The Epigenetics of the Stem Cell State

Το Ίδρυμα Μποδοσάκη, εμπλουτίζοντας το κοινωφελές έργο του στους τομείς της Επιστήμης και της Εκπαίδευσης, διοργάνωσε το Σεπτέμβριο του 2012,  για τέταρτη συνεχή χρονιά, ένα κύκλο Σεμιναρίων σε θέματα Βιολογίας και Ιατρικής, στα οποία συμμετείχαν αριστούχοι νέοι Έλληνες φοιτητές.
 
Στόχος αυτής της πρωτοβουλίας είναι η δημιουργία γόνιμης επικοινωνίας ανάμεσα στους ομιλητές και στο ακροατήριο με διαλόγους εστιασμένους σε επιλεγμένα θέματα αιχμής, όπως ο κυτταρικός επαναπρογραμματισμός, τα βλαστοκύτταρα, η αναπτυξιακή βιολογία και η γονιδιακή έκφραση του νευρικού συστήματος, η ρύθμιση της μεταγραφής του DΝΑ, οι μηχανισμοί πρωτεϊνικής έκκρισης και μετανάστευσης, η πληθυσμική βιολογία και γονιδιωματική, η μοριακή βιολογία του καρκίνου, και οι πρόοδοι της κλινικής ογκολογίας.
 
Κατά τη διάρκεια του Σεμιναρίου, ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στις συζητήσεις με τους φοιτητές, τόσο κατά την διάρκεια όσο και μετά το πέρας κάθε ομιλίας.
 
Στο Πρόγραμμα του Σεμιναρίου αυτού ανήκει και η διάλεξη του καθηγητή Γενικής Βιολογίας στην  Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων κ. Σπύρου Γεωργάτου, η οποία αναφέρεται συνοπτικά στο περιεχόμενό της ως εξής:

Τα εμβρυονικά βλαστικά κύτταρα χαρακτηρίζονται από δύο βασικές ιδιότητες: την αυτό-ανανέωση (έκπτυξη και πολλαπλασιασμός χωρίς διαφοροποίηση) και την πολυδυναμία (ικανότητα σχηματισμού πολλαπλών κυτταρικών τύπων). Σήμερα γνωρίζουμε ότι κύριο ρόλο στη βιολογία των βλαστικών κυττάρων διαδραματίζουν ορισμένοι μεταγραφικοί παράγοντες (Nanog, Oct4, Sox2), συγκεκριμένα συστήματα μετάδοσης σήματος (TGF, Wnt, Notch, κ.α.) και ένα υπο-σύνολο επιγενετικών τροποποιητών (histone methyl transferases and demethylases, iRNA).

Πώς ακριβώς συντονίζονται και αλληλεπιδρούν αυτοί οι παράγοντες δεν είναι γνωστό, φαίνεται όμως ότι οι βαθμιαίες μεταπτώσεις από την αδιαφοροποίητη κατάσταση στη μερικώς και πλήρως διαφοροποιημένη εξελίσσονται εν μέρει επικαθοριστικά (deterministically) και εν μέρει «τυχαία» (stochastically). Σε αυτό το αναπτυξιακό «παίγνιο» ακολουθούνται μεν οι ιεραρχίες και οι σχέσεις αιτίου-αποτελέσματος που υπαγορεύονται από τη μοριακή φύση και τις ιδιότητες των ρυθμιστικών παραγόντων, οι ίδιοι όμως οι ρυθμιστικοί παράγοντες επιδεικνύουν μια ευρεία και εν πολλοίς τυχαία διακύμανση σε ό,τι αφορά τη στάθμη τους και τη στόχευσή τους.  Συνέπεια αυτού του «δισυπόστατου»  τρόπου ρύθμισης είναι ότι η μελέτη της βλαστικής κατάστασης απαιτεί πλέον τόσο τη χρήση εξειδικευμένων μοριακών εργαλείων, όσο και την αξιοποίηση μαθηματικών μοντέλων και φορμαλισμών της στατιστικής.

Αξιοποιώντας τέτοια εργαλεία και «υβριδικές» προσεγγίσεις αρχίζουμε να κατανοούμε καλύτερα τα πρώτα στάδια της εμβρυικής ανάπτυξης, αλλά και τον λεγόμενο «πυρηνικό επαναπρογραμματισμό (reprogramming), δηλαδή την κατά βούληση αντιστροφή της αναπτυξιακής διαδικασίας και την παραγωγή αδιαφοροποίητων βλαστικών κυττάρων (induced pluripotent stem cells) από διαφοροποιημένα σωματικά κύτταρα. Πιστεύεται ότι όταν η τεχνολογία του επαναπρογραμματισμού τελειοποιηθεί, θα υπάρξουν εντυπωσιακές εφαρμογές στην κλινική ιατρική και τη βιοτεχνολογία. Προς το παρόν πάντως, θα πρέπει να είμαστε αρκετά επιφυλακτικοί, δεδομένου ότι τα βλαστικά κύτταρα που χρησιμοποιούμε ως σύστημα μελέτης στο εργαστήριο δεν αποτελούν ένα αντίγραφο των «πραγματικών» βλαστικών κυττάρων που εμφανίζονται στο πρώιμο έμβρυο, αλλά ένα «παρασκεύασμα» που συντηρείται στη βλαστική κατάσταση με ένα τεχνητό τρόπο. Επίσης, θα πρέπει να έχουμε υπόψη ότι η μετατροπή των διαφοροποιημένων κυττάρων σε βλαστικά δεν είναι ελεύθερη παρενεργειών (π.χ., γενετικών ατυπιών και αστάθειας), πράγμα που θα μπορούσε να αποβεί επικίνδυνο εάν χρησιμοποιηθούν χωρίς να έχουν προηγουμένως χαρακτηρισθεί προσεχτικά.