Η γνώση της αλληλουχίας των γονιδίων είναι αρκετή;

Μετά την ανακοίνωση της πλήρους χαρτογράφησης του ανθρώπινου γονιδιώματος πολλές ήταν οι δηλώσεις που με ριψοκίνδυνο επιστημονικά τρόπο εύχονταν ή βεβαίωναν τη δυνατότητα θεραπείας αρκετών από τις πιο διαδεδομένες ασθένιες. Είναι όμως πραγματικά έτσι; Η απάντηση δυστυχώς είναι πως δε μπορούμε μόνο με τη γνώση του συνόλου των ανθρώπινων γονιδίων να προσεγγίσουμε τους μηχανισμούς και ακόμα περισσότερο τη θεραπεία των ασθενειών αυτών. Κανείς βέβαια δεν αμφισβητεί τη χρησιμότητα της αλληλούχισης του ανθρώπινου γονιδιώματος ως εργαλείο βασικής και εφαρμοσμένης έρευνας ή ως διαγνωστικό μέσο, κάτι όμως λείπει ακόμα.

Αυτό που χρειάζεται να διερευνηθεί στο σύνολό του είναι οι αλληλεπιδράσεις των πρωτεϊνών που κωδικοποιούνται στο γενετικό υλικό και μέσω αυτού μεταβιβάζονται στις επόμενες γενιές. Οι αλληλεπιδράσεις των πρωτεϊνων μεταξύ τους καθώς και με το σύνολο των υπόλοιπων μορίων, αποτελούν τους κρίκους της λειτουργικής συναρμογής των δομικών και λειτουργικών υπομονάδων του κυττάρου. Η δομή των πρωτεϊνών καθορίζει το είδος και την εξειδίκευση των αλληλεπιδράσεών τους μέσα στο κύτταρο, προσδίδοντας τη δυνατότητα επιτέλεσης του συνόλου των λειτουργιών του. Σε παθολογικές καταστάσεις οι λειτουργίες αυτές διαταράσσονται λόγω αλλαγών των αλληλεπιδράσεων των πρωτεϊνών . Η γνώση προφανώς των στοιχείων που καθορίζουν τις αλληλεπιδράσεις των πρωτεϊνών μέσα στην κυτταρική μηχανή είτε σε φυσιολογικές είτε σε παθολογικές καταστάσεις είναι το ζητούμενο της Βιολογίας σήμερα .

Προς αυτή την κατέυθυνση έχουν αναπτυχθεί τεχνικές μεταξύ των οποίων είναι οι βιοανιχνευτές μοριακών αλληλεπιδράσεων ή αλλιών BIAcore (Biomolecular Interaction Analysis) .

Βιοανιχνευτές μοριακών αλληλεπιδράσεων (BIAcore system)

Οι βιοανιχνευτές μοριακών αλληλεπιδράσεων αποτελούν την πρόσφατα αναπτυσσόμενη τεχνική μελέτης των αλληλεπιδράσεων μεταξύ βιομορίων του κυττάρου. Είναι συσκευές σύνχρονης τεχνολογίας που χρησιμοποιώντας δεδομένα της Μοριακής Βιολογίας, Βιοχημείας και Φυσικής αποδίδουν στην οθόνη του υπολογιστή όλες εκείνες τις κινητικές παραμέτρους που χαρακτηρίζουν τα μονοπάτια των αλληλεπιδράσεων των βιομορίων, δηλαδή τους μηχανισμούς επιβίωσης του κυττάρου.

Σε μια λεπτή επιφάνεια χρυσού ακινητοποιείται ένα βιομόριο και στη συνέχεια εισάγεται με ψεκασμό το άλλο ή άλλα βιομόρια που αλληλεπιδρούν με το πρώτο. Μια δέσμη μονοχρωματικής ακτινοβολίας πέφτει στην επιφάνεια αυτή και «μετράει» το δεσμευόμενο ποσό βιομορίου, μετατρέποντας την πληροφορία αυτή σε συνδυασμό και με άλλες παραμέτρους σε γράφημα. Από το γράφημα είναι δυνατή η εξαγωγή πλήθους δεδομένων σχετικά με το αν τα βιομόρια αλληλεπιδρούν, πόσο ισχυρά, πόσο γρήγορα και πόσο ειδικά. Μια εικόνα των συσκευών αυτών φαίνεται στην εικόνα.

Πού όμως χρειάζονται οι πληροφορίες που εξάγονται και τι μπορούμε να κάνουμε με τους Βιοανιχνευτές Μοριακών Αλληλεπιδράσεων; Με χρήση κατάλληλων συστημάτων είναι δυνατή η προσέγγιση νέων φαρμάκων με ειδικό τρόπο δράσης στην άμμεση αιτία του κακού. Ο σχεδιασμός βιομορίων που μπορούν να δράσουν κατασταλτικά, επικουρικά ή και θεραπευτικά σε πλήθος ασθενειών. Η ανάλυση των τροφών και των στοιχείων που αυτά περιέχουν . Και τέλος η εξειχνίαση των μοριακών μηχανισμών του κυττάρου σε φυσιολογικές και μη συνθήκες.

Η τεχνολογία των Βιοανιχνευτών μοριακών αλληλεπιδράσεων αποτελεί μια σύνχρονη μέθοδο προσέγγισης γνώσης για τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου, είναι όμως δύσκολη η εκτεταμένη χρήση της δεδομένου του υψηλού κόστους της και την ανάγκη ειδικού προσωπικού για τη χρήση της.

Διαβάστε επίσης

• Συνέδριο σύγχρονης νευροχειρουργικής στην Κω