αλλά και για πολλές φυσιολογικές διεργασίες, όπως είναι η προσαρμογή στην ασιτία ή η απόκριση σε λοιμώξεις.

Οι πιθανές μεταλλαγές που μπορούν να συμβούν σε γονίδια αυτοφαγίας, όπως εξηγεί ο Καθηγητής, μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές ασθένειες, όπως καρκίνο ή διαφόρων ειδών νευρολογικές διαταραχές. Και όλα αυτά αποδείχτηκαν με μια σειρά πειραμάτων, στα οποία ο ερευνητής χρησιμοποίησε ως υλικό έναν μονοκύτταρο οργανισμό, μια απλή ζύμη αρτοποιίας.

Η έρευνα θέλει ρίσκο και όχι συντηρητισμό!

Η ιδέα ότι τα κύτταρά μας τρώνε τον εαυτό τους μπορεί να δημιουργεί αρνητικούς συνειρμούς, παραπέμποντας στον κανιβαλισμό, ωστόσο στην πραγματικότητα αυτή η διαδικασία δεν αποτελεί μόνο έναν τακτικό τρόπο ανακύκλωσης της περιττής ύλης αλλά και μια μορφή αυτο-ίασης κατά του καρκίνου και άλλων ασθενειών. Κάθε μέρα ο οργανισμός μας πρέπει να καταναλώνει περίπου 200 με 300 γραμμάρια πρωτεΐνης, αλλά μόνο περίπου 70 γραμμάρια προέρχονται από τη διατροφή μας. Για να καλύψει το έλλειμμα κάθε κύτταρο στο σώμα μας χρειάζεται να «καταβροχθίζει» παλιές ή κατεστραμμένες πρωτεΐνες και να τις επαναχρησιμοποιεί. Ουσιαστικά πρόκειται για μια διαδικασία αποτοξίνωσης του κυττάρου από τα παραπροϊόντα του μεταβολισμού του, που είναι απαραίτητη για τη ζωή, αφού ένα κύτταρο που αδυνατεί επί μακρόν να κάνει αυτοφαγία είναι καταδικασμένο σε θάνατο.

Τα κύτταρα λόγω του μεταβολισμού τους και του τοξικού περιβάλλοντος γεμίζουν με επιβλαβή συστατικά, από τα οποία πρέπει να απαλλάσσονται. Για αυτό, αιχμαλωτίζουν και ανακυκλώνουν στα λυσοσώματα, που αποκαλούνται και «σάκοι αυτοκτονίας», ενδοκυτταρικές πρωτεΐνες και οργανίδια κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες. Από τις εργασίες του Christian de Duve ήταν γνωστό ότι το κύτταρο τυλίγει σε μεμβράνες τα υλικά που σκοπεύει να ανακυκλώσει δημιουργώντας κυστίδια. Τα κυστίδια αυτά μετακινούμενα φτάνουν στα λυσοσώματα όπου αδειάζουν το περιεχόμενό τους.

Ο Ohsumi ξεκίνησε τις έρευνές του στην αυτοφαγία το 1988, εστιάζοντας στην αποδόμηση των πρωτεϊνών στα κενοτόπια (το αντίστοιχο λυσόσωμα) ενός μονοκύτταρου μύκητα, μιας ζύμης δηλαδή, την ύπαρξη των οποίων υπέθεσε, αφού η μαγιά είναι πολύ μικρή και τα οργανίδιά της σχεδόν αόρατα που δεν διακρίνονται εύκολα με μικροσκόπιο.

Υπέθεσε πως, αν προκαλούσε μια διαταραχή στη δράση των πεπτικών ενζύμων στο εσωτερικό των κενοτοπίων, θα διέγειρε την εμφάνιση αυτοφαγικών κυστιδιών, δηλαδή  ειδικών κυστιδίων μέσα στα οποία θα αποθηκεύονταν υλικά που προορίζονται για ανακύκλωση συστατικών μέσα στο κύτταρο. Εξέθεσε, λοιπόν, τη ζύμη σε κατάσταση ασιτίας και μέσα σε λίγες ώρες παρατήρησε ότι τα κενοτόπια γέμισαν σαφώς με αυτοφαγικά κυστίδια. Διαπίστωσε μάλιστα και μια αύξηση στον αριθμό τους, αφού δεν υπήρχαν τα κατάλληλα ένζυμα για να τα διαλύσουν. Ένα χρόνο μετά, ταυτοποίησε τα πρώτα υπεύθυνα γονίδια για την αυτοφαγία, ενώ δεν άργησε να παρατηρήσει πως ο ίδιος μηχανισμός ίσχυε και για τον ανθρώπινο οργανισμό.

