Ελπίδα για τη θεραπεία της υδροκεφαλίας δίνει μελέτη του Πανεπιστημίου Πατρών

Ερευνητές από το εργαστήριο Φυσιολογίας του Τμήματος Ιατρικής του Πανεπιστημίου Πατρών βρήκαν μια γονιδιακή θεραπεία που «διορθώνει» κύτταρα που υφίστανται βλάβη κατά την υδροκεφαλία.

Στον ανθρώπινο εγκέφαλο υπάρχουν δισεκατομμύρια εξειδικευμένα κύτταρα, τα οποία προέρχονται από έναν κοινό πληθυσμό αρχέγονων κυττάρων και είναι υπεύθυνα για διαφορετικές λειτουργίες. Μία ομάδα τέτοιων εξειδικευμένων κυττάρων που ονομάζονται επενδυματικά, επενδύουν τις κοιλίες του εγκεφάλου, διαχωρίζουν τον νευρικό ιστό από το εγκεφαλονωτιαίο υγρό και μέσω συντονισμένα κινούμενων τριχιδίων (κροσσών) που φέρουν στην επιφάνειά τους, διευκολύνουν τη διακίνηση του εγκεφαλονωτιαίου υγρού. Η καταστροφή/δυσλειτουργία των επενδυματικών κυττάρων είναι ένα από τα κύρια παθοφυσιολογικά χαρακτηριστικά της υδροκεφαλίας στον άνθρωπο.

Ερευνητές από το εργαστήριο Φυσιολογίας του Τμήματος Ιατρικής του Πανεπιστημίου Πάτρών με επικεφαλής τον καθηγητή Σταύρο Ταραβήρα σκέφτηκαν να δημιουργήσουν νέα λειτουργικά κύτταρα μιμούμενοι τις φυσιολογικές διαδικασίες που οδηγούν στη δημιουργία επενδυματικών κυττάρων κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης, με μακροπρόθεσμο στόχο να προτείνουν νέες θεραπευτικές προσεγγίσεις σε ασθενείς που πάσχουν από υδροκεφαλία.

Στην αναγέννηση των πολυκροσσωτών επενδυματικών κυττάρων του εγκεφάλου βασίζεται η πρωτοποριακή έρευνα της μεταδιδακτορικής ερευνήτριας στο εργαστήριο του καθηγητή Ταραβήρα, Κωνσταντίνας Καπλάνη η οποία δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό EMBO Molecular Medicine.

Η ιδέα αυτής της μελέτης στηρίζεται σε προηγούμενα αποτελέσματα της ίδιας ερευνητικής ομάδας, που έδειξαν ότι δύο πρωτεΐνες, οι GEMC1 και MCIDAS είναι οι υπεύθυνοι παράγοντες που καθοδηγούν τη μετατροπή ενός ανώριμου κυττάρου του εγκεφάλου κατά την εμβρυική ζωή, σε επενδυματικό κύτταρο. Οι ίδιοι αυτοί παράγοντες GEMC1 και MCIDAS είναι ικανοί να επαναπρογραμματίσουν προς επενδυματικά τα κύτταρα που υφίστανται βλάβη κατά την υδροκεφαλία.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν κυτταρικές καλλιέργειες αλλά και πειραματικά ζωικά μοντέλα που μιμούνται την ανθρώπινη υδροκεφαλία για να αποδείξουν τα ευρήματά τους. Και στις δυο περιπτώσεις αύξησαν εξωγενώς την παρουσία των πρωτεϊνικών παραγόντων GEMC1 και MCIDAS ειδικά σε μια ομάδα κυττάρων που ονομάζονται αστρογλοιακά, και αυτά επαναπρογραμματίστηκαν σε επενδυματικά κύτταρα. Τα νέα επενδυματικά κύτταρα που δημιουργήθηκαν έμοιαζαν με τα φυσιολογικά, διέθεταν πολλαπλούς κινούμενους κροσσούς (τριχίδια) και ήταν πλήρως λειτουργικά.

«Το εύρημα αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό, καθώς υποδεικνύει ότι η παρουσία της πρωτεΐνης MCIDAS μπορεί όχι μόνο να συμβάλει στη δημιουργία νέων λειτουργικών επενδυματικών κυττάρων, αλλά και να αποκαταστήσει τη δομική ισορροπία του εγκεφάλου που υποστηρίζει την παραγωγή νέων νευρώνων», προσθέτει ο καθηγητής Ταραβήρας.

