Η έρευνα θέλει μετάφραση!

Σήμερα θα… χαθούμε στη μετάφραση (της έρευνας σε κλινική πράξη) με στόχο να βρεθεί ο δρόμος προς νέα διαγνωστικά μέσα, καλύτερη αντιμετώπιση σοβαρών νόσων όπως ο καρκίνος, ο διαβήτης και οι καρδιοπάθειες, αλλά και προς την πολυπόθητη ανάπτυξη της οικονομίας (και δη της ελληνικής). «Μεταφραστής» και οδηγός σε αυτό το ταξίδι θα είναι ένας διακεκριμένος έλληνας επιστήμονας της διασποράς, ο 47χρονος Βασίλης Ντζιαχρήστος, ο οποίος έχει να παρουσιάσει ένα πλουσιότατο βιογραφικό: ο καθηγητής στην Ιατρική Σχολή και στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών του Technische Universität München (ΤUM-Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου, το αντίστοιχο δικό μας Πολυτεχνείο) έχει βραβευθεί με το «Leibniz Prize», το «γερμανικό Νομπέλ» το 2013, ενώ έχει λάβει δύο φορές –η δεύτερη μόλις πέρυσι –γενναία χρηματοδότηση από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Ερευνας (ERC) για τις τεχνικές οπτικής και οπτικοακουστικής απεικόνισης που έχει αναπτύξει στο εργαστήριό του και οι οποίες υπόσχονται μη επεμβατική, χαμηλού κόστους και υψηλής ακριβείας διάγνωση πλήθους ασθενειών.

Γνώμονας του διακεκριμένου έλληνα καθηγητή, όπως ο ίδιος ανέφερε επανειλημμένως κατά τη μακρά συζήτησή μας, είναι οι (ερευνητικές) υποσχέσεις να μη μένουν στα λόγια και τελικώς στα συρτάρια των εργαστηρίων. Με άλλα λόγια, να μεταφράζονται σε απτές, χρήσιμες τεχνικές και τεχνολογίες προς όφελος των πολλών που τις έχουν ανάγκη.

Με αυτόν τον γνώμονα εργάζεται και σε δύο νέα, πρωτοποριακά κέντρα στη Γερμανία: πρόκειται για το Pioneer Campus του μεγάλου Ερευνητικού Κέντρου Περιβαλλοντικής Υγείας Helmholtz του Μονάχου (όπου κρατά τη θέση του διευθυντή του Τομέα Εμβιομηχανικής) καθώς και το πρωτοποριακό Κέντρο μεταφραστικής έρευνας για τον καρκίνο TranslaTUM (ένα όνομα-λογοπαίγνιο που κλείνει μέσα του τη μετάφραση της έρευνας σε πράξη αλλά και τα αρχικά του Πολυτεχνείου του Μονάχου) του οποίου είναι από τα ιδρυτικά μέλη και μέλος του Διοικητικού Συμβουλίου.

Ο πολυπράγμων επιστήμονας μίλησε στο «Βήμα» για πολλά και ενδιαφέροντα λίγο προτού δώσει για πρώτη φορά στη χώρα μας ανοικτή διάλεξη για το κοινό με τίτλο «Ερευνώ – καινοτομώ – επιχειρώ: Βιοϊατρική Μηχανική και οικονομική ανάπτυξη στην Ελλάδα της κρίσης» η οποία θα λάβει χώρα την ερχόμενη Τετάρτη 6 Δεκεμβρίου στο Ιδρυμα Ευγενίδου (στις 19.00). Αυτό που δεν έπαψε να επαναλαμβάνει κατά τη συνομιλία μας ήταν ότι «η επιστήμη πρέπει να βγαίνει προς τα έξω και να έχει αξία για την κοινωνία, οι ανακαλύψεις πρέπει να σημαίνουν κάτι για τον κόσμο». Αυτή η (επιστημονική) εξωστρέφεια, όπως ανέφερε, είναι «υποχρέωσή μας. Η έρευνα γίνεται κατά κύριο λόγο με κρατικούς πόρους. Οφείλουμε λοιπόν να επιστρέψουμε στους πολίτες τα αποτελέσματά της βοηθώντας εκείνους που χρειάζονται βοήθεια».

