ΜΟΡΙΑΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ – ΓΕΝΕΤΙΚΗ, Εξελίξεις και Προβληματισμοί

MAKIS J. TSAPOGAS, M.D., PH.D.

M.CH., F.A.C.S., D.Sc., D.M.

ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΑΓΓΕΙΑΚΩΝ ΠΑΘΗΣΕΩΝ

ΠΑΝ/ΜΙΩΝ ΝΕΑΣ ΥΟΡΚΗΣ & ΛΟΝΔΙΝΟΥ

ΑΝΤ. ΜΕΛΟΣ ΑΚΑΔΗΜΙΑΣ ΑΘΗΝΩΝ – ΣΥΜΒΟΥΛΟΣ Π.Ο.Υ.

2.α΄ ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ

Οι εξελίξεις της Μοριακής Βιολογίας και της Γενετικής δημιούργησαν πραγματική επανάσταση στην έμβια ζωή και ιδιαίτερα στον άνθρωπο. Ο Αριστοτέλης ήταν ο πρώτος που αναφέρθηκε στην κληρονομικότητα και περιέγραψε την μεταβίβαση χαρακτηριστικών γνωρισμάτων από γονείς στους απογόνους.

Την εξέλιξη της Μοριακής Βιολογίας μπορούμε να την κατατάξουμε σε τρεις περιόδους: Στην πρώτη, που εκτείνεται από το 1966 μέχρι το ’75, θεμελιώθηκε η Μοριακή Βιολογία. Στην δεύτερη, από το ’76 μέχρι το ’85 επιτεύχθηκε η Κλωνοποίηση. Στην τρίτη, από το ’86 μέχρι σήμερα, άρχισε η εφαρμογή της Γενετικής Μηχανικής.

Ο πλανήτης μας έχει πορεία περίπου 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Η ιστορία του ανθρώπινου είδους άρχισε πριν από 150 χιλιάδες χρόνια.

Γονιδίωμα/Περιβάλλον: Υπάρχει αλληλοσυσχέτιση μεταξύ του γενετικού και του περιβαλλοντικού παράγοντα. Θα αναφερθούμε σε μερικά χαρακτηριστικά παραδείγματα:

Ο άνθρωπος κατά την διάρκεια της εξελικτικής διαδρομής του αντιμετώπισε μακρές περιόδους λιμού. Για να επιβιώσει, ο μεταβολισμός του προσαρμόσθηκε ανάλογα. Σε περιόδους όμως αφθονίας τροφής, όπως συνέβη σε ορισμένες χώρες, επακολούθησε τάση για παχυσαρκία. Αυτό ακριβώς παρατηρείται σήμερα.

Η αντιμετώπιση των λοιμωδών νοσημάτων μπορεί επίσης να έχει σαν συνέπεια και την εμφάνιση αλλεργίας ή αυτοανοσίας. Ακόμη και υποψία εχθρικών κινήσεων από το περιβάλλον ή παρουσία αντιπάλων πραγματικών ή μη, συμβάλλει στη δημιουργία άγχους. Αποφυγή εκθέσεως του ατόμου σε πιθανό ή ακόμη και σε υποτιθέμενο κίνδυνο, οδηγεί συχνά σε κοινωνική απομόνωση και κατάθλιψη.

Θεωρείται ότι για τον γενικό δείκτη ευφυΐας, υπάρχουν δύο τύποι γονιδίων. Ένα που σχετίζεται με την νοητική ικανότητα και το δεύτερο, με την έφεση για μάθηση, που εξαρτάται από την προσπάθεια κάθε ατόμου να την αναπτύξει. Όσο περισσότερο το δεύτερο γονίδιο χρησιμοποιείται με πνευματική εργασία, τόσο αυξάνει το επίπεδο της ευφυίας.

Στο τελευταίο ήμισυ του 20ου αιώνα επιτεύχθηκε εξαιρετική πρόοδος στις Βιοϊατρικές Επιστήμες και ετέθηκαν οι βάσεις της Μοριακής Βιολογίας.

