Ερευνητές του ΑΠΘ ανακαλύπτουν λύσεις για καρδιακές ασθένειες μέσω οργανοειδών

Οι καρδιακές παθήσεις αποτελούν την κυριότερη αιτία νοσηρότητας και θνητότητας στον δυτικό κόσμο. Τη λύση στο πρόβλημα των καρδιακών παθήσεων αναζητούν επιστήμονες του Τμήματος Βιολογίας ΑΠΘ με τη χρήση οργανοειδών, δηλαδή συστημάτων που παράγονται από ανθρώπινα βλαστικά κύτταρα.

«Ο βασικός λόγος που οι περισσότεροι άνθρωποι πάσχουν από καρδιακές παθήσεις είναι ότι, σε αντίθεση με άλλους ιστούς (όπως το δέρμα, το αίμα ή το ήπαρ), η καρδιά δεν μπορεί να παράγει νέα κύτταρα. Τα κύτταρα με τα οποία γεννιόμαστε είναι εκείνα με τα οποία θα ζήσουμε σε όλη μας τη ζωή. Αν για οποιονδήποτε λόγο κάποια από αυτά καταστραφούν, η βλάβη είναι μη αναστρέψιμη», επισημαίνει ο αναπληρωτής καθηγητής του Τμήματος Βιολογίας ΑΠΘ, Κωνσταντίνος Χατζηστέργος, μιλώντας στο ΑΠΕ-ΜΠΕ, με αφορμή την παρουσίαση που θα πραγματοποιήσει σε workshop με θέμα τα οργανοειδή, στο πλαίσιο του 3ου Πανελλήνιου Συνεδρίου Αναγεννητικής Ιατρικής (ΚΕΔΕΑ, 5-7 Σεπτεμβρίου).

«Η καρδιά, όπως και το κεντρικό νευρικό σύστημα, είναι δύο από τους ιστούς που χάνουν την αναγεννητική τους ικανότητα μετά τη γέννηση. Έτσι, μετά από τραύμα, έμφραγμα ή οποιαδήποτε πάθηση, δεν μπορεί να παραγάγει νέα καρδιακά κύτταρα. Μελετούμε λοιπόν για ποιον λόγο συμβαίνει αυτό και αν μπορούμε να επέμβουμε ώστε η καρδιά να ανακτήσει την ικανότητα παραγωγής κυττάρων στην ενήλικη ζωή», προσθέτει ο κ. Χατζηστέργος. Παράλληλα, σημειώνει ότι για την εύρεση λύσης σε αυτό το πρόβλημα στοχεύει έρευνα με χρήση οργανοειδών που πραγματοποιείται στο Εργαστήριο Βιολογίας Ανάπτυξης του Τμήματος Βιολογίας ΑΠΘ, σε συνεργασία με το ΕΚΕΤΑ και το Πανεπιστήμιο του Μαϊάμι, με χρηματοδότηση από το Ελληνικό Ίδρυμα Έρευνας και Καινοτομίας, με πόρους από το Ταμείο Ανάκαμψης.

Τι είναι τα οργανοειδή

«Τα οργανοειδή με τα οποία ασχολούμαστε στο Εργαστήριο είναι κάποια συστήματα που παράγουμε από τα επαγόμενα πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα, τα οποία είναι ένας τύπος βλαστικών κυττάρων του ανθρώπου. Παίρνουμε, δηλαδή, είτε αίμα είτε δέρμα από κάποιον άνθρωπο, συνήθως κάποιον ασθενή. Με γενετικό τρόπο “επιστρέφουμε” αυτά τα κύτταρα πίσω στον χρόνο, στο στάδιο που ήταν περίπου 5,5-6 ημερών έμβρυο, και από κει και πέρα αναπαράγουμε διαδικασίες ανάπτυξης για να δημιουργήσουμε κάποια αντίγραφα ιστών που βρίσκονται σε ένα όργανο, όπως είναι π.χ. η καρδιά ή το νευρικό σύστημα. Τα συγκεκριμένα που παράγουμε εμείς είναι και καρδιά και νευρικό σύστημα μαζί», εξηγεί ο κ. Χατζηστέργος.

Παράλληλα διευκρινίζει ότι τα οργανοειδή είναι μικρά αντίγραφα ιστών, τα οποία δεν έχουν σχήμα καρδιάς αλλά μοιάζουν με ιστούς της καρδιάς. «Είναι ιστοί που εμπεριέχονται στην καρδιά, όπως δηλαδή το παλλόμενο μυοκάρδιο, τα αγγεία και όλοι οι τύποι κυττάρων. Γι’ αυτό και ονομάζονται οργανοειδή, γιατί προσομοιάζουν τις κυτταρικές δομές ενός οργάνου», προσθέτει.

