Βήμα προς τον σχεδιασμό νέων αντιμικροβιακών φαρμάκων υψηλής στόχευσης

Τα κύτταρα όλων των οργανισμών, από ένα απλό βακτήριο έως τα κύτταρα του ανθρώπινου εγκεφάλου, για να λειτουργήσουν και να επιβιώσουν, προσλαμβάνουν συνεχώς τροφή και μοριακά σήματα από το περιβάλλον τους και συγχρόνως αποβάλλουν συσσωρευμένες τοξικές ενώσεις από το εσωτερικό τους.

Η απαραίτητη και εξαιρετικά ελεγχόμενη πρόσληψη και αποβολή ουσιών γίνεται αποκλειστικά διαμέσου πρωτεϊνών ενσωματωμένων στην κυτταρική μεμβράνη, γνωστών ως μεταφορέων, των οποίων η βιολογική σημασία αντανακλάται και σε μια σειρά σοβαρών γενετικών ασθενειών (κυστική ίνωση, διαβήτης, ελαττωματική νευροδιαβίβαση κ.ά.), αλλά και στη δράση των φαρμάκων-αντιβιοτικών, των οποίων η πρόσληψη και αποβολή από τα κύτταρα επίσης εξαρτάται αποκλειστικά από τη δράση των μεταφορέων.

Μια πολύ σημαντική επιστημονική εργασία, σε σχέση με τη λειτουργία των μεταφορέων, δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο υψηλότατης εμβέλειας επιστημονικό περιοδικό Nature Communications (Απρίλιος 2016) από την ομάδα του καθ. Μοριακής Μικροβιολογίας Γιώργου Διαλλινά του Τμήματος Βιολογίας του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών (ΕΚΠΑ). Η επιστημονική εργασία, η οποία ρίχνει νέο φως σε λεπτομέρειες της δομής και λειτουργίας των μεταφορέων, άρα και στον τρόπο επικοινωνίας των κυττάρων, πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με την ομάδα του καθ. Μάνου Μικρού (Τμήμα Φαρμακευτικής, ΕΚΠΑ) και ομάδες των Πανεπιστημίων της Αγγλίας Imperial College (Dr. Bernadette Byrne) και Warwick University (Dr. Alex Cameron).

Στην Ελλάδα η συγκεκριμένη έρευνα αποσκοπούσε κυρίως στη γενετική σταθεροποίηση και ανάλυση της λειτουργίας ενός μεταφορέα ειδικού στην πρόσληψη πουρινών (συστατικά των νουκλεϊκών οξέων DNA και RNA), ενώ στην Αγγλία στην παραγωγή και ανάλυση κρυστάλλων του μεταφορέα αυτού. Οι επιστήμονες κατάφεραν τελικά να «φωτογραφίσουν» τον μεταφορέα μέσω κρυσταλλογραφίας και μαζί με τις γενετικές αναλύσεις να οδηγηθούν στα τελικά τους συμπεράσματα, τα οποία αναθεωρούν ουσιαστικά τον τρόπο λειτουργίας των πρωτεϊνών αυτών. Συγκεκριμένα, αποδεικνύεται ότι η παρουσία και λειτουργία «μοριακών φίλτρων» είναι καθοριστική ως προς το ποια ουσία μεταφέρεται από έναν συγκεκριμένο μεταφορέα, καθώς επίσης και ότι δύο μόρια του μεταφορέα πρέπει να αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους (να «διμεριστούν») για να επιτευχθεί η λειτουργία των «μοριακών φίλτρων».

Τα ευρήματα αυτά έχουν προφανή σχέση με χρήση των μεταφορέων ως μοριακών εργαλείων στον ορθολογικό σχεδιασμό νέων φαρμακολογικών εφαρμογών υψηλής και ειδικευμένης στόχευσης, όπου δηλαδή ένα φάρμακο θα προσλαμβάνεται αποκλειστικά από τους μεταφορείς των κύτταρων-στόχων και δεν θα αναγνωρίζεται από τους ανάλογους μεταφορείς των υγιών κυττάρων. Σήμερα τα περισσότερα φάρμακα δεν έχουν σχεδιαστεί με αυτή τη λογική, με αποτέλεσμα να προσβάλλουν και τα υγιή κύτταρα με απρόβλεπτες παρενέργειες. Με τη νέα γνώση που περιγράφεται στη συγκεκριμένη εργασία οι επιστήμονες ευελπιστούν ότι θα καταφέρουν να βάλουν τα θεