Με το χρυσό μετάλλιο στις βαλίτσες της επέστρεψε από το Παρίσι και τον παγκόσμιο διαγωνισμό συνθετικής βιολογίας iGEM η διεπιστημονική φοιτητική ομάδα iGEM Thessaloniki 2025. Το project με το όνομα siREN, με το οποίο προτείνεται μια καινοτόμα προσέγγιση για τη θεραπεία της Χρόνιας Λεμφοκυτταρικής Λευχαιμίας, απέσπασε την κορυφαία διάκριση για την ομάδα 11 φοιτητών από 6 διαφορετικά Τμήματα του ΑΠΘ, μια επιτυχία που δεν είχε επαναληφθεί από το 2021. Παράλληλα, η ομάδα έλαβε τρεις υποψηφιότητες για ειδικά βραβεία: Καλύτερο Ογκολογικό Έργο, Καλύτερες Ενσωματωμένες Ανθρώπινες Πρακτικές και Βραβείο Συμπερίληψης.

Ο εκ των επικεφαλής της iGEM Thessaloniki, Αντώνης Τσιορβάς, τριτοετής φοιτητής του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, μιλάει στο iatronet.gr για την θεραπευτική πρόταση, που εμπνέεται και από την ελληνική μυθολογία ως προς τη φιλοσοφία και την παρουσίασή της: μοριακές "Σειρήνες" προσελκύουν τα καρκινικά κύτταρα, μοριακοί "Δούρειοι Ίπποι" εισβάλλουν σε αυτά και στοχεύουν στη γονιδιακή τους «Αχίλλειο Πτέρνα» για να τα εξουδετερώσουν.

Η ασθένεια στόχος

Η Χρόνια Λεμφοκυτταρική Λευχαιμία (ΧΛΛ) είναι ο συχνότερος τύπος λευχαιμίας στους ενήλικες στις δυτικές χώρες. Ο αιματολογικός καρκίνος αναπτύσσεται στον μυελό των οστών και τα λεμφοκυτογόνα όργανα, όπου τα μη φυσιολογικά λεμφοκύτταρα αναπτύσσονται ανεξέλεγκτα και περνούν στην κυκλοφορία του αίματος, με αποτέλεσμα τη μείωση των υγιών αιμοσφαιρίων και την εξασθένηση του ανοσοποιητικού, κυρίως, συστήματος. Σε παγκόσμιο επίπεδο καταγράφονται περισσότερα από 100.000 κρούσματα ετησίως με στοιχεία του 2019, με διάμεση ηλικία διάγνωσης τα 70 έτη και σχεδόν διπλάσια αναλογία σε άνδρες έναντι των γυναικών.

Οι θεραπευτικές επιλογές έχουν αυξηθεί τα τελευταία χρόνια, περιλαμβάνοντας μεταξύ άλλων στοχευμένες θεραπείες έναντι συγκεκριμένων γονιδίων. Ωστόσο, σύμφωνα με την τεκμηρίωση της ομάδας iGEM, εξακολουθούν να υπάρχουν ασθενείς που παρουσιάζουν δυσκολίες στη θεραπευτική τους πορεία, λόγω παρενεργειών των φαρμάκων, αντοχής στη θεραπεία που αναπτύσσουν τα καρκινικά κύτταρα, αλλά υψηλών ποσοστών υποτροπής.

Η θεραπευτική πρόταση siREN

Το project siREN έχει δύο κύριους πυλώνες: τον σχεδιασμό

  • siRNAs για την σίγαση δύο γονιδίων - BCL2 και ΒΤΚ - που υπερεκφράζονται στα καρκινικά κύτταρα στη ΧΛΛ, και
  • ενός νανοσωματιδίου, - "οχήματος" για τη μεταφορά του απευθείας στο κύτταρο - στόχο.

"Τα καρκινικά κύτταρα ουσιαστικά εκμεταλλεύονται την υπερέκφραση αυτών των δύο γονιδίων, ώστε μέσω συγκεκριμένων βιολογικών μονοπατιών να αποφύγουν την επίθεση του ανοσοποιητικού συστήματος, να αποτρέψουν την απόπτωση, τον φυσιολογικό τους θάνατο, και να συνεχίσουν να πολλαπλασιάζονται", εξηγεί ο κ. Τσιορβάς, προσθέτοντας: "Τα siRNAs που έχουμε σχεδιάσει συμβάλλουν στη σίγαση αυτών των γονιδίων. Θέλουμε να μειώσουμε την έκφρασή τους και να σταματήσουμε την παραγωγή του mRNA τους, ώστε να μπορέσουμε να επαναφέρουμε τον μηχανισμό της απόπτωσης, δηλαδή τα καρκινικά κύτταρα της ΧΛΛ να πεθαίνουν".

