Ενας (βραβευμένος) Ελληνας ενάντια σε πολλές γενετικές νόσους

Ενας «σπάνιος» Ελληνας –για την ακρίβεια, (κυριολεκτικώς) μοναδικός, αφού είναι ο πρώτος έλληνας επιστήμονας που κατακτά το σημαντικό βραβείο αριστείας «Curt Stern» της Αμερικανικής Εταιρείας Ανθρώπινης Γενετικής (American Society for Human Genetics – ASHG) –αφιερωμένος στις σπάνιες γενετικές παθήσεις που στερούν ποιότητα και χρόνια ζωής από μικρά παιδιά είναι ο σημερινός «προσκεκλημένος» μας.

Ο 47χρονος Νικόλας Κατσάνης, διευθυντής του Κέντρου Μοντελοποίησης Ανθρώπινων Νοσημάτων και καθηγητής Κυτταρικής Βιολογίας και Παιδιατρικής στο Πανεπιστήμιο Duke των ΗΠΑ, λείπει εδώ και δεκαετίες από τη χώρα μας –αποφοίτησε από τo University College του Λονδίνου, εκπόνησε τη διδακτορική διατριβή του στο Imperial College και μετά πέρασε από διαφορετικά εξέχοντα πανεπιστήμια των ΗΠΑ, προτού βρεθεί στο Πανεπιστήμιο Duke όπου εργάζεται από το 2009 -, ωστόσο δηλώνει στο «Βήμα» ότι «μόνο στην Ελλάδα νιώθω ότι κάπου ανήκω, οπουδήποτε αλλού νιώθω επισκέπτης». Τ

ην ίδια στιγμή όμως, επειδή πέρα και πάνω απ’ όλα «ανήκει» στην πρωτοποριακή έρευνά του επάνω στα γονίδια που είναι ένοχα για τα κληρονομικά νοσήματα των νεογνών και των πολύ μικρών παιδιών, συνεχίζει να δίνει τις καθημερινές επιστημονικές μάχες του με ορμητήριό του τις ΗΠΑ, «μια χώρα στην οποία οι καλές ιδέες πάνε μπροστά αξιοκρατικά», όπως λέει.

Δεν ξεχνά όμως την Ελλάδα, την οποία τιμά όχι μόνο στις καλοκαιρινές διακοπές του: συχνά δίνει διαλέξεις σε ελληνικά πανεπιστήμια, συμμετέχει σε θερινό σχολείο για έλληνες και ξένους φοιτητές στη Μάνη, ενώ έχει «χτίσει» και μια γέφυρα ώστε άξιοι έλληνες υποψήφιοι διδάκτορες να βρίσκουν τον (επιστημονικό) δρόμο τους εξασκούμενοι σε διακεκριμένα αμερικανικά ακαδημαϊκά ιδρύματα.

Λίγο προτού βρεθεί στις Κυκλάδες για να χαρεί τον ήλιο και τη θάλασσα με τη σύζυγο και τα τρία παιδιά του, μιλήσαμε με τον κ. Κατσάνη για τη μεγάλη διάκριση της ASHG η οποία του ανακοινώθηκε πριν από μερικές ημέρες (η τελετή βράβευσης θα λάβει χώρα τον προσεχή Οκτώβριο), για τα σπάνια σύνδρομα με τα πολύπλοκα ονόματα με τα οποία καταπιάνεται (που όμως, όπως θα δείτε, αποκαλύπτουν πολλά για πολύ πιο κοινές νόσους) και για το όραμά του για ένα μέλλον όπου η επιστήμη και η κοινωνία δεν θα ασχολούνται μόνο με τις ασθένειες των μεγάλων (επειδή αυτό βολεύει από πολλές απόψεις και κυρίως από οικονομική), αλλά θα δίνουν εξίσου έμφαση στην καλή υγεία των μικρών, του… μεγάλου μέλλοντός μας.