Στον ανθρώπινο οργανισμό υπολογίζεται ότι υπάρχουν 230 διαφορετικοί ιστοί και 50 τρισεκατομμύρια ενεργά κύτταρα.

Διαπιστώθηκαν επίσης, 35.000, και το τονίζω, ενεργά γονίδια. Είμαστε όλοι γονιδιακά παρόμοιοι, εκτός από το ότι διαφέρουμε μόνον κατά το 1%. Παράλληλα όμως υπάρχουν εκατομμύρια μονάδες ή βάσεις. Αυτές περιέχουν πληροφορίες για τη λειτουργία ολόκληρου του ανθρώπινου οργανισμού και το σύνολό τους αποτελεί το Γονιδίωμα.

Οι μονάδες αυτές δημιουργούν αναρίθμητους συνδυασμούς και μεταλλάξεις. Ειδικοί όμως μηχανισμοί επαγρυπνίσεως και καταστολής, τείνουν να εξασφαλίζουν σχετική ισορροπία. Η σειρά των βάσεων αυτών είναι γενικά διαφορετική, δημιουργώντας έτσι τον κάθε ανθρώπινο οργανισμό μοναδικό. Εξαίρεση αποτελούν οι μονο-ωογενείς δίδυμοι.

Επιστημονικοί/Ελληνικοί όροι: Με την ανάπτυξη του νέου κλάδου της Βιοϊατρικής επιστήμης, δημιουργούνται καινούργιοι όροι που η προέλευσή τους είναι συνήθως Ελληνική, αλλά και αυτοί όχι σπάνια χρησιμοποιούνται λανθασμένα. Όσοι μετέχουμε σε Συμβούλια για τον καθορισμό των νέων βιοϊατρικών όρων, ας προσπαθούμε να είναι σωστοί.

Να μου επιτραπεί στο σημείο αυτό να κάνω μία παρένθεση για την Ελληνική μας γλώσσα, την μητέρα των γλωσσών. Είναι γνωστό ότι από αυτήν προέρχονται οι περισσότεροι επιστημονικοί όροι. Στην καθημερινή όμως επικοινωνία, όχι μόνο σε θέματα υγείας αλλά και γενικώτερα, ακούγονται ξένες εκφράσεις ή λέξεις που συχνά και αυτές δεν είναι σωστές. Ο τρόπος που η γλώσσα μας χρησιμοποιείται ορισμένες φορές, είναι μια όχι κολακευτική παραλλαγή. Ας μην

ξεχνούμε ότι η Ελληνική γλώσσα είναι μία από τις βάσεις που στηρίζεται η ιστορία και οι παραδόσεις μας.

Ίδρυση εδρών Αρχαίων και Νεοελληνικών Σπουδών και τονίζω των Νεοελληνικών Σπουδών, σε Πανεπιστήμια του εξωτερικού, είναι κατά την γνώμη μας μεγάλης σπουδαιότητας. Ορισμένες από τις σημαντικές έδρες ιδρύθηκαν και στα Πανεπιστήμια Harvard, Princeton, Yale και MacGill. Η λειτουργία τους υπενθυμίζει σε όλους, τους βασικούς κανόνες αρχών και αξιών που τόση ανάγκη έχει ο άνθρωπος στην σημερινή ταραγμένη υφήλιο. Ας μην ξεχνούμε παράλληλα, την παγκόσμια συμβολή του Τόπου μας στη γνώση και τον πολιτισμό.

Ασθένειες/Γονιδίωμα: Με τις γενετικές εξετάσεις είναι δυνατόν να ελεγχθούν οι φορείς ασθενειών. Η διάγνωση μπορεί να επιτευχθεί προγενετικά ή προσυμπτωματικά, σε περιπτώσεις που τα συμπτώματα εμφανίζονται στην ενήλικη ζωή. Ευκολώτερη είναι η παρέμβαση σε μονογονιδιακές νόσους, όπου υπάρχει ένα μόνον επικρατούν ή δύο αλληλόμορφα υπολειπόμενα γονίδια.

