Συνεχης ενημερωση

    Σάββατο, 25-Απρ-2020 08:57

    Χαρτογράφηση αχαρτογράφητων νερών

    • Εκτύπωση
    • Αποστολή με email
    • Προσθήκη στη λίστα ανάγνωσης
    • Μεγαλύτερο μέγεθος κειμένου
    • Μικρότερο μέγεθος κειμένου

    Του Θοδωρή Γιάνναρου

    "Πάντα υπάρχουν ούριοι άνεμοι γι’ αυτούς που ξέρουν πού πηγαίνουν, αλλά μόνο  ο οξυδερκής αναγνωρίζει τη λεπτομέρεια, που οι άλλοι απλά δεν μπορούν να δουν".

    Το πρόβλημα της Μοριακής Βιολογίας και της Γενετικής δεν είναι πια η έλλειψη δεδομένων. Το πρόβλημα είναι η σύνθεση της πληθώρας των δεδομένων που ανακαλύπτονται καθημερινά, το οποία, όμως, πρέπει να φαντάζεται ο ερευνητής για να έχει κάποια στιγμή την τύχη να τα δει μπροστά του!

    COVID-19: Οι περισσότερες σοβαρές περιπτώσεις βαρέως νοσούντων από COVID-19 είναι ηλικιωμένοι με υποκείμενα νοσήματα, αλλά όλως παραδόξως σε όλο τον κόσμο... και στην Ελλάδα, ανάμεσα στους σοβαρά άρρωστους και στα θύματα της νόσου συγκαταλέγονται και νεαρά  άτομα, άνδρες και γυναίκες -ακόμα και παιδιά, που κατά τα άλλα είναι υγιείς.

    Μοριακοί Βιολόγοι και Ιολόγοι παλεύουν να κατανοήσουν αυτή την "ιδιαιτερότητα” της νόσου και αναπόφευκτα αναζητούν τη λύση του "μίτου” στο γονιδίωμα του συγκεκριμένου ιού. Πέρα από τις όποιες διαφορές στο ανοσοποιητικό σύστημα μεταξύ των ανθρώπων, τα γονίδια είναι ο δεύτερος βασικός παράγων που μπορεί να εξηγήσει γιατί κάποιοι περνάνε τη νόσο σχεδόν ή απόλυτα... ξώφαλτσα, ενώ για μερικούς συνομηλίκους τους αποβαίνει μοιραία, δημιουργώντας σοβαρές επιπλοκές που φθάνουν σε πολυοργανικές ανεπάρκειες, σηψαιμία και θάνατο.

    Οι γενετικές έρευνες που ξεκίνησαν ελπίζεται ότι θα αποκαλύψουν ποιοι άνθρωποι κινδυνεύουν περισσότερο και ποιοι λιγότερο, ανάλογα με το γενετικό τους προφίλ. Αυτό σίγουρα θα δημιουργήσει και θ’ ανοίξει νέα μονοπάτια θεραπείας για την COVID-19.

    Ο ιός SARS-COV-2, ο πανδημικός κορονοϊός που προκαλεί την ίωση COVID-19,  που εμφανίστηκε για πρώτη φορά στην Κίνα τον Δεκέμβριο του 2019, είναι τελικά ένας εισβολέας... ίσων ευκαιριών. Αν είστε άνθρωπος, ο ιός θέλει απλά να μπει μέσα σας, για να πολλαπλασιαστεί στο σώμα σας. Ανεξαρτήτως ηλικίας, φυλής, φύλου, ο ιός φαίνεται να μολύνει ανθρώπους με τον ίδιο ρυθμό. Αυτό έχει νόημα, δεδομένου ότι είναι ένα εντελώς νέο παθογόνο έναντι του οποίου περίπου κανένας δεν έχει προϋπάρχουσα ανοσία.

    Η ασθένεια COVID-19 που προκαλεί ο ιός SARS-CoV2 είναι ανεξέλεγκτη στις εκδηλώσεις της. Κάποιοι που έχουν μολυνθεί δεν αρρωσταίνουν ποτέ.  Κάποιοι άλλοι βιώνουν ένα ευρύ φάσμα συμπτωμάτων, όπως πυρετό και βήχα. Για άλλους τα συμπτώματα που βιώνουν είναι κράμπες στο στομάχι και διάρροια. Άλλοι χάνουν την όρεξή τους. Μερικοί χάνουν την αίσθηση της όσφρησης.

