Έρευνα και εξέλιξη στην Ιατρική

Το 2009, το Νόμπελ στην Ιατρική απονεμήθηκε στους Jack Szostak, Elizabeth Blackburn και Carol Greider. Αυτοί ανακάλυψαν τον τρόπο με τον οποίο τα χρωμοσώματα μπορούν να αντιγραφούν εξ ολοκλήρου κατά τη διάρκεια των κυτταρικών διαιρέσεων και να προστατευθούν έναντι αποδομής και καταστροφής.

Οι Elizabeth Blackburn και ο Jack Szostak εντόπισαν ότι μία μοναδική αλληλουχία DNA, τα τελομερή, προστατεύει τα χρωμοσώματα από αποικοδόμηση. Οι Carol Greider και Elizabeth Blackburn προσδιόρισαν την τελομεράση, το ένζυμο που προάγει τη σύνθεση των τελομερών του DNA. Όταν μειώνεται το μήκος των τελομερών, τα κύτταρα γερνάνε. Τα τελομερή «μικραίνουν» με την πάροδο της ηλικίας. Αντιστρόφως, εάν η δράση της τελομεράσης είναι υψηλή, το μήκος των τελομερών διατηρείται και η κυτταρική γήρανση καθυστερεί.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η βράχυνση των τελομερών αποτελεί αιτία για τη Γήρανση, όχι μόνο σε μεμονωμένα κύτταρα, αλλά και στον οργανισμό ως σύνολο, με επακόλουθο την εμφάνιση διαφόρων παθήσεων. Τα ευρήματα από την Elizabeth H. Blackburn, την Carol W. Greider και τον Jack W. Szostak έριξαν φως στους μηχανισμούς των νόσων και άνοιξαν το δρόμο για την ανάπτυξη νέων θεραπειών.

Το 2011, το Βραβείο Νόμπελ Ιατρικής απονεμήθηκε από στους Bruce A. Beutler και Jules A. Hoffmann για τις ανακαλύψεις τους σχετικά με την ενεργοποίηση της έμφυτης ανοσίας και στον Ralph M. Steinman για την ανακάλυψη των δενδριτικών κυττάρων και του ρόλου που διαδραματίζουν στην επίκτητη ανοσία.

Η έρευνα αυτών των τριών επιστημόνων έχει βοηθήσει να δημιουργηθούν οι βάσεις για την ανάπτυξη ενός νέου τύπου «θεραπευτικών εμβολίων», που διεγείρουν το ανοσοποιητικό σύστημα, ώστε αυτό να επιτίθεται στους καρκινικούς όγκους. Επιπλέον, έχει προσφέρει στοιχεία για τη θεραπεία φλεγμονωδών ασθενειών, όπως η Ρευματοειδής Αρθρίτιδα.

Αναζητώντας τις βαθύτερες αιτίες των ασθενειών και της γήρανσης, Σύγχρονες Επιστήμες, όπως η Μοριακή Βιολογία, η Βιοτεχνολογία, η Νανοτεχνολογία, η Γενετική και άλλες, μας δείχνουν τι συμβαίνει εκεί που αρχίζει η ζωή. Μόλις το 2012, το Νόμπελ Ιατρικής απονεμήθηκε από κοινού στον Sir John B. Gurdon και Shinya Yamanaka, για την ανακάλυψη του γεγονότος ότι  μπορούμε να επαναπρογραμματίσουμε τα κύτταρα μας από την αρχή.

Τα κύτταρα περιέχουν γενετικές πληροφορίες, οι οποίες χρειάζονται για την παραγωγή νέων κυττάρων. Οι πληροφορίες αυτές βρίσκονται στο γονιδίωμα αλλά και ακόμα πιο βαθιά, σε μία άλλη διάταξη μηχανισμών, εντός του κυττάρου, το Επιγονιδίωμα. Αυτό ορίζει τον τρόπο με τον οποίο οι γενετικές πληροφορίες του DNA εκφράζονται. Το Επιγονιδίωμα ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί ομάδες γονιδίων που ανταποκρίνονται στις βιοχημικές ανάγκες του κυττάρου, αλλά και σε περιβαλλοντικούς παράγοντες, όπως η διατροφή, το στρες και οι τοξίνες.