Πηγή: Christian Flemming/Lindau Nobel Laureate Meeting

Τώρα πλέον, με τον Ιάπωνα επιστήμονα να έχει επισημάνει την τεράστια σημασία της  αυτοφαγίας, τη σκυτάλη παίρνουν οι ερευνητές που εστιάζουν στην παραγωγή φαρμάκων που θα επεμβαίνουν στην αυτοφαγία και θα τη ρυθμίζουν προς το όφελος του οργανισμού. Συγκεκριμένα στοχεύουν στην επαναφορά της συγκεκριμένης κυτταρικής διαδικασίας, όταν βρίσκεται σε δυσλειτουργία, κατά την οποία αναπτύσσονται νευρολογικά νοσήματα, διαβήτης και κακοήθειες. Πρόσφατα αναφέρθηκε ότι μια αμερικανική start up, η Casma Therapeutics, έλαβε $58,5 εκατομμύρια για να πειραματιστεί με νέα φάρμακα που διεγείρουν στο έπακρο την αυτοφαγία. Η αυτοφαγία, βάσει των μελετών του Καθηγητή, αλλά και άλλων ερευνητών, συντελεί στην πρόληψη του καρκίνου, στη διατήρηση του μεταβολισμού και στην ανοσοπροστασία, ενώ ερευνάται η συμβολή της στην εξέλιξη νευροεφυλιστικών νόσων όπως Πάρκινσον και Αλτσχάιμερ.

Επιστήμη στη  βάση του ανθρωπισμού

Ο Νομπελίστας γεννήθηκε το 1945 στη Φουκουόκα, περίπου μισό χρόνο πριν από το τέλος του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου, και μεγάλωσε σε ένα περιβάλλον φιλικό προς τη μάθηση, αφού ο πατέρας του ήταν Καθηγητής Μηχανικής Ορυχείων στο πανεπιστήμιο Kyushu. Σπούδασε Χημεία στο Πανεπιστήμιο του Τόκυο, από όπου έλαβε και το διδακτορικό δίπλωμα το 1974 και όπου επέστρεψε μετά από λίγα χρόνια από το Πανεπιστήμιο Rockefeller της Νέας Υόρκης. Το 1996 μετακινήθηκε στο Εθνικό Ινστιτούτο Βασικής Βιολογίας στο Okazaki, ενώ σύνδεσε το όνομά του με το Πανεπιστήμιο Ανωτέρων Σπουδών Sokendai στη Hayama και με το Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Τόκυο, όπου εργάζεται ως σήμερα.

Πριν από το Νόμπελ ο Ohsumi είχε κερδίσει πολλά βραβεία, ανάμεσα στα οποία το βραβείο Fujihara (2005), το Βραβείο της Ακαδημίας της Ιαπωνίας (2006), τα βραβεία Asahi (2009) και Κιότο (2012), το Διεθνές Βραβείο Gairdner Foundation (2015), το Διεθνές Βραβείο Βιολογίας (2015), το Βραβείο Ιατρικής Επιστήμης Keio (2015) και το βραβείο Wiley στις Βιοϊατρικές Επιστήμες (2016).

Ο Καθηγητής, αν και μετά το Νόμπελ έχει γίνει πολυάσχολος, όπως λέει, δείχνει να απολαμβάνει το γεγονός πως του δίνεται η ευκαιρία να μιλάει ανοικτά για την Επιστήμη και να εμπνέει τη νεολαία να ασχοληθεί μαζί της. Ενθουσιάζεται δε με τους μικρούς μαθητές, η ηλικία των οποίων δεν ξεπερνά τα πέντε έτη. «Είναι εκπληκτικό όταν πηγαίνεις στα νηπιαγωγεία και ακούς τα πιτσιρίκια να σου λένε πως θα γίνουν επιστήμονες» (γελάει).

Η συζήτηση με το Νομπελίστα παρότι επισήμως λόγω του διαθέσιμου χρόνου σταματά εδώ, δεν τελειώνει ποτέ. Τον ευχαριστώ θερμά και τον αποχαιρετώ. Απομακρύνομαι κρατώντας στα χέρια μου το σημειωματάριό μου αλλά πριν το βάλω στη τσάντα μου στέκομαι για να καταγράψω τις δύο τελευταίες φράσεις που μου είπε και που συνοψίζουν την ουσία της Επιστήμης: «Επιστήμη χωρίς ανθρωπισμό δεν έχει ελπίδα!»

 

Related posts

Αποτυχημένα πειράματα γέμισαν με μεταλλαγμένα κουνούπια τη Βραζιλία

times1

Πρωτοποριακό τζελ «επιδιορθώνει» καρδιές

times1

Ένας «Τυφώνας» θα σώσει τις ελληνικές θάλασσες

times1

Προειδοποίηση της NASA: Πλησιάζουν τη Γη δύο αστεροειδείς

times1

Συσκευή παράγει ηλεκτρικό ρεύμα από τον κρύο νυχτερινό ουρανό

times1

Η WIND επιβραβεύει τα παιδιά των εργαζομένων της που αριστεύουν

times1

Leave a Comment