Όπως επισημαίνει ο κ. Χατζηστέργος, στο workshop που θα πραγματοποιηθεί στο πλαίσιο του Συνεδρίου θα παρουσιαστούν τα αποτελέσματα της έρευνας με οργανοειδή, τα οποία προσομοιάζουν την ανάπτυξη καρδιάς. «Η συγκεκριμένη έρευνα που θα παρουσιάσω πραγματοποιείται εδώ και δύο χρόνια. Εμείς χρησιμοποιούμε τα οργανοειδή για να προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε καλύτερα πώς σχηματίζεται η καρδιά του ανθρώπου κατά την εμβρυϊκή ανάπτυξη και γιατί στη συνέχεια χάνει την ικανότητά της να παράγει καινούργια κύτταρα, με αποτέλεσμα να μην μπορεί να αναγεννηθεί η καρδιά», αναφέρει ο κ. Χατζηστέργος.

Τα πρώτα ευρήματα

«Οι μελέτες μας, μέχρι στιγμής, έχουν εντοπίσει κάποιους μοριακούς μηχανισμούς. Εμείς έχουμε εντοπίσει μία πολύ κρίσιμη μεταβολική οδό: πώς τα καρδιακά κύτταρα παράγουν ενέργεια πριν τη γέννηση και μετά τη γέννηση. Μία εναλλαγή στον μεταβολισμό φαίνεται ότι οδηγεί στην έξοδο των καρδιακών κυττάρων από τον κυτταρικό κύκλο και συνεπώς από τη δυνατότητα να παράγουν καρδιακά κύτταρα. Είναι, λοιπόν, ένας μεταβολικός μηχανισμός που έχουμε εντοπίσει και υπάρχουν κάποια σκευάσματα, τα οποία δοκιμάζονται στο Εργαστήριο ως πιθανοί τρόποι για να το παρακάμψουμε αυτό και να μπορέσει να αποκτήσει το μυοκάρδιο την ικανότητα αναγέννησης ή ανάπλασης», προσθέτει ο κ. Χατζηστέργος. Εξηγεί δε, ότι τα πειράματα με τα οργανοειδή μπορούν να οδηγήσουν σε μια εξατομικευμένη θεραπεία χωρίς να χρειάζεται να γίνει μια κοστοβόρα και χρονοβόρα κλινική μελέτη σε ανθρώπους. Η συγκεκριμένη έρευνα βρίσκεται στο στάδιο της προκλινικής μελέτης και, όπως αναφέρει ο κ. Χατζηστέργος, θα χρειαστεί αρκετός χρόνος για να προχωρήσει στο στάδιο κλινικής μελέτης.

Ενθαρρυντικά αποτελέσματα μελέτης για τη θεραπεία Αταξίας του Φρίντριχ

Ωστόσο, σε πιο προχωρημένο στάδιο βρίσκεται μία άλλη μελέτη με χρήση οργανοειδών που διεξάγεται στο Εργαστήριο Βιολογίας Ανάπτυξης και αφορά μια σπάνια, κληρονομική νευροεκφυλιστική νόσο, την Αταξία του Φρίντριχ. «Έχουμε ιδρύσει μια νεοφυή εταιρεία βιοτεχνολογίας, την KosBio. Στόχος αυτής της εταιρείας είναι να αναπτύξει μια θεραπεία για αυτή τη σπάνια πάθηση. Έχουμε ολοκληρώσει ένα πολύ σημαντικό κομμάτι των προκλινικών μελετών τόσο σε οργανοειδή όσο και σε πειραματόζωα και είμαστε σε μία φάση αυτή τη στιγμή, όπου προσπαθούμε να βρούμε χρηματοδότηση για να ξεκινήσει η κλινική μελέτη μέσα στην επόμενη διετία», εξηγεί ο κ. Χατζηστέργος.

Η υπό ανάπτυξη θεραπεία είναι ένα πεπτίδιο, το οποίο στοχεύει σε έναν μεταβολικό μηχανισμό. «Αυτό το πεπτίδιο έχει την ικανότητα να αλλάξει τον μεταβολικό μηχανισμό των ενήλικων κυττάρων πίσω σε μία κατάσταση που προσομοιάζει την εμβρυϊκή κατάσταση και με αυτόν τον τρόπο φαίνεται ότι μπορούμε να παρακάμψουμε την εξέλιξη της ασθένειας. Είναι, λοιπόν, ένα φάρμακο το οποίο θα πρέπει κάποιος να το παίρνει εφ’ όρου ζωής, αλλά τα αποτελέσματα που έχουμε είναι αρκετά ενθαρρυντικά μέχρι στιγμής», σημειώνει ο κ. Χατζηστέργος.

ΠΗΓΗ: ΑΠΕ-ΜΠΕ