Το «χρέος» αυτό ο καθηγητής Ντζιαχρήστος το εκπληρώνει με τον καλύτερο και αποδοτικότερο τρόπο, όπως θα διαβάσετε. Θα μπορούσαμε να πούμε ότι αποτελεί ένα… φωτεινότατο παράδειγμα (κυριολεκτικώς και μεταφορικώς), αφού η έρευνά του λούζεται από άπλετο φως. «Με την ομάδα μου στο Μόναχο χρησιμοποιούμε το φως, χρησιμοποιούμε οπτικές μεθόδους για να λύσουμε προβλήματα στη βιολογία και στην ιατρική». Ο ερευνητής περιγράφει ότι στην αρχή της καριέρας του, στη Θεσσαλονίκη, ασχολήθηκε με την απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού, με απλά λόγια τη μαγνητική τομογραφία. Οταν όμως αργότερα βρέθηκε στις ΗΠΑ για μεταπτυχιακές σπουδές αλλά και για την εκπόνηση της διδακτορικής διατριβής του στο Τμήμα Εμβιομηχανικής του Πανεπιστημίου της Πενσιλβάνια το μυαλό του… φωτίστηκε. «Ηλθα σε επαφή με το φως και είδα ότι μου άρεσε πολύ. Υπάρχει παντού γύρω μας, είναι ασφαλές, είναι φθηνό ως και δωρεάν. Και στην ιατρική χρησιμοποιείται ήδη με πολύ βασικό τρόπο, χωρίς καν να το αντιλαμβάνονται οι ειδικοί που κάνουν καθημερινά χρήση του. Τι εννοώ; Ενας χειρουργός που διεξάγει μια επέμβαση χρησιμοποιεί τα μάτια του για να δει πού ακριβώς θα αφαιρέσει ιστό ή ένας ενδοσκόπος βασίζεται ουσιαστικώς σε μια κάμερα και στα μάτια του, δηλαδή και πάλι στο φως, για να δει εντός του σώματος του ασθενούς. Η »τεχνολογία» αυτή ουσιαστικά υπάρχει εδώ και χιλιάδες χρόνια, ήδη από τον Ιπποκράτη, θα τη χαρακτηρίζαμε λοιπόν μάλλον αρχαία. Επειτα από αυτή την απλή παρατήρηση πήγαμε με την ομάδα μου ένα βήμα πιο πέρα σκεπτόμενοι ότι μπορούμε να αναπτύξουμε τεχνολογίες ώστε να προσφέρουμε στους ειδικούς τη δυνατότητα να βλέπουν καλύτερα, πέρα και πάνω από τις δυνατότητες των ματιών τους. Τεχνολογίες που θα τους επιτρέπουν να βλέπουν με πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια, κάτω από την επιφάνεια». Με αυτή τη λογική αναπτύχθηκαν και εξελίχθηκαν, στο Μόναχο πλέον όπου ο κ. Ντζιαχρήστος ζει και εργάζεται τα τελευταία 10 χρόνια, δύο τεχνολογίες πολλά υποσχόμενες για πλήθος νόσων που αποτελούν πραγματικά μάστιγες του σύγχρονου κόσμου μας.

Η πρώτη εξ αυτών αφορά τον φθορισμό. «Αυτό που ουσιαστικώς κάνουμε είναι να χορηγούμε μια ουσία, ένα μόριο στον ασθενή πριν από το χειρουργείο ή την ενδοσκόπηση. Η ουσία χορηγείται με ένεση ή ακόμη και σε μορφή σπρέι σε κάποιες περιπτώσεις, όπως στις επεμβάσεις ή στις ενδοσκοπήσεις του παχέος εντέρου και του οισοφάγου και το χαρακτηριστικό της είναι ότι επικάθεται αποκλειστικώς επάνω στα παθολογικά κύτταρα. Ανάλογα με τη νόσο που θέλουμε να διαγνώσουμε χρησιμοποιούμε και διαφορετικό φθορίζον μόριο. Το μόριο αυτό είναι προσδεδεμένο σε ένα δεύτερο μόριο που αναγνωρίζει μόνο τα κύτταρα της εκάστοτε νόσου που επιθυμούν να φωτίσουν οι ειδικοί. Το ζεύγος των μορίων κυκλοφορεί σε ολόκληρο το σώμα αλλά αγκιστρώνεται στα επίμαχα κύτταρα. Ετσι, ο γιατρός χρησιμοποιώντας μια κάμερα φθορισμού την ώρα της ιατρικής πράξης είναι σε θέση να διακρίνει τα κύτταρα που… λάμπουν».

