Σπουδαία ανακάλυψη Ελλήνων ερευνητών για τα κύτταρα

Τα κύτταρα όλων των οργανισμών, από ένα απλό βακτήριο ως τα κύτταρα του ανθρώπινου εγκέφαλου, για να λειτουργήσουν και επιβιώσουν, προσλαμβάνουν συνεχώς τροφή και μοριακά σήματα από το περιβάλλον τους και, συγχρόνως, αποβάλλουν συσσωρευμένες τοξικές ενώσεις από το εσωτερικό τους.

Η μεμβράνη, όμως, των κυττάρων είναι πρακτικώς μη διαπερατή, ακόμη και από μικρά μόρια όπως το νερό, ιόντα και τα προϊόντα του μεταβολισμού. Η απαραίτητη και εξαιρετικά ελεγχόμενη πρόσληψη και αποβολή ουσιών γίνεται αποκλειστικά δια μέσου πρωτεϊνών ενσωματωμένων στην κυτταρική μεμβράνη, γνωστών ως μεταφορέων.

Η βιολογική σημασία των πρωτεϊνών αυτών αντανακλάται σε μία σειρά σοβαρών γενετικών ασθενειών (κυστική ίνωση, διαβήτης, ελαττωματική νευροδιαβίβαση, κτλ), αλλά και στη δράση των φαρμάκων-αντιβιοτικών, καθώς η δράση των τελευταίων είναι συνδεμένη με την πρόσληψη και αποβολή τους από τα κύτταρα. Παρόλη τη σημασία τους, γνωρίζουμε ελάχιστα για το μηχανισμό δράσης των μεταφορέων, κυρίως, λόγω πειραματικών δυσκολιών στη μελέτη τους.

Ένα σημαντικό βήμα στη κατανόηση των μεταφορέων των κυττάρων των ανωτέρων οργανισμών έγινε από τη συνεργασία δυο ομάδων του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, αυτών των καθηγητών Γιώργου Διαλλινά (Τμήμα Βιολογίας, Σχολή Θετικών Επιστημών) και Μάνου Μικρού (Τμήμα Φαρμακευτικής, Σχολή Επιστημών Υγείας), με δύο ομάδες από το Imperial College (Prof. Bernadette Byrne) και το Warwick University (Prof. Alex Cameron) της Αγγλίας.

Χρησιμοποιώντας ως πρότυπο σύστημα γενετικών μελετών το νηματοειδή μύκητα (μούχλα) Aspergillus nidulans, παράλληλα με την ανάπτυξη μεθοδολογιών απομόνωσης, καθαρισμού, σταθεροποίησης, κρυστάλλωσης και δομικής ανάλυσης ενός μεταφορέα πουρινών (δομικά στοιχεία του DNA), οι παραπάνω ομάδες οδηγήθηκαν σε δύο πρωτότυπα και αναπάντεχα ευρήματα. Πρώτον, ο μεταφορέας φαίνεται ότι, πέραν ενός βασικού κέντρου δέσμευσης των ουσιών που μεταφέρει, διαθέτει μία σειρά «μοριακών φίλτρων», τα οποία ελέγχουν με εξαιρετική ακρίβεια ποια ουσία θα μεταφερθεί. Δεύτερον, δύο μόρια του μεταφορέα έρχονται σε στενή αλληλεπίδραση μεταξύ τους και ο διαμερισμός αυτός καθορίζει τη φυσιολογική λειτουργία του.

Τα ευρήματα αυτά αναθεωρούν τη γνώση μας για το μηχανισμό δράσης των μεταφορέων και έχουν προφανή σχέση με χρήση των μεταφορέων ως μοριακών εργαλείων στο σχεδιασμό νέων φαρμακολογικών εφαρμογών υψηλής και ειδικευμένης στόχευσης, όπου ένα φάρμακο θα προσλαμβάνεται αποκλειστικά από το κύτταρο-στόχο και όχι από τα υγιή κύτταρα.

Όπως αναφέρεται σε σχετική ανακοίνωση του ΕΚΠΑ, «η έρευνα των ελληνικών ομάδων είχε ελάχιστη οικονομική ενίσχυση από το κράτος και βασίστηκε, κυρίως, σε χρηματοδοτήσεις από τα κοινωφελή Ιδρύματα Ι. Λάτσης & Fondation Santé».