Ξεκινώντας από τη βράβευση που ήταν και η αφορμή για την άκρως ενδιαφέρουσα συζήτησή μας ο καθηγητής λέει: «Αποτελεί τεράστια τιμή. Εχουν περάσει σίγουρα μεγαλύτεροι έλληνες γενετιστές από εμένα, αλλά εγώ έκανα το ποδαρικό, και ελπίζω αυτό να συνεχιστεί».

Περνώντας τώρα στο διά ταύτα, στους λόγους για τους οποίους ο έλληνας επιστήμονας κρίθηκε άξιος για αυτή τη διάκριση που φέρει το όνομα του μεγάλου γενετιστή Curt Stern (1902-1981), πρωτοπόρου στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης, αναφέρεται στον καθημερινό πολύωρο αγώνα που δίνει με την ομάδα του προκειμένου να φέρει στο φως γονίδια και τη σύνδεσή τους με κληρονομικά νοσήματα. «Οι βασικοί μας στόχοι είναι η καλύτερη διάγνωση, το να δούμε τι συμβαίνει από βιοχημική άποψη στον οργανισμό όσων πάσχουν από γενετικές νόσους και τελικώς όλα αυτά να συμβάλουν ώστε να μάθουμε σε ποιους ασθενείς μπορούμε να παρέμβουμε και με ποιον τρόπο».

Το «ορμητήριο» για να γίνουν οι στόχοι αυτοί πραγματικότητα είναι το πρωτοποριακό Κέντρο Μοντελοποίησης Ανθρώπινων Νοσημάτων του Πανεπιστημίου Duke του οποίου ηγείται ο κ. Κατσάνης. Μέσα σε αυτό το Κέντρο«κατοικούν» περί τις 4.000 ψάρια-ζέβρα (συγκεκριμένα σε 800 ενυδρεία), που αποτελούν και τα κύρια μοντέλα στα οποία μελετούν οι ερευνητές τις διαφορετικές νόσους.

Σε αυτά τα μοντέλα ζώων η ομάδα «ανάβει» και «σβήνει» γονίδια κατά βούληση ώστε να μελετήσει την έκφραση ή, αντιθέτως, τη μη έκφρασή τους και τις επιπτώσεις στο σώμα. Μάλιστα ένα καινοτόμο απεικονιστικό πρόγραμμα που αναπτύχθηκε στο Κέντρο επιτρέπει στους επιστήμονες να «σαρώνουν» σε πραγματικό χρόνο το κάθε ψάρι-ζέβρα ώστε να ελέγχουν τα αποτελέσματα των διαφόρων γενετικών παρεμβάσεων στον οργανισμό. Με τέτοια πρωτοποριακά μέσα ταυτοποιούνται ολοένα και περισσότερα γονίδια που συνδέονται με γενετικές διαταραχές.

Ιδιαίτερο βάρος δίνεται στις κροσσοπάθειες, ένα από τα βασικά αντικείμενα εργασίας εδώ και χρόνια του έλληνα γενετιστή. Πρόκειται για μια ομάδα ασθενειών που προκαλούνται εξαιτίας έλλειψης ή δυσλειτουργίας των κροσσών, οργανιδίων που μοιάζουν με τρίχες και βρίσκονται στην επιφάνεια των κυττάρων. Ο καθηγητής εξηγεί ότι «επί έναν αιώνα νομίζαμε ότι οι κροσσοί λειτουργούν μόνο ως «μαστίγια» τα οποία χρησιμοποιούνται από τα κύτταρα για να μεταφέρουν υγρά εντός του οργανισμού. Νομίζαμε επίσης ότι ελάχιστοι τύποι κυττάρων διαθέτουν κροσσούς. Και όμως, φάνηκε τελικώς ότι οι κροσσοί επιτελούν ένα καίριας σημασίας έργο μέσα στο σώμα. Κατ’ αρχάς ανευρίσκονται σχεδόν σε όλα τα είδη κυττάρων, πλην ελαχίστων. Λειτουργούν ουσιαστικώς ως κεραίες των κυττάρων, ως αντένες που διαβάζουν τα σήματα τα οποία αποστέλλουν τα άλλα κύτταρα ώστε να υπάρχει η σωστή επικοινωνία μεταξύ τους».