Τα λιπιδικά νανοσωματίδια για τη μεταφορά των siRNAs στα καρκινικά κύτταρα είναι ειδικά σχεδιασμένα ώστε να στοχεύουν την πρωτεΐνη - υποδοχέα ROR1, που υπάρχει στην επιφάνεια των καρκινικών κυττάρων της ασθένειας. "Αυτή εκφράζεται σχεδόν αποκλειστικά στα κύτταρα της ΧΛΛ και είναι σχεδόν απούσα στους υγιείς ιστούς, ενώ παράλληλα είναι και εξαιρετικός βιοδείκτης για την ασθένεια", εξηγεί ο εκ των team leaders της ομάδας, και συμπληρώνει: "Έτσι, το siREN λειτουργεί σαν ένας ‘μοριακός Δούρειος Ίππος’: τα νανοσωματίδια εισέρχονται επιλεκτικά στα λευχαιμικά κύτταρα, απελευθερώνουν το φορτίο τους που είναι τα siRNAs και σιγούν τα γονίδια που συμβάλλουν στην πρόοδο της ασθένειας, αφήνοντας ανέπαφα τα υγιή κύτταρα".

"Σειρήνες"

Το όνομα siREN που επιλέχθηκε προσδίδει διττή σημασία στο project: "Συνδυάζει την ονομασία των μικρών μας ‘στρατιωτών’, siRNA, και τα μυθολογικά όντα Σειρήνες, που στην ελληνική μυθολογία χρησιμοποιούσαν τις μαγευτικές φωνές τους για να παρασύρουν τους ναυτικούς στην καταστροφή", εξηγεί ο κ. Τσιορβάς και προσθέτει: "Εμείς χρησιμοποιούμε το όνομα siREN για να δηλώσουμε ότι τα λιπιδικά νανοσωματίδιά μας αναλαμβάνουν αυτό το ρόλο: εντοπίζουν τα καρκινικά κύτταρα (τους ναυτικούς) μέσω συγκεκριμένων αντισωμάτων και χρησιμοποιώντας siRNAs (τη μαγευτική φωνή) για να τα εξουδετερώσουν".

Πειραματική επιβεβαίωση

Το project σχεδιάστηκε in silico, με σχεδιασμό των αλληλουχιών siRNAs και την επιλογή των πιο αποδοτικών για να ακολουθήσει η πειραματική επιβεβαίωση. Αναπτύχθηκαν μοντέλα μηχανικής μάθησης που προέβλεπαν την απόδοσή τους, θερμοδυναμική ανάλυση και δομική μοντελοποίηση σε τρισδιάστατη ανάλυση.

Τα πειράματα για τα siRNAs, που συνεχίζονται και μετά από τον διαγωνισμό, έχουν δείξει κάποια θετικά αποτελέσματα ως προς τη παύσητου κυτταρικού κύκλου των καρκινικών κυττάρων.

"Θεωρούμε πως το project μας είναι καινοτόμο, επειδή συνδυάζει siRNAs με λιπιδικά νανοσωματίδια. Δώσαμε μια πλατφόρμα που αισιοδοξούμε ότι θα αποτελέσει τη βάση για παρόμοιες θεραπευτικές προσεγγίσεις στο μέλλον, για την ΧΛΛ και για άλλες μορφές καρκίνου, αιματολογικές ή συμπαγείς όγκους, καθώς και για άλλες ασθένειες", καταλήγει ο κ. Τσιορβάς.

iGEM Thessaloniki

Στην διεπιστημονική ομάδα, με team leaders τον ίδιο και την Ιωάννα Καράμπελα, φοιτήτρια στο Τμήμα Χημικών Μηχανικών του ΑΠΘ, συμμετέχουν, επίσης, η απόφοιτη του Τμήματος Βιολογίας, Αγγελική Ιορδανίδου, οι φοιτήτριες στο Τμήμα Βιολογίας Μαργαρίτα Παπαστεργίου και Έρρικα Συλάι, και οι φοιτητές/τριες των Τμημάτων Ιατρικής, Ερρικέττη - Θεοδώρα Μούμκα, Γεωπονίας Μαριάννα - Ραφαηλία Παλιεράκη, Χημείας Όλγα - Άννα Σκαρλάτου και Γεώργιος Μαρουλής - Μπουσμαλής, Βιολογίας Γεώργιος Ζέκας, ΤΗΜΜΥ Κυριάκος - Μάριος Παπαμανώλης.

Εκπαιδευτές της ομάδας iGEM Thessaloniki 2025 είναι η δρ Κωνσταντίνα Ψαθά, η δρ Στεφανία Μανιάτση και η δρ Ελευθερία Γηρούση από το Τμήμα Ιατρικής του ΑΠΘ και ο Υποψήφιος Διδάκτορας Δημοσθένης Τζιμοτούδης από το Πανεπιστήμιο της Μάλτας.

Επιστημονικός υπεύθυνος της ομάδας είναι ο Μιχαήλ Αϊβαλιώτης, καθηγητής του Τμήματος Ιατρικής του ΑΠΘ και Συντονιστής της διεπιστημονικής ομάδας Λειτουργικής Πρωτεϊνωματικής Ανάλυσης και Βιολογίας Συστημάτων (FunPATh, ΚΕΔΕΚ ΑΠΘ).

Ειδήσεις υγείας σήμερα
Ι. Βαρδακαστάνης: Το αναπηρικό κίνημα συνεχίζει να αγωνίζεται και να διεκδικεί
Ενδυνάμωση των ασθενών: Καμπάνια ευαισθητοποίησης για την ενίσχυση υιοθέτησης της περιτοναϊκής κάθαρσης στην Ελλάδα
Ποιες τροφές αυξάνουν την καλή χοληστερόλη