Για παράδειγμα, λέει ο καθηγητής, με τον φθορισμό οι γιατροί θα μπορούν να βλέπουν με τη μέγιστη δυνατή ακρίβεια –με πολύ μεγαλύτερη ακρίβεια από εκείνη που θα τους παρείχαν μόνο τα μάτια τους –τα καρκινικά κύτταρα, τα αγγεία ή τα νεύρα. «Κάτι τέτοιο θα είναι καθοριστικής σημασίας για την πορεία ενός ασθενούς με καρκίνο, αφού μέσω του φθορισμού θα αποκαλύπτεται ακόμη και η μικρότερη εστία της νόσου και ο χειρουργός θα είναι έτσι σε θέση να αφαιρέσει όλη την πάσχουσα περιοχή αφήνοντας παράλληλα ανέπαφα τα νεύρα γύρω της. Εχει αποδειχθεί ότι όσο καλύτερα καθαρίζεται η περιοχή από τον καρκίνο τόσο καλύτερη είναι η πρόγνωση για τον ασθενή ενώ παράλληλα όταν δεν πλήττονται αγγεία και νεύρα στο σημείο είναι πολύ ταχύτερη η ανάρρωση και η μετεγχειρητική πορεία του». Η σύλληψη για αυτή την τεχνική πάει πίσω στην… αμερικανική εποχή του κ. Ντζιαχρήστου (γύρω στο 2000), ακολούθησαν οι δοκιμές στα χειρουργεία γύρω στο 2008 και το 2011 έγινε η πρώτη σχετική δημοσίευση. «Η τεχνική του φθορισμού εφαρμόζεται αυτή τη στιγμή στο πλαίσιο κλινικών δοκιμών τόσο στην Ευρώπη όσο και στις ΗΠΑ για χειρουργική αντιμετώπιση διαφορετικών καρκίνων, όπως του παχέος εντέρου και του ορθού ή του καρκίνου του μαστού, αλλά και στην ενδομητρίωση. Επίσης έχει δοκιμαστεί στο πλαίσιο της διάγνωσης του καρκίνου του οισοφάγου και του παχέος εντέρου. Οι δοκιμές περιελάμβαναν συνολικά περί τους 400 ασθενείς –οι περισσότερες αφορούσαν τον καρκίνο του μαστού και τα αποτελέσματα που προέκυψαν ήταν πολύ καλά: σε ορισμένες περιπτώσεις χειρουργικών επεμβάσεων, με χρήση του φθορισμού, οι γιατροί ήταν σε θέση να εντοπίσουν πέντε φορές περισσότερες βλάβες σε σύγκριση με εκείνες που θα έβλεπε το ανθρώπινο μάτι. Και όλα αυτά χωρίς να εμφανιστεί καμία παρενέργεια. Δεν είναι μάλιστα τυχαίο ότι πλέον μεγάλες εταιρείες εκφράζουν ενδιαφέρον για αυτή την τεχνολογία». Σύμφωνα με τον έλληνα καθηγητή, αν όλα πάνε καλά, σε πέντε με επτά χρόνια είναι πιθανό να κυκλοφορήσει το πρώτο τέτοιο φθορίζον προϊόν για ευρεία κλινική χρήση. «Είναι σημαντικό ότι θα πρόκειται για ένα προϊόν με σχετικά χαμηλό κόστος. Γενικώς, ένα μεγάλο προσόν του φωτός είναι ότι είναι φθηνό, ενώ και οι κάμερες που απαιτούνται για τη διεξαγωγή της διαδικασίας δεν έχουν καμία σχέση σε ό,τι αφορά το κόστος τους με εκείνο ενός αξονικού ή μαγνητικού τομογράφου».

Η δεύτερη τεχνολογία, η οπτικοακουστική, η οποία σημειωτέον χάρισε στον κ. Ντζιαχρήστο και το βραβείο Leibniz, λύνει, όπως ο ίδιος αναφέρει, ένα πρόβλημα τρεισήμισι αιώνων. Ποιο είναι αυτό; «Το φως δεν μας επιτρέπει να δούμε με ευκρίνεια κάτω από την επιφάνεια λόγω σκέδασης. Ιδού ένα απλό παράδειγμα που εξηγεί τι εννοώ: αν ρίξουμε με έναν φακό φως στο δάχτυλό μας, το φως θα περάσει μέσα από το δάχτυλό μας και θα το δούμε να βγαίνει από την άλλη πλευρά. Τα φωτόνια όμως διαχέονται μέσα στον ιστό λόγω της σκέδασης και έτσι δεν θα μπορούμε να δούμε τους εσωτερικούς ιστούς ή το οστό. Ο συγκεκριμένος περιορισμός ισχύει για όλα τα οπτικά συστήματα απεικόνισης. Για τον λόγο αυτόν, όταν πρέπει να αναλυθεί ένας ιστός, π.χ. σε μια βιοψία, οι ειδικοί κόβουν μια πολύ λεπτή φέτα του ιστού για να την εξετάσουν κάτω από το μικροσκόπιο. Ακόμη και τα καλύτερα μικροσκόπια δεν μπορούν να δουν σε βάθος μεγαλύτερο του ενός χιλιοστού. Η οπτικοακουστική τεχνική επιτρέπει με τη χρήση του φωτός να βλέπουμε σε βάθος τριών εκατοστών αλλάζοντας τα δεδομένα της οπτικής απεικόνισης».