Για να ανακαλυφθούν όλα τα παραπάνω, ο John Gurdon αφαίρεσε από ωάρια βατράχου τους πυρήνες τους. Οι πυρήνες αυτοί αντικαταστάθηκαν με πυρήνες από κύτταρα του εντερικού επιθηλίου των αμφιβίων. Από τα συγκεκριμένα ωάρια, γεννήθηκαν γυρίνοι. Έτσι, διαπιστώθηκε ότι τα κύτταρα διατήρησαν το γενετικό τους υλικό. Όλα αυτά συνέβησαν περίπου στις αρχές της δεκαετίας του 1960.

Όταν, εν έτει 1996,  γεννήθηκε η Dolly, το πρώτο κλωνοποιημένο θηλαστικό, διεξήχθη το συμπέρασμα ότι πυρήνες των κυττάρων των θηλαστικών είναι εξίσου δεκτικοί στις εντολές του ωαρίου. Το 2012, o Shinya Yamanaka διερεύνησε τον τρόπο με τον οποίο τα αρχικά εμβρυϊκά κύτταρα μπορούν να διατηρούνται σε μία αδιαφοροποίητη κατάσταση, η οποία τους παρέχει τη δυνατότητα αφενός να λειτουργούν ως πηγή κυττάρων και αφετέρου, υπό καθορισμένες συνθήκες, να διαφοροποιούνται προς όλους τους κυτταρικούς τύπους.

Το 2006, ο Yamanaka, εργαζόμενος με ποντίκια, εντόπισε τα τέσσερα γονίδια που επιτρέπουν τη «βλαστικότητα» των βλαστικών κυττάρων. Τα τέσσερα αυτά γονίδια εισήχθησαν από τον Ιάπωνα ερευνητή και τους συνεργάτες του σε ινοβλάστες. Διαπιστώθηκε ότι αυτά δεν μπορούσαν να διαφοροποιηθούν. Αντ΄αυτού γίνονταν βλαστικά. Τα αδιαφοροποίητα κύτταρα του Yamanaka είναι γνωστά ως iPS cells. Οι ερευνητές ευελπιστούν ότι, μέσω της αξιοποίησης των συγκεκριμένων κυττάρων, θα παραχθούν όργανα και ιστοί για μεταμοσχεύσεις. Έτσι, θα δοθεί η δυνατότητα θεραπείας νοσημάτων.

Νόμπελ Ιατρικής απονεμήθηκε το 2016 στον Ōsumi Yoshinori, για τις ανακαλύψεις του στους μηχανισμούς της αυτοφαγίας. Η αυτοφαγία είναι ένας μηχανισμός του σώματος. Μέσω αυτού απαλλάσσεται από όλα τα παλιά κύτταρα (οργανίδια, πρωτεΐνες και κυτταρικές μεμβράνες). Πρόκειται για μία οργανωμένη, ομαλή διαδικασία μέσα από την οποία αντικαθίστανται τα παλιά τμήματα του κυττάρου. Παλιές κυτταρικές μεμβράνες, οργανίδια και άλλα κυτταρικά υπολείμματα αφαιρούνται. Αυτό επιτυγχάνεται έπειτα από την αποστολή τους στα λυσοσώματα, εξειδικευμένα οργανίδια στα οποία περιέχονται ένζυμα για την αποικοδόμηση πρωτεϊνών.

Με Βραβείο Νόμπελ Ιατρικής τιμήθηκαν το 2017 οι Michael Rosbash, Jeffrey Hall και Michael Young. Οι επιστήμονες αυτοί ανίχνευσαν τους μοριακούς μηχανισμούς που ελέγχουν το βιολογικό ρολόι. Με τις ανακαλύψεις τους, μπορεί να δοθεί εξήγηση στον τρόπο με τον οποίο ο βιολογικός ρυθμός προσαρμόζεται από τα φυτά, τα ζώα και τους ανθρώπους, ούτως ώστε να συγχρονίζεται με τις κινήσεις της Γης.Με Βραβείο Νόμπελ Ιατρικής τιμήθηκαν το 2017 οι Michael Rosbash, Jeffrey Hall και Michael Young. Οι επιστήμονες αυτοί ανίχνευσαν τους μοριακούς μηχανισμούς που ελέγχουν το βιολογικό ρολόι. Με τις ανακαλύψεις τους, μπορεί να δοθεί εξήγηση στον τρόπο με τον οποίο ο βιολογικός ρυθμός προσαρμόζεται από τα φυτά, τα ζώα και τους ανθρώπους, ούτως ώστε να συγχρονίζεται με τις κινήσεις της Γης.

