Ένα από τα σημαντικότερα και θεμελιώδη βιολογικά προβλήματα που προσπαθούν οι ερευνητές να κατανοήσουν, είναι και αυτό που αφορά τον τρόπο που τα κύτταρά μας ρυθμίζουν την κυκλοφορία μεγάλων μορίων (π.χ πρωτεϊνών), αλλά και πώς αυτά διαπερνούν τις βιολογικές μεμβράνες.

Στην απάντηση των ερωτημάτων αυτών, το Ι.Τ.Ε. (Ι.Μ.Β.Β.) συμμετέχει ενεργά, και σε πρόσφατη δημοσίευση στο περιοδικό ‘Nature’, η ερευνητική ομάδα του Καθηγητή /Ερευνητή Τ. Οικονόμου και Καθηγητή Χ. Καλοδήμου, παρουσίασε κάποια από τα σημαντικά αποτελέσματα της έρευνάς τους.

Η νέα αυτή δημοσίευση είναι αρκετά σημαντική διότι οι ερευνητικές ομάδες, των παραπάνω Επιστημόνων, ανακαλύπτουν ένα νέο πολύ ουσιαστικό ρόλο του πεπτίδιου-οδηγού που παρέμενε άγνωστος μέχρι τώρα..

Στην πράξη, η αποκάλυψη του τρόπου δράσης αυτού του βιολογικού μηχανισμού, είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα διότι αναμένεται να βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση και αντιμετώπιση των δεκάδων ασθενειών που οφείλονται σε μη-λειτουργικά πεπτίδια-οδηγούς.

Τέτοιες ασθένειες είναι:

  • η στεφανιαία καρδιακή νόσος
  • η λεμφοκυτταρική λευχαιμία
  • υπολειτουργίες ενδοκρινών αδένων.

Επιπρόσθετα, με την ανακάλυψη αυτή δίνεται η δυνατότητα βελτιστοποίησης της βιοτεχνολογικής παραγωγής ανθρώπινων πρωτεϊνών-φαρμάκων από μικροβιακά κύτταρα-εργοστάσια.

Βουτώντας στη ‘βιολογία’ της ανακάλυψης, αναφέρω κάποιες επιπρόσθετες πληροφορίες:

Τα ανθρώπινα κύτταρα παρασκευάζουν στο εσωτερικό τους χιλιάδες διαφορετικές πρωτεΐνες. Κάποιες από αυτές μπορούν να δράσουν μονάχα

  • ή αφού μεταναστεύσουν έξω από το κύτταρο
  • ή αν είναι ‘πάνω’ στη μεμβράνη του κυττάρου
  • ή αν μεταφερθούν στοχευμένες σε συγκεκριμένα υποκυτταρικά σημεία.

Οι διεργασίες αυτές είναι απαραίτητες για τη ζωή και αν σκεφτούμε κάποιες ‘διάσημες’ πρωτεΐνες ‘μετανάστες’ π.χ την ινσουλίνη- η έλλειψη της οποίας οδηγεί στον διαβήτη- τα αντισώματα - που καταπολεμούν λοιμώξεις, τα μεμβρανικά κανάλια- απαραίτητα για τη σωστή λειτουργία και των νευρικών κυττάρων, αλλά και τις πρωτεΐνες-τοξίνες που εκκρίνουν οι παθογόνοι μικροοργανισμοί, θα συνειδητοποιήσουμε τη σημασία!

Ένα σημαντικό ερώτημα που προκύπτει είναι πώς οι πρωτεΐνες ‘μετανάστες΄ βρίσκουν το δρόμο προς τους τελικούς τους προορισμούς και πώς διαπερνούν τις κυτταρικές μεμβράνες;

Ο Gunter Blobel του Πανεπιστήμιου Rockefeller της Νέας Υόρκης ανακάλυψε πριν από 30 χρόνια ότι οι πρωτεΐνες-μετανάστες περιέχουν χημικά σήματα που ονομάζονται πεπτίδια-οδηγοί και βραβεύτηκε με το Νόμπελ του 1999 για την ανακάλυψη αυτή.

Αυτά τα πεπτίδια-οδηγοί έχουν διπλό ρόλο: λειτουργούν σαν ταχυδρομικές διευθύνσεις αλλά και σαν μικροσκοπικές χειρολαβές. Ανάλογα με τον τελικό προορισμό της, κάθε πρωτεΐνη-μετανάστης φέρει και διαφορετική διεύθυνση!

Το 2007 οι ερευνητικές ομάδες Τ. Οικονόμου / Χ. Καλοδήμου, έδειξαν με ποιο τρόπο τα πεπτίδια-οδηγοί αναγνωρίζουν έναν εξειδικευμένο κυτταρικό υποδοχέα πάνω στη μεμβράνη. Με την ειδική αυτή αναγνώριση, ο υποδοχέας παγιδεύει τις πρωτεΐνες ‘μετανάστες’ πάνω σε ειδικά εκκριτικά κανάλια στην επιφάνεια της μεμβράνης.

Τώρα ανακάλυψαν και τον τρόπο με τον οποίο στη συνέχεια ανοίγει το εκκριτικό αυτό κανάλι…Δηλαδή, δείχνουν ότι μόλις το πεπτίδιο-οδηγός ακουμπήσει στην ειδική υποδοχή του, λειτουργεί σαν ‘κλειδί’ που ανοίγει το εκκριτικό κανάλι, επιτρέποντας έτσι στο υπόλοιπο σώμα των πρωτεϊνών-μεταναστών να περάσει διαμέσου του καναλιού και να διασχίσει τη μεμβράνη.

Οι προσπάθειες συνεχίζονται, ελπίζουμε και η χρηματοδότηση της έρευνας αυτής, με σκοπό όλο και περισσότερα ενδιαφέρονται επιστημονικά νέα που στοχεύουν στην καλύτερη ποιότητα της ζωής μας!