Εννοεί λοιπόν ο οιοσδήποτε ότι οι παραγνωρισμένοι επί μακρόν κροσσοί αποτελούν δυνατούς «παίκτες» του οργανισμού, τους οποίους είναι επιτακτική ανάγκη να γνωρίσουμε καλύτερα. Είναι μάλιστα τόσο δυνατοί «παίκτες» ώστε όταν εμφανίζεται παντελής έλλειψη κροσσών σε ένα έμβρυο τότε αυτό δεν είναι καν βιώσιμο. «Σε περίπτωση παντελούς έλλειψης κροσσών δεν ολοκληρώνεται καν το πρώτο τρίμηνο της κύησης» λέει ο κ. Κατσάνης.

Υπάρχουν όμως οι περιπτώσεις της μερικής έλλειψης ή της δυσλειτουργίας των κροσσών. Σε τέτοιες περιπτώσεις το παιδί γεννιέται αλλά με διαταραχή σε κάποιο σύστημα, ανάλογα με τα κύτταρα στα οποία εμφανίζεται η δυσλειτουργία ή η έλλειψη.

Τέτοιες διαταραχές είναι μεταξύ άλλων η πολυκυστική νόσος των νεφρών, κάποιες μορφές εκφύλισης του αμφιβληστροειδούς χιτώνα του ματιού που οδηγούν σε προοδευτική τύφλωση, η πολυδακτυλία, παθήσεις του γεννητικού συστήματος, παθήσεις του οσφρητικού συστήματος. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια, μελέτες συνδέουν τους κροσσούς και με νόσους που μάλλον δεν θα φανταζόμασταν, ή για την ακρίβεια πολύ πιο κοινές από αυτές που φανταζόμασταν: παχυσαρκία, διαβήτης, ψυχιατρικά νοσήματα όπως η σχιζοφρένεια. Μάλιστα, όπως όλα δείχνουν, ο κατάλογος των κροσσοπαθειών φαίνεται ότι συνεχώς θα μεγαλώνει. «Και αυτό είναι επόμενο, καθώς αποδείχθηκε τελικώς ότι οι κροσσοί παίζουν τεράστιο ρόλο στην εξέλιξη και στην ανάπτυξη του ανθρώπινου οργανισμού αλλά και στη συνεχή λειτουργία του» επισημαίνει ο έλληνας καθηγητής του Duke.

Ενα από τα γενετικά σύνδρομα που σχετίζονται με τους κροσσούς βρίσκεται επί πολλά έτη στο «μικροσκόπιο» του κ. Κατσάνη. Πρόκειται για το σύνδρομο Bardet-Biedl (BBS) που οφείλεται στη διαταραχή της δομής ή/και της λειτουργίας των κροσσωτών επιθηλίων του σώματος. Το σύνδρομο εμφανίζεται κατά την πρώτη δεκαετία της ζωής με ευρύ φάσμα κλινικών εκδηλώσεων, που διακρίνονται σε μείζονες (μελαγχρωστική αμφιβληστροειδοπάθεια, πολυδακτυλία, παχυσαρκία, γοναδικές διαταραχές, νεφρική βλάβη, δυσκολίες μάθησης) και ελάσσονες (βραχυδακτυλία/συνδακτυλία, καθυστέρηση ανάπτυξης, διαταραχές ομιλίας, ανοσμία, βαρηκοΐα, αταξία, οδοντικές ανωμαλίες, σακχαρώδης διαβήτης, καρδιομυοπάθεια, συγγενής καρδιοπάθεια, άσθμα, ηπατική ίνωση).