Ο James P. Allison και ο Tasuku Honjo κατέκτησαν το βραβείο Νόμπελ Ιατρικής το 2018. Στην εξωτερική επιφάνεια των Τ-λεμφοκυττάρων, εντοπίζονται ειδικές πρωτεΐνες που λειτουργούν ως διακόπτες λειτουργίας (checkpoints). Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα καρκινικά κύτταρα μπορούν να διακόψουν τη δράση των λευκών αιμοσφαιρίων, διότι ενεργοποιούν αυτούς τους διακόπτες. Κατ’ αυτόν τον τρόπο, το ανοσοποιητικό σύστημα αδυνατεί να καταστρέψει τα καρκινικά κύτταρα.

Τα συγκεκριμένα ευρήματα συνετέλεσαν στη δημιουργία μίας καινούργιας κατηγορίας φαρμάκων. Η δράση αυτών έγκειται στην απενεργοποίηση του «φρένου» που έχει τεθεί σε λειτουργία από τα καρκινικά κύτταρα. Έτσι, τα λευκά αιμοσφαίρια καθίστανται πλέον ικανά να επιτεθούν και να συνδράμουν στην καταστροφή του καρκίνου.

Τα αποτελέσματα των νέων αυτών θεραπειών έχουν αποδειχθεί εξαιρετικά στην αντιμετώπιση ορισμένων μορφών καρκίνου, όπως το μελάνωμα, το λέμφωμα, ο καρκίνος του πνεύμονα και του νεφρού. Βέβαια, είναι μείζονος σημασίας ο συνδυασμός της Ανοσοθεραπείας με Εξειδικευμένες Εξετάσεις που εντοπίζουν ποια θεραπεία ανταποκρίνεται πλήρως στη γενετική ταυτότητα των κυττάρων, με σκοπό το βέλτιστο θεραπευτικό αποτέλεσμα.

Άλλωστε, όπως υπογραμμίζει ο Dr. Giorgio Vittorio Scagliotti, επικεφαλής του τμήματος ογκολογίας του πανεπιστημίου του Torino, η Ανοσοθεραπεία θα πρέπει να εφαρμόζεται απολύτως στοχευμένα, στα πλαίσια της Ιατρικής Ακριβείας.

Οι επιστήμονες William Kaelin, Gregg L. Semenza και Sir Peter John Ratcliffe βραβεύτηκαν από τη Σουηδική Ακαδημία με το Νόμπελ Ιατρικής 2019. Οι επιστήμονες αυτοί ανίχνευσαν τον τρόπο μέσω του οποίου τα κύτταρα μας αντιλαμβάνονται και προσαρμόζονται στη διαθεσιμότητα οξυγόνου.

Οι βραβευθέντες εντόπισαν το μηχανισμό μίας εκ των ουσιαστικότερων προσαρμοστικών διαδικασιών της ζωής.

Ο David Julius και ο Ardem Patapoutian ανακάλυψαν το πώς το νευρικό σύστημα αισθάνεται τη θερμοκρασία και την αφή. Γι’ αυτό, τιμήθηκαν με το βραβείο Νόμπελ Ιατρικής 2021. Με τις καινοτόμες ανακαλύψεις τους, μπορέσαμε να κατανοήσουμε πλήρως τον τρόπο με τον οποίο η ζέστη, το κρύο και η μηχανική δύναμη πυροδοτούν τα νευρικά ερεθίσματα που διευκολύνουν την προσαρμογή μας στον κόσμο γύρω μας. Η γνώση αυτή μπορεί να αξιοποιηθεί αποτελεσματικά για την ανακάλυψη θεραπειών ενός ευρέος φάσματος παθήσεων, συμπεριλαμβανομένου του χρόνιου πόνου.