Πώς λειτουργεί αυτή η τεχνική; Μέσω της ταυτόχρονης «εκμετάλλευσης» του φωτός αλλά και του ήχου που τον συνοδεύει. «Φέρτε στον νου σας το εξής: όταν έχει αστραπές, το φως συνοδεύεται από τις βροντές, δηλαδή από ήχο. Με βάση μια τέτοια λογική εμείς δημιουργούμε μια ελεγχόμενη «αστραπή» μέσα στους ιστούς με παλμικό φως πολύ χαμηλής ενέργειας. Το παλμικό φως δημιουργεί ήχο μέσα στον ιστό και μπορούμε αντί για κάμερα να χρησιμοποιήσουμε ένα μικρόφωνο υπερήχων ώστε να… ακούσουμε το φως. Ποιο είναι το πλεονέκτημα; Επειδή ο ήχος δεν σκεδάζεται, όπως συμβαίνει με τα φωτόνια, μπορούμε με ειδικά λογισμικά να δημιουργήσουμε εικόνες πολύ υψηλής ανάλυσης σε πολύ μεγαλύτερο βάθος από εκείνο που θα μας επέτρεπε οποιοδήποτε μικροσκόπιο» εξηγεί ο κ. Ντζιαχρήστος. Οι ήχοι που παράγονται συνθέτουν εικόνες οι οποίες δείχνουν διαφορές στη φυσιολογία και τη βιολογική λειτουργία μεταξύ υγιών και παθολογικών ιστών ενώ διαφέρουν μεταξύ τους και ανάλογα με την εκάστοτε νόσο. «Η οπτικοακουστική τεχνική μάς επιτρέπει να δούμε αντιθέσεις που δεν ανιχνεύονται από συμβατικές τεχνικές όπως οι υπέρηχοι ή οι ακτινογραφίες σε ό,τι αφορά πολύ καίρια σημεία. Κατ’ αρχάς βλέπει το αίμα, βλέπει αν είναι οξυγονωμένο ή όχι –η οξυγόνωση των ιστών είναι μια πολύ σημαντική παράμετρος της υγείας ή της ασθένειας. Κατά δεύτερον, αποτυπώνει τα πολύ μικρά αγγεία εντοπίζοντας αλλαγές στη μικροκυκλοφορία των ιστών. Εχουμε επίσης καταφέρει με τη συγκεκριμένη τεχνική να παρακολουθούμε τον μεταβολισμό αλλά και τις φλεγμονές. Εχουμε λοιπόν στα χέρια μας μια μέθοδο που μπορεί να είναι φορητή επιτρέποντας τη χρήση της ακόμη και σε ένα ιατρείο ή σε απομακρυσμένα μέρη του πλανήτη και η οποία δείχνει πολλά ζωτικής σημασίας δεδομένα του οργανισμού σε βάθος τριών εκατοστών».