Στον δυτικό κόσμο το ΒΒS απαντάται σε έναν στους 125.000 ανθρώπους, ωστόσο σε χώρες όπως το Κουβέιτ ή η Σαουδική Αραβία είναι πολύ πιο κοινό, με συχνότητα εμφάνισης μιας περίπτωσης ανά 24.000 άτομα. Σύμφωνα με τον καθηγητή, «η αναζήτηση μεταλλάξεων σχετικά με το σύνδρομο αυτό μάς έχει ανοίξει νέους δρόμους σε ό,τι αφορά την ερευνητική προσέγγιση πολύ περισσότερων γενετικών διαταραχών αλλά και της μελλοντικής παρέμβασης για την αντιμετώπισή τους».

Με ποιον τρόπο; «Προσπαθήσαμε να βρούμε απάντηση στο πώς δύο παιδιά της ίδιας οικογένειας με το ίδιο σύνδρομο εμφανίζουν πολλές φορές νόσο πολύ διαφορετικής βαρύτητας, για παράδειγμα το ένα εκδηλώνει πλήθος συμπτωμάτων ενώ στο δεύτερο η νόσος είναι σχετικώς ήπια. Επειτα από ενδελεχή μελέτη καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι ακόμη και στις μονογονιδιακές διαταραχές δεν παίζει ρόλο αποκλειστικώς η αρχική μετάλλαξη αλλά και άλλες συμπληρωματικές μεταλλάξεις. Πρόκειται για ένα «γονιδιακό οικοσύστημα» μέσα στο οποίο υπάρχουν επιβαρυντικά γονίδια αλλά και άλλα που λειτουργούν προστατευτικά «θωρακίζοντας» τους ασθενείς από αρνητικές επιδράσεις. Είναι αυτό που ονομάζω 1+1=0. Μια αρνητική επίδραση δηλαδή εξουδετερώνεται από μια θετική» λέει ο κ. Κατσάνης. Με βάση αυτό το σκεπτικό, η στρατηγική είναι να βρεθούν μέθοδοι οι οποίες αντί να διορθώνουν το ελαττωματικό γονίδιο, κάτι που είναι δυσκολότερο, θα ενισχύουν τα προστατευτικά γονίδια, μειώνοντας έτσι τις αρνητικές επιδράσεις και τελικώς τα συμπτώματα.

Μια τέτοια μέθοδος είναι το μοριακό «ψαλίδι» CRISPR/Cas9, το πιο… μοδάτο «αξεσουάρ» των εργαστηρίων ανά τον κόσμο το τελευταίο διάστημα, το οποίο επιτρέπει στους ειδικούς την κατά βούληση επεξεργασία του γονιδιώματος. Η ομάδα του Duke χρησιμοποιεί το CRISPR για να παρέμβει στα… καλά γονίδια των κροσσοπαθειών και να τα κάνει ακόμη… καλύτερα. Διερευνά όμως και πιθανές φαρμακευτικές θεραπευτικές προσεγγίσεις για τα γενετικά νοσήματα. Κατά τον καθηγητή, η φαρμακολογική οδός είναι πιθανώς πιο εύκολη και γρήγορη.

«Στο εργαστήριό μας εξετάζουμε κυρίως υπάρχοντα φάρμακα για πιθανές νέες δράσεις ενάντια σε γενετικές διαταραχές. Και αυτό διότι με τον συγκεκριμένο τρόπο το κόστος ανάπτυξης ενός φαρμάκου είναι πιο χαμηλό, ενώ παράλληλα, με δεδομένο ότι πρόκειται για δοκιμασμένες ουσίες που έχουν δείξει την ασφάλειά τους, μειώνεται σημαντικά ο χρόνος μέχρις ότου φθάσουν οι νέες θεραπείες στους ασθενείς». Μάλιστα ο κ. Κατσάνης μάς πληροφορεί ότι έχει ήδη εντοπίσει ένα-δύο ελπιδοφόρα τέτοια φάρμακα για γενετικά νοσήματα αλλά σε αυτή τη φάση δεν είναι σε θέση να μπει σε λεπτομέρειες.

