Του Γιάννη Παλιούρη
Για πρώτη φορά ερευνητές κατάφεραν να αναλύσουν διεξοδικά μέρος του ανθρώπινου ανοσοποιητικού συστήματος, το οποίο είναι δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερο από το ανθρώπινο γονιδίωμα.
Σε μελέτη που δημοσιεύθηκε στo επιστημονικό περιοδικό Nature, ερευνητές ανακοίνωσαν ότι έχουν προσδιορίσει την αλληλουχία ενός βασικού τμήματος αυτού του τεράστιου και μυστηριώδους συστήματος και συγκεκριμένα των γονιδίων που κωδικοποιούν τη συμπεριφορά των υποδοχέων κυττάρων Β (B cell receptor - BCR). Πρόκειται για μια σημαντική εξέλιξη για την ανοσολογία καθώς οι υποδοχείς κυττάρων Β παράγουν τα αντισώματα, το κύριο όπλο του ανθρώπινου οργανισμού απέναντι στις ασθένειες.
Αναλύοντας τους συγκεκριμένους υποδοχείς οι ερευνητές διαπίστωσαν «εκπληκτικές», όπως τις χαρακτήρισαν, αλληλεπικαλύψεις οι οποίες θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες μεθόδους παρασκευής εμβολίων και θεραπευτικών ουσιών. Με απλά λόγια, κατανοώντας πως ακριβώς λειτουργούν οι υποδοχείς κυττάρων Β, οι επιστήμονες θα επιχειρήσουν μελλοντικά να αντιγράψουν τον τρόπο λειτουργίας τους. Πρόκειται για μια πολυετή έρευνα που έχει ως τελικό στόχο τον καθορισμό των γενετικών βάσεων της ικανότητας των ανθρώπων να ανταποκρίνονται και να προσαρμόζονται σε ένα τεράστιο φάσμα ασθενειών.
Και αυτή η έρευνα απαίτησε τη στενή συνεργασία Ιατρικής και Πληροφορικής. Συγκεκριμένα, η αποκωδικοποίηση του ανθρώπινου ανοσοποιητικού συστήματος γίνεται υπό την καθοδήγηση των επιστημόνων του Ιατρικού Κέντρου του Πανεπιστημίου Βάντερμπιλτ και του Υπερυπολογιστικού Κέντρου του Πανεπιστημίου Σαν Ντιέγκο.
«Μια συνεχιζόμενη πρόκληση για τους τομείς της ανθρώπινης ανοσολογίας και της φαρμακολογίας είναι ότι δεν έχουμε πλήρη δεδομένα αναφοράς για το πώς μοιάζει το υγιές ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα», υποστηρίζει ο Τζέιμς Κράου, Διευθυντής του Κέντρου Εμβολιαστικής στο Πανεπιστήμιο Βάντερμπιλτ. «Πριν από λίγα χρόνια θεωρούσαμε ότι κάτι τέτοιο θα ήταν αδύνατο, ακριβώς επειδή το ανοσοποιητικό σύστημα είναι θεωρητικά τόσο μεγάλο», προσθέτει.
Ωστόσο οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αρκεί μόνο ένας μικρός αριθμός γονιδίων για να δημιουργηθεί μια απίστευτη ποικιλία υποδοχέων, επιτρέποντας στο ανοσοποιητικό σύστημα να αναγνωρίσει σχεδόν οποιοδήποτε νέο παθογόνο παράγοντα. Ξεκινώντας με «πειραματόζωα» μόλις τρεις μεμονωμένους ενήλικες, οι ερευνητές κλωνοποίησαν και ανέλυσαν μέχρι και 40 δισεκατομμύρια κύτταρα για να ταξινομήσουν τους συνδυασμούς γονιδιακών τμημάτων που συγκροτούν τους υποδοχείς κυττάρων Β. Πρόκειται για ένα βάθος αλληλουχίας που δεν έχει επιτευχθεί ποτέ πριν.
Το αποτέλεσμα ήταν η παραγωγή πολλών terabytes δεδομένων, την ανάλυση των οποίων ανέλαβε η υπερυπολογιστική διάταξη του Πανεπιστημίου του Σαν Ντιέγκο. Βασικό ζητούμενο για τους ερευνητές, πέρα φυσικά από την αποκωδικοποίηση του ανοσοποιητικού συστήματος, είναι η «συγχώνευση» βιοϊατρικής και προηγμένων υπολογιστικών μεθόδων. Σε αυτό το πλαίσιο, το ερευνητικό πρόγραμμα συνεχίζεται με την ταξινόμηση και άλλων περιοχών του ανοσοποιητικού συστήματος, τη μελέτη των Τ κυττάρων και τη συμπερίληψη μεγαλύτερου δείγματος αναφοράς, με την προσθήκη υπεραιωνόβιων και ανθρώπων από πολλές χώρες. Οι ερευνητές του προγράμματος πιστεύουν ότι η ανάλυση δεδομένων από μια μεγάλη βάση αναφοράς, με τη βοήθεια αλγορίθμων Τεχνητής Νοημοσύνης θα προσφέρει τη δυνατότητα ανάπτυξης ασφαλέστερων και πιο στοχευμένων εμβολίων και ανοσοθεραπειών, που θα λειτουργούν σε όλους τους πληθυσμούς.
Σύμφωνα με τον Γουέιν Κόφ, επικεφαλής του προγράμματος, χάρη στις σύγχρονες τεχνολογικές εξελίξεις έχουμε μια άνευ προηγουμένου ευκαιρία να αξιοποιήσουμε τη δύναμη του ανθρώπινου ανοσοποιητικού συστήματος για να μεταμορφώσουμε θεμελιωδώς την ανθρώπινη υγεία.