Συνολικά, τα ευρήματα της μελέτης θέτουν τις βάσεις για την ανάπτυξη νέων αναγεννητικών θεραπευτικών προσεγγίσεων κατά της υδροκεφαλίας, προτείνοντας τον επαναπρογραμματισμό των κυττάρων που βρίσκονται στο σημείο της βλάβης προς επενδυματικά ως μια πολλά υποσχόμενη παρέμβαση.

Αξίζει να αναφερθεί πως η ομάδα του καθηγητή Ταραβήρα ήταν η πρώτη που πρότεινε επαναπρογραμματισμό «ελαττωματικού» εγκεφαλικού ιστού σε λειτουργικά επενδυματικά κύτταρα και αυτό βασίζεται σε πολύχρονη έρευνα του εργαστηρίου του Έλληνα επιστήμονα που αποσαφηνίζουν τα μοριακά συμβάντα που οδηγούν στην παραγωγή αυτών των κυττάρων κατά τη φυσιολογική τους ανάπτυξη.

Για την πρωτοποριακή άλλωστε έρευνα που διενεργείται στο εργαστήριο Φυσιολογίας του Τμήματος Ιατρικής του Πανεπιστημίου Πατρών και συγκεκριμένα για την προοπτική μίας καινούργιας κυτταρικής θεραπείας για την ασθένεια της υδροκεφαλίας, ο καθηγητής Ταραβήρας το 2021 απέσπασε το «Innovator Award Grant 2020» από την Hydrocephalus Association των ΗΠΑ.

Είναι η πρώτη φορά που το βραβείο απονέμεται σε Έλληνα επιστήμονα, πιστοποιώντας την καινοτόμο έρευνα που διενεργείται στο εργαστήριο «Stem cell Lab» του Πανεπιστημίου Πατρών στο οποίο ηγείται.

Λίγα λόγια για τον Καθηγητή Ταραβήρα

Ο Σταύρος Ταραβήρας σπούδασε Βιολογία στο ΕΚΠΑ, έλαβε το διδακτορικό του από το Πανεπιστήμιο της Χαϊδελβέργης και πραγματοποίησε μεταδιδακτορική έρευνα στο German Cancer Research Center στη Χαϊδελβέργη και στο National Institute for Medical Research (τρέχουσα ονομασία Francis Crick Institute), στο Λονδίνο.

Η διαχρονική έρευνά του εστιάζει στη μελέτη της βιολογίας των βλαστικών κυττάρων, με έμφαση στην κατανόηση των μηχανισμών που ελέγχουν την αυτοανανέωση και διαφοροποίηση των βλαστικών κυττάρων του νευρικού συστήματος, και στους παθογενετικούς μηχανισμούς ανθρώπινων ασθενειών όπως είναι η μικροκεφαλία, η υδροκεφαλία και ο καρκίνος.

Παράλληλα στόχος της ερευνητικής του ομάδας είναι η ανάπτυξη νέων θεραπευτικών προσεγγίσεων, που σχετίζονται τόσο με την ταυτοποίηση νέων χημικών ενώσεων όσο και θεραπειών κυτταρικής υποκατάστασης.

Η ερευνητική του δραστηριότητα έχει χρηματοδοτηθεί από εθνικά και διεθνή ανταγωνιστικά ερευνητικά προγράμματα, ενώ το ερευνητικό του έργο έχει δημοσιευθεί σε έγκριτα διεθνή περιοδικά (όπως τα: EMBO J, PNAS, Journal of Immunology, Stem Cells, Journal of Biological Chemistry, Neuron, Development, Glia, Science κα).

Έχει διατελέσει μέλος της επιτροπής κρίσης ερευνητικών προγραμμάτων φορέων της Ελλάδας και του εξωτερικού, ενώ είναι μέλος επιτροπών σύνταξης και κριτής διεθνών επιστημονικών περιοδικών.

Επίσης διετέλεσε πρόεδρος της Ελληνικής Εταιρείας Φυσιολογίας (ΕΕΦ) και μέλος σε ελληνικές και διεθνείς επιστημονικές εταιρείες μεταξύ των οποίων είναι οι: Ελληνική Εταιρεία Βιοχημείας και Μοριακής Βιολογίας, Ελληνική Εταιρεία Νευροεπιστημών, Marie Curie Fellowship Association, European federation of Biotechnology, DKFZ Alumni International, International Society of Stem Cell Research, Ελληνική Εταιρεία Γονιδιακής Θεραπείας και Αναγεννητικής Ιατρικής και Hydrocephalus Association Network for Discovery Science (HANDS).