Η συγκεκριμένη μη επεμβατική τεχνική που επισήμως ονομάζεται πολυφασματική οπτικοακουστική τομογραφία κρίθηκε άξια να λάβει δύο φορές χρηματοδότηση από το ERC (συνολικά ύψους 5 εκατομμυρίων ευρώ) –διόλου τυχαίο. Παράλληλα, όπως μας λέει ο έλληνας ερευνητής, «έχουμε προσελκύσει τα τελευταία χρόνια τουλάχιστον δεκαπλάσιο ύψος ερευνητικών πόρων και μεγαλύτερο από πεντηκονταπλάσιο σε κτίρια και υποδομές». Διόλου τυχαίο επίσης ότι η οπτικοακουστική τεχνική ήδη δείχνει τη δυναμική της σε πλήθος εφαρμογών στο πλαίσιο δοκιμών: έχει εισέλθει δυναμικά στον χώρο της δερματολογίας, της ενδοσκοπίας αλλά και της ακτινολογίας. «Μόλις δημοσιεύσαμε μια πολύ ενδιαφέρουσα μελέτη στο «Clinical Cancer Research» που αφορούσε πιλοτική δοκιμή σε 20 γυναίκες σχετικά με ανίχνευση του καρκίνου του μαστού μέσω της αποτύπωσης της αγγειογένεσης των όγκων αλλά και της υποξίας των ιστών –και οι δύο αυτές παράμετροι είναι ζωτικής σημασίας σε ό,τι αφορά τη νόσο σε σύγκριση με τον απλό εντοπισμό του όγκου. Ελπίζουμε ότι με τη συγκεκριμένη μέθοδο θα επιτύχουμε στα χρόνια που έρχονται πολύ μεγαλύτερη διαγνωστική ακρίβεια».

Η μέθοδος αυτή μπορεί επίσης να αποδειχθεί πολύτιμη, σύμφωνα με τον καθηγητή, στον εντοπισμό φλεγμονών του εντέρου, στη διάγνωση της ψωρίασης, αλλά και των επιπτώσεων του μεταβολικού συνδρόμου στο καρδιαγγειακό σύστημα και στον διαβήτη. «Αυτό το τελευταίο πεδίο στο οποίο εργαζόμαστε πυρετωδώς είναι από τα πιο υποσχόμενα. Ουσιαστικώς παρατηρούμε αλλαγές στον λιπώδη ιστό αλλά και στο καρδιαγγειακό σύστημα που μαρτυρούν αν το μεταβολικό σύνδρομο έχει προκαλέσει βλάβες στον οργανισμό». Ο δρ Ντζιαχρήστος διευκρινίζει ότι η τεχνική μπορεί να βελτιωθεί σε ό,τι αφορά το βάθος που θα «βλέπει» αλλά έχει τους περιορισμούς της. «Ισως θα μπορούσαμε να κερδίσουμε στο μέλλον ένα-δύο εκατοστά μεγαλύτερο βάθος, ωστόσο η μέθοδος δεν μπορεί να προσφέρει απεικόνιση ολόκληρου του σώματος». Ο διακεκριμένος ερευνητής ελπίζει ότι οπτικοακουστικά μηχανήματα θα χρησιμοποιούνται ευρέως σε κέντρα ανά τον κόσμο μέσα στα επόμενα επτά ως δέκα χρόνια.

Ελπίζουμε και εμείς να δούμε στα χρόνια που έρχονται να… φωτίζονται οι ζωές εκατομμυρίων ατόμων χάρη στις πρωτοποριακές φωτεινές μεθόδους του έλληνα επιστήμονα και να ακούσουμε σημαντικά νέα για τη διάγνωση και την καλύτερη αντιμετώπιση πολλών νόσων.

Η ανοικτή διάλεξη του κ. Ντζιαχρήστου την ερχόμενη Τετάρτη στο Ιδρυμα Ευγενίδου θα αποτελέσει γεγονός έπειτα από πρόσκληση του καθηγητή του Τμήματος Πληροφορικής και διευθυντή του Εργαστηρίου Βιοπληροφορικής και Ανθρώπινης Ηλεκτροφυσιολογίας BiHELab (https://bihelab.di.ionio.gr) του Ιονίου Πανεπιστημίου κυρίου Παναγιώτη Βλάμου. Στην εκδήλωση ο κ. Βλάμος θα τεκμηριώσει τη θέση του προσκεκλημένου ομιλητή στην εισήγησή του με τίτλο «Εφαρμοσμένη έρευνα Βιοπληροφορικής και ιατρικός τουρισμός. Η περίπτωση του εργαστηρίου BiHELab». Σημειώνεται ότι η επίσκεψη του διακεκριμένου έλληνα ερευνητή στην Αθήνα εντάσσεται στο πλαίσιο των εκδηλώσεων «δορυφόρων» του διεθνούς συνεδρίου Genedis 2018 – «Genetics, Geriatrics and Neurodegenerative disease research» (www.genedis.eu) που διοργανώνεται από το BiHELab στο Τορόντο του Καναδά στις 25-28 Οκτωβρίου 2018.

Δύο «μεταφραστικά»κέντρα-πρότυπα

Από τον εργαστηριακό πάγκο στην κλινική