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 Πατρών 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, Δρ Κωνσταντίνας Καπλάνη, η οποία δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο διεθνούς φήμης 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 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», 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 παγκοσμίως 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. Η σημασία των ευρημάτων της ομάδας του κου Ταραβήρα αναδεικνύεται και από την ειδική αναφορά για τη δημοσίευση αυτή στην ιστοσελίδα του Hydrocephalus Association for Discovery Science των ΗΠΑ (https://hands.hydroassoc.org/regenerating-ependymal-cells-as-a-potential-therapeutic-strategy-for-hydrocephalus/). Ενώ ο κ. Ταραβήρας για την προοπτική μίας καινούργιας κυτταρικής/γονιδιακής θεραπείας για την ασθένεια της υδροκεφαλίας είχε αποσπάσει το «Innovator Award Grant 2020» από την Hydrocephalus Association των ΗΠΑ, η πρώτη φορά που το βραβείο είχε απονεμηθεί σε Έλληνα επιστήμονα.