    Υπάρχει όμως και ένα μέρος αυτών που νοσούν και πνίγονται σε μια θάλασσα αναπνευστικών σωλήνων, όντας αναγκασμένοι να οξυγονώνουν τους πλημμυρισμένους από τον ιό πνεύμονές τους. Οι ηλικιωμένοι εκείνοι με τις υποκείμενες νόσους και οι άνδρες αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος των θυμάτων. Αλλά όχι πάντα. Στις ΗΠΑ, ένα ανησυχητικά υψηλό ποσοστό αυτών που νοσηλεύονται με σοβαρά συμπτώματα είναι ενήλικες, συμπεριλαμβανομένων και των γυναικών, κάτω των 40 ετών. Ούτε τα παιδιά, και ιδίως τα βρέφη, είναι ανίκητα και κάλλιστα μπορούν να νοσήσουν.

    Για να γίνει κατανοητό και να εξηγηθούν αυτές οι διαφορές, οι ειδικοί Μοριακοί Βιολόγοι έχουν καθορίσει τα επιδημιολογικά δεδομένα που εκπορεύονται από σημεία αναφοράς και πρόσβασης, όπως η Κίνα, η Ιταλία και οι ΗΠΑ, αναζητώντας κατάλληλα μοτίβα στην ηλικία, τη φυλή, το φύλο, το κοινωνικοοικονομικό status, τις επιμέρους συνήθειες και την πρόσβαση στην υγεία και στην ιατρική μέριμνα.. Τώρα όμως αρχίσαμε... να σκάβουμε κάπου αλλού για ενδείξεις - στο DNA.

    Στις 23 Απριλίου, ξεκίνησε μια νέα μελέτη με σκοπό να φωτίσει τυχόν γενετικές διαφορές που θα μπορούσαν να διαλευκάνουν, γιατί οι άνθρωποι που έχουν προσβληθεί από τον COVID-19 έχουν τόσο διαφορετικές αποκρίσεις ή εξέλιξη στη λοίμωξη. Η Μοριακή Βιολογία και οι επιστήμονες που την υπηρετούν συμμετέχουν σε μια σειρά αναδυόμενων επιστημονικών ερευνών, με στόχο την "απάντηση” στη συγκεκριμένη ερώτηση. 

    Υπάρχουν μήπως γονίδια "Μαχητές” και γονίδια "Εφιάλτες”, με τα πρώτα να εμποδίζουν τον ιό να αναπαραχθεί και που, κατά κάποιον τρόπο, να κλείνουν τις πόρτες στα μούτρα, πριν φθάσει στον πνεύμονα, ενώ τα άλλα -οι Εφιάλτες- προδίδουν τον οργανισμό, όπως πρόδωσε ο Εφιάλτης τους Σπαρτιάτες στις Θερμοπύλες, και δείχνουν στον ιό τα κατάλληλα μονοπάτια εισόδου, ή απλά τον προσκαλούν, ανοίγοντάς του συγχρόνως διάπλατα τις πύλες;

    Προηγούμενη έρευνα δείχνει ότι ορισμένες παραλλαγές γονιδίων μπορούν να θέσουν τους ανθρώπους σε υψηλότερο κίνδυνο για ορισμένες μολυσματικές ασθένειες. Άλλες παραλλαγές προσφέρουν προστασία, όπως η μετάλλαξη CCR5 που καθιστά τους ανθρώπους που το φέρουν ανθεκτικούς στον ιό HIV. Σε αυτό το σημείο, είναι πολύ νωρίς για να πούμε πόσο καίριο ρόλο μπορεί να διαδραματίσει το DNA στην εξέλιξη της λοίμωξης COVID-19, ωστόσο αυτά τα ευρήματα μπορεί κάποια στιγμή, που ελπίζω να έρθει σύντομα, μιας και όλος ο πλανήτης είναι σε επιστημονικό συναγερμό, να χρησιμοποιηθούν για τον εντοπισμό ατόμων με υψηλότερο κίνδυνο για τα πιο σοβαρά συμπτώματα και για την επιτάχυνση της αναζήτησης πιθανών νέων θεραπειών, εξειδικευμένων και εξατομικευμένων...

    Θέλουμε να καταλάβουμε πώς τα γονίδια επηρεάζουν την απόκρισή μας στον ιό. Η ελπίδα μας είναι ότι με τη συλλογή δεδομένων από άτομα που έχουν υποβληθεί σε τεστ και διαγνωστεί ότι έχουν μολυνθεί με SARS-CoV2, μπορούμε να μάθουμε κάτι για τη βιολογία της νόσου COVID-19, για να μπορούμε να συμβάλουμε στην αντιμετώπιση των πιθανών επιπλοκών  με μεγαλύτερη επιτυχία, ή ακόμα και να τις μηδενίσουμε.