Μεγάλο όνειρο του έλληνα γενετιστή είναι να επιτευχθεί μια ημέρα η συστηματικοποίηση των μεθόδων για τα σπάνια νοσήματα. «Αυτό που πιστεύω ότι πρέπει να γίνει είναι να δούμε τα γενετικά νοσήματα πιο ολιστικά. Οχι μόνο με την «οφθαλμοφανή» λογική του ένα γονίδιο κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη, καθώς το ζήτημα είναι πιο πολύπλοκο. Και μέσα από αυτή την ολιστική σκοπιά θα καταφέρουμε να ομαδοποιήσουμε τις γενετικές νόσους και τελικώς τους ασθενείς ώστε να αποτελέσουν και αυτά τα νοσήματα ένα πιο «δελεαστικό» αντικείμενο ενασχόλησης της φαρμακοβιομηχανίας και όχι μόνο. Διότι πιο μεγάλος αριθμός ασθενών μεταφράζεται και σε πιο μεγάλη χρηματοδότηση». Μάλιστα, όπως σημειώνει, «έψαχνα επί μακρόν να βρω μια καλή εταιρεία βιοτεχνολογίας για να ασχοληθεί με όλα αυτά αλλά επειδή δεν βρήκα κάτι να με ικανοποιεί έφτιαξα τη δική μου». Ονομάζεται Rescindo και είναι εταιρεία spin-off του Πανεπιστημίου Duke η οποία έχει ως αντικείμενο να μετατρέψει τη γνώση που προκύπτει από το εργαστήριο σε πράξη προς όφελος των ασθενών.

Στο ερώτημα γιατί επέλεξε να ασχοληθεί με τα σπάνια νοσήματα αντί για τα πιο… mainstream που θα διευκόλυναν πιθανότατα και την (ερευνητική και όχι μόνο) ζωή του, ο κ. Κατσάνης απαντά εις την αγγλική ότι «I like to put my finger where it hurts» (σε ελεύθερη μετάφραση «Μου αρέσει να βάζω το δάχτυλό μου εκεί όπου πονά»). Με άλλα λόγια, του αρέσουν τα δύσκολα. «Αυτό που με συναρπάζει σε αυτές τις διαταραχές είναι ότι μας δείχνουν τον δολοφόνο και ξεκινούμε από εκείνον ακολουθώντας έναν άλλο μίτο της Αριάδνης φτιαγμένο από DNA, ώστε να φθάσουμε στην πηγή, στη λογική αλληλουχία που μας οδηγεί στην κατανόηση των βιοχημικών λειτουργιών που έφεραν ένα αποτέλεσμα».

Αλλά πέρα και πάνω απ’ όλα τον συναρπάζει το να βοηθήσει τα παιδιά, τα οποία ίσως για κάποιους ιθύνοντες δεν αποτελούν κοινό με… ενδιαφέρον. «Τα παιδιά δεν ψηφίζουν, δεν πληρώνουν φόρους, άρα δεν είναι και πολύ «ελκυστικά». Κάποιος όμως πρέπει να τα προσέχει. Ασχολούμαστε συνέχεια με τις ασθένειες των λευκών ανδρών και των ηλικιωμένων. Αν το σκεφτούμε τόσο από οικονομική άποψη όσο και από άποψη διατήρησης του είδους, μάλλον δεν είναι και πολύ σοφό…».