Υπάρχουν περίπου 4.000 μονογονιδιακές παθήσεις που είναι κυρίως υπεύθυνες για αναπτυξιακά προβλήματα σε παιδιά. Οι μελέτες αυτές επεκτείνονται και σε πολυγονιδιακά νοσήματα, όπως τα καρδιαγγειακά, τις κακοήθεις νεοπλασίες και τα αυτοάνοσα.

Όπως είναι γνωστό, από την σύντηξη του ωαρίου με το σπερματοζωάριο, σχηματίζεται το ζυγωτό, που περιλαμβάνει τα ολοδύναμα κύτταρα. Αυτά είναι υπεύθυνα για την ανάπτυξη ολόκληρου του οργανισμού. Μετά από 5 ημέρες αναπτύσσεται η

Βλαστοκύστη, που περικλείει τα αρχέγονα εμβρυονικά κύτταρα, τα οποία είναι τα πολυδύναμα. Από αυτά μπορούν να αναπτυχθούν διαφόρων ειδών ιστοί. Μετά την 7η ημέρα του εμβρύου, δημιουργούνται τα μερικώς πολυδύναμα ή διαφοροποιημένα κύτταρα που παράγουν τους εξειδικευμένους ιστούς και κύτταρα, όπως τα μυϊκά, νευρικά, ηπατικά, οστικά και αιματικά. Η αρχική τεχνική της κλωνοποιήσεώς τους συνίστατο στην αφαίρεση του γενετικού υλικού από το ωάριο ενός προβάτου και την αντικατάστασή του από τον πυρήνα ενός σωματικού κυττάρου. Η διεργασία αυτή στο παρελθόν εκαλείτο πυρηνική μεταμόσχευση. Μετά από κατάλληλη διεργασία και κυτταροδιαίρεση, επιτεύχθηκε το τελικό αποτέλεσμα. Συστηματική κλωνοποίηση είχαμε και με άλλα πειραματόζωα, όπως ποντικούς και αγελάδες. Είναι σημαντικό όμως να αναφερθεί, ότι το ποσοστό επιτυχίας ήταν αρχικά μόνον 2%. Ορισμένα γεννήθηκαν νεκρά, άλλα παρουσίασαν πρόωρο γήρας και άλλα ήταν υπερμεγέθη.

Τα τελευταία 25 χρόνια, η έρευνα συνεχίζεται συστηματικά στον τομέα αυτόν. Για ερευνητικούς και θεραπευτικούς σκοπούς, σε πειραματόζωα, που καλούνται διαγονιδιακά, εισάγονται ειδικά γονίδια για να τα μετατρέψουν σε παθολογικά. Η γονιδιακή αυτή μεταβίβαση γίνεται συνήθως με αδρανοποιημένους ιούς, που χρησιμοποιούνται ως φορείς. Η τεχνική της επιδιορθώσεως του αλλοιωμένου αυτού γονιδίου, που είναι το αίτιο της νόσου και η επιστροφή του στο πειραματόζωο, διαπιστώθηκε ότι δεν είναι εύκολο εγχείρημα και δεν επιτυγχάνεται απαραίτητα μόνιμο αποτέλεσμα. Περισσότερο ενθαρρυντικά επιτεύγματα δίνει η χρησιμοποίηση κυττάρων με

φυσιολογικό γονίδιο. Για να υπάρχουν πιθανότητες επιτυχίας με την γονιδιακή θεραπεία, απαιτούνται ορισμένες προϋποθέσεις: διαθεσιμότητα σωστού γονιδίου, ο καταλληλότερος δίαυλος χορηγήσεως και ο καλύτερος τρόπος μεταφοράς του. Η διάγνωση και θεραπεία των γενετικών νόσων μπορεί να επιτευχθεί στην προεμφυτευτική, την εμβρυϊκή και την μεταγεννητική περίοδο.