    Ενώ άλλες εταιρείες ερευνών DNA έχουν μετατρέψει τα κλειστά εργαστήριά τους σε εργαστήρια δοκιμών COVID  η "23andMe” αποφάσισε να αξιοποιήσει ένα μοναδικό περιουσιακό της στοιχείο: την τεράστια βάση δεδομένων της, με περισσότερους από 10 εκατομμύρια πελάτες, εκ των οποίων το 80 τοις εκατό έχει δώσει τη συγκατάθεσή τους για τις γενετικές τους πληροφορίες με  λεπτομέρειες, που θα χρησιμοποιηθούν για τη σχετιζόμενη με τον νέο κορονοϊό έρευνα. Η εταιρεία έχει αφιερώσει χρόνια στη δημιουργία μιας πλατφόρμας που καθιστά εύκολη τη διεξαγωγή ερευνών μαζικά σε αυτήν την ομάδα όλων των εν δυνάμει συμμετεχόντων στη μελέτη, με αποτέλεσμα, κάθε γενετικό προφίλ να συνοδεύεται από εκατοντάδες φαινοτυπικά σημεία και δεδομένα - όπως π.χ. ακόμα και πόσα τσιγάρα έχει καπνίσει ένας πελάτης στη διάρκεια της ζωής του ή αν κάποιος στην οικογένειά του έχει ποτέ διαγνωστεί με διαβήτη κ.λπ. Ο τεράστιος όγκος δεδομένων που έχει στη διάθεσή της, έχει οδηγήσει σε επιστημονικό άλμα την εταιρεία και την μεταμόρφωσε σε ερευνητική εταιρεία "γονιδιακής εφαρμοσμένης παραγωγής”.

    Εάν συγκεντρωθούν αρκετές απαντήσεις από άτομα που έχουν συνάψει σύμβαση για τη μελέτη της λοιμώξεως COVID-19, οι Μοριακοί Βιολόγοι και οι Γενετιστές θα πραγματοποιήσουν μια στατιστική ανάλυση και μια μελέτη συσχέτισης σε ολόκληρο το γονιδίωμα. Ως βασικό στοιχείο της γενετικής έρευνας, θα περιλαμβάνεται η ταξινόμηση ατόμων σε διαφορετικές ομάδες - σε αυτήν την περίπτωση πιθανώς με βάση τα συμπτώματα - και η σάρωση των δεδομένων DNA τους, ώστε να διαπιστωθεί εάν ορισμένες παραλλαγές στον γενετικό κώδικα εμφανίζονται συχνότερα μεταξύ ατόμων με συγκεκριμένα συμπτώματα. Εάν αυτό συμβεί πολλές φορές, μπορούν να πούμε με σιγουριά ότι αυτές οι παραλλαγές συνδέονται με αυτά τα συμπτώματα.

    Είναι δύσκολο να προβλέψουμε τι είδους γονίδια θα ανακαλυφθούν κατά τη διάρκεια αυτών των δοκιμών εξόρυξης και απομόνωσης DNA, αλλά πολλά από αυτά πιθανότατα θα αντιστοιχούν σε περιοχές του γονιδιώματος που είναι υπεύθυνες για την ενοποίηση της ανοσοαπόκρισης.

    Γενικά, γνωρίζουμε ότι τα γονίδια επηρεάζουν σημαντικά την πορεία μιας ιογενούς λοίμωξης. Αυτό είναι αναμενόμενο, δεδομένου ότι στην ιστορία, οι άνθρωποι που εξελίσσονται σε διαφορετικά περιβάλλοντα έχουν εκτεθεί σε διαφορετικής μορφής παθογόνα ακόμα και αν προέρχονται από το ίδιο είδος, μιας και ένας ιός συνεχώς μεταλλάσσονται όπως διασπείρεται από ξενιστή σε ξενιστή! 

    Είναι λογικό ότι το ανοσοποιητικό σύστημα συντονίζεται διαφορετικά σε διαφορετικούς ανθρώπους. Στην πραγματικότητα, μια επικίνδυνη ανοσολογική αντίδραση που είναι γνωστή ως "καταιγίδα κυτοκινών” προκάλεσε τον θάνατο πολλών ασθενών με SARS και υπάρχουν υποψίες ότι ευθύνεται για ορισμένους από τους θανάτους μεταξύ των νεαρών ασθενών με λοίμωξη COVID-19.

    Ένας άλλος πιθανός υποψήφιος είναι το γονίδιο που κωδικοποιεί έναν υποδοχέα -τον ACE2-, που βρίσκεται στην επιφάνεια των πνευμόνων και άλλων ανθρώπινων κυττάρων, και που αποτελεί τη μοριακή πόρτα, μέσω της οποίας ο SARS-CoV-2 διεισδύει και διασπείρεται εντός του οργανισμού. 

    Μικρές παραλλαγές σε αυτό το γονίδιο μπορεί να οδηγήσουν σε εκδόσεις του υποδοχέα που είναι πιο εύκολο ή πιο δύσκολο να ξεκλειδωθούν. Εναλλακτικά, οι παραλλαγές στις περιοχές του γονιδιώματος που ενεργοποιούν ή απενεργοποιούν το γονίδιο ACE2 μπορεί επίσης να διαδραματίσουν ρόλο. Η λιγότερη γονιδιακή δραστηριότητα θα σήμαινε ότι τα κύτταρα του ατόμου έχουν παραγάγει λιγότερους υποδοχείς για να το πλήξει ο ιός.

    Σε αυτό το σημείο, όμως, είναι νωρίς για εικασίες σχετικά με τον ρόλο που διαδραματίζουν τα γονίδια στον καθορισμό της πορείας της λοιμώξεως COVID-19, αλλά αυτό σύντομα θα αλλάξει.

    Συμβαίνει επειδή είναι καθαρά ένα παιχνίδι αριθμών. Είναι καλύτερο να εντοπίσουμε μεταλλάξεις που συμβαίνουν ξανά και ξανά σε έναν πληθυσμό, με καθεμία να ασκεί πολύ μικρή επίδραση στην ευαισθησία ενός ατόμου. Και επειδή εκτελείται συνήθως με το είδος των περιορισμένων γενετικών δεδομένων που συλλέγονται -ένα στιγμιότυπο περίπου 600.000 τοποθεσιών στο γονιδίωμα-, οι κοινές παραλλαγές αυτές είναι ευκολότερα διαπιστώσιμες από τις πιο σπάνιες.

    Αλλά είναι αυτές οι πολύ σπάνιες μεταλλάξεις, που πιθανόν να οδηγούν σε περιπτώσεις εξαιρετικής ευαισθησίας στη λοίμωξη COVID-19; Στα μέσα της δεκαετίας του 2000, πραγματοποιήθηκαν μερικές από τις πρώτες γενετικές μελέτες σχετικά με την ευαισθησία σε βακτηριακή πνευμονία, και ανακαλύφθηκαν σπάνιες μεταλλάξεις σε γονίδια που σχετίζονται με το ανοσοποιητικό σύστημα που έκαναν υγιή παιδιά και ενήλικες ιδιαίτερα ευαίσθητους σε εισβολή από ένα συγκεκριμένο βακτήριο. Οι Γενετιστές και οι Μοριακοί Βιολόγοι υποψιάζονται ότι παρόμοιες σπάνιες μεταλλάξεις που εμπλέκονται στη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος ή στις φλεγμονώδεις αντιδράσεις θα μπορούσαν να είναι αυτές που ωθούν νέους, προφανώς άνευ υποκείμενων νοσημάτων και χωρίς άλλους παράγοντες κινδύνου στις ΜΕΘ για διασωλήνωση. Αυτές οι σπάνιες, αιτιολογικές μεταλλάξεις, σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να χαθούν, αλλά, αντίθετα, να ερευνηθούν!

    Η εύρεσή τους θα απαιτήσει τη συλλογή αίματος από αυτά τα "ακραία” σημεία και τον προσδιορισμό αλληλουχίας ολόκληρων των γονιδιωμάτων τους. Η αποκωδικοποίηση του DNA από νεαρούς ενήλικες, που νοσούν βαριά και βρίσκονται με αναπνευστική υποστήριξη στις ΜΕΘ, μπορεί να αποκαλύψει μια μοναδική γενετική ευπάθεια από γονίδια "Εφιάλτες”, στο COVID-19. Αντίθετα, το DNA από τους άλλους, που έχουν βρεθεί θετικοί στον ιο SARS-CoV2, αλλά δεν παρουσίασαν συμπτώματα μπορεί να περιέχει προστατευτικές μεταλλάξεις γονιδίων "Μαχητών”, στις χειρότερες μορφές της νόσου COVID-19.

    Περισσότερα από 90 τέτοια προγράμματα αλληλουχίας βρίσκονται ήδη σε εξέλιξη σε ερευνητικά εργαστήρια σε όλο τον κόσμο, καθώς οι επιστήμονες έχουν αγωνιστεί για να κατανοήσουν μια ασθένεια της οποίας ο παγκόσμιος αριθμός θανάτων ξεπέρασε πλέον τους 175.000. Ορισμένες είναι ήδη ολοκληρωμένες μελέτες "γενετικής-πληθυσμού” που παρακολουθούν χιλιάδες εθελοντές για πολλά χρόνια -ακόμα και πάνω από μια δεκαετία-, όπου συλλέγονται δεδομένα γονιδιώματος και υγείας από δεκάδες χιλιάδες εθελοντές-συμμετέχοντες στη συγκεκριμένη έρευνα! Άλλες είναι νέες μελέτες αφιερωμένες αποκλειστικά σε ασθενείς που νοσούν με COVID-19. 

    Για να συγκεντρωθούν όλα τα γενετικά δεδομένα από αυτές τις διάφορες έρευνες, οι ερευνητές σε πολλά εργαστήρια σε όλο τον πλανήτη ξεκίνησαν πρόσφατα ένα "κέντρο εκκαθάρισης” που ονομάζεται "Covid-19 Host Genetics Initiative”. 

    Το γεγονός ότι υπάρχουν περισσότερα δεδομένα δημιουργεί και  περισσότερη στατιστική ροή με εξαιρετική πληροφοριακή δυναμική, αυξάνοντας την ελπίδα για εξεύρεση μεταλλάξεων που θα μπορούσαν να αλλάξουν την πορεία της εξέλιξης της λοίμωξης σε έναν ασθενή, καθώς και την πορεία της ανθρωπότητας απέναντι σε αυτήν.

    Αλλά μην περιμένετε η "γενετική κάρτα αποτελεσμάτων” για τη νόσο COVID-19 να υπάρχουν αύριο κιόλας. Το πλέον πιθανό αποτέλεσμα όλων αυτών των μελετών δεν θα είναι η ικανότητα αναγνώρισης πιο "ευαίσθητων” ατόμων με βάση το DNA τους ή των, κατά κάποιον τρόπο, "άτρωτων”. Αντίθετα, θα είναι μια πιο εμπεριστατωμένη  κατανόηση των μοριακών μονοπατιών που εμπλέκονται σε σοβαρές μορφές της  COVID-19.

    Με μια νέα, καταστροφική ανθρώπινη ασθένεια όπως αυτή που βιώνουμε, υπάρχει επείγουσα ανάγκη να κατανοήσουμε τη βιολογία των εμπλεκομένων ιών. Η χαρτογράφηση των γονιδίων που κατευθύνουν διαφορετικές ανοσολογικές αντιδράσεις μπορεί να αποκαλύψει στόχους για νέες θεραπείες ή να βοηθήσει τους γιατρούς να παρέχουν πιο προσαρμοσμένη φροντίδα σε μεμονωμένους ασθενείς - μια εξειδικευμένη δηλαδή και εξατομικευμένη θεραπεία. Έτσι, οι προσεγγίσεις αλληλουχίας ολόκληρου του γονιδιώματος μπορούν να διαδραματίσουν πολύτιμο ρόλο στο σημείο αυτό.

    Ηλικία, τα υποκείμενα προβλήματα υγείας, η πρόσβαση σε πρώιμες δοκιμές και η ποιοτική φροντίδα, αυτά τα πράγματα θα έχουν σημασία κυρίως για τον καθορισμό ποιος ζει και ποιος πεθαίνει από την COVID-19. Όμως το DNA παίζει σχεδόν σίγουρα ρόλο στη διαμόρφωση της εξέλιξης  της νόσου. 

    Τα γονίδια θα αποκαλύψουν τους υπεύθυνους των "κυτταρικών πυλών” που ανοίγουν ή κλείνουν την πρόσβαση του ιού στο κύτταρο. Αν μπορέσουμε να ενισχύσουμε, τόσο την ασφάλεια των κυτταρικών πυλών, όσων και των ίδιων των κυττάρων, θα αποτελούσε την απαρχή μιας ευρύτερης νίκης και αυτό θα μπορούσε να γίνει εφικτό, μόνο μέσω σωστής και ισορροπημένης ορθομοριακής διατροφής/ενυδάτωσης!

    Ασχέτως με το είδος γονιδίου που υπάρχει στον οργανισμό, είναι επιτακτική η ανάγκη να ενισχυθούν οι κυτταρικές πύλες!...

    *Ο κ. Θοδωρής Γιάνναρος είναι Μοριακός Βιολόγος-Γενετιστής

    email: theogiannaros@gmail.comTwitter: @theogiannaros1, FaceBook: Theo Giannaros

    ΣΑΣ ΑΡΕΣΕ ΤΟ ΑΡΘΡΟ;

    ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