Με αυτά τα σοφά λόγια αφήσαμε τον κ. Κατσάνη να ξεκινήσει τις διακοπές του στην Ελλάδα, τη χώρα που ο ίδιος αναφέρει ότι τόσο αγαπά, αλλά που θεωρεί ότι πρέπει να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο σκέφτεται –όλοι που ζούμε εντός της και ο καθένας μας ξεχωριστά. «Είμαστε μοιρολάτρες, όλο κλαιγόμαστε, όλο μάς φταίνε οι άλλοι. Ας κοιτάξουμε πρώτα μέσα μας, για να μπορέσουμε να αλλάξουμε και το «έξω». Διότι οι Ελληνες έχουν τα φόντα. Οι Ελληνες που βρίσκονται στο εξωτερικό –και το βλέπω και από τους φοιτητές που έχω στο Duke –πάντα τα καταφέρνουν. Είναι καπάτσοι, δουλευταράδες, έχουν φιλότιμο –αυτό το τελευταίο που δεν υπάρχει ως λέξη σε καμία άλλη γλώσσα του κόσμου. Πρέπει λοιπόν να καταλάβουν ότι… το έχουν και να κάνουν κάτι για αυτό»!

Αλληλούχηση του γονιδιώματος σε όλα τα παιδιά;

Ο κ. Κατσάνης που «συνομιλεί» με το ανθρώπινο γονιδίωμα κάθε ημέρα, επί 12 ώρες την ημέρα, επτά ημέρες την εβδομάδα μέσα στο εργαστήριό του θεωρεί ότι κάποια ημέρα θα πρέπει να γίνεται αλληλούχηση του γονιδιώματος στο κάθε παιδί μετά τη γέννησή του. Μια άποψη βέβαια που γνωρίζει και ο ίδιος ότι εγείρει πολλά βιοηθικά ζητήματα. «Στο μέλλον η αλληλούχηση του γονιδιώματος σε ευρεία κλίμακα θα αποτελεί κοινό τόπο, αφού θα μπορεί να δείξει στον καθένα δρόμους ώστε να ζήσει μια καλύτερη, υγιέστερη και μακρύτερη ζωή. Σίγουρα δημιουργούνται όμως πολλά ερωτήματα, ανακύπτουν ζητήματα τα οποία ήδη συζητούνται. Και έτσι πρέπει να γίνει: η πρόοδος της επιστήμης γεννά ήδη συζητήσεις σχετικά με το πώς πρέπει να γίνεται με τον καλύτερο τρόπο η διαχείριση της γενετικής πληροφορίας, ποια όρια πρέπει να μπουν».

Προς το παρόν πάντως οι ελλιπείς γνώσεις μας σχετικά με τη λειτουργία του γονιδιώματος μάς καθιστούν «ημιμαθείς», παραδέχεται ο καθηγητής. «Για τον λόγο αυτόν άλλωστε δεν έχω προχωρήσει σε αλληλούχηση του γονιδιώματός μου ούτε εκείνου των παιδιών μου. Οταν φθάσουν όμως στα 18 και το ζητήσουν, θεωρώ ότι είναι δικαίωμά τους να λάβουν αυτές τις πληροφορίες αφού το επιθυμούν». Μέχρι στιγμής τόσο ο ίδιος όσο και η σύζυγός του, επίσης γενετίστρια, αμερικανικής καταγωγής, στο Πανεπιστήμιο Duke, έχουν υποβληθεί μόνο σε ανάλυση γονοτύπου (ανάλυση περιοχών του γονιδιώματος που φέρουν γονιδιακές παραλλαγές οι οποίες μπορούν να παρέμβουν στη λειτουργία των πρωτεϊνών).

Τι έδειξε αυτή η ανάλυση; «Οπως λέω στους φίλους μου, η γνώση που αποκόμισα με καθιστά «τουρίστα» του γονιδιώματός μου και voyeur του γονιδιώματος της γυναίκας μου». Με τον ποιητικό αυτόν τρόπο (δεν είναι τυχαίο ότι στις ελάχιστες ελεύθερες ώρες του ο κ. Κατσάνης γράφει ποίηση) ο καθηγητής υπογραμμίζει ότι είναι
μακρύς ακόμη ο δρόμος προτού καταλάβουμε καλά τι μας λέει το γονιδίωμά μας και το χρησιμοποιήσουμε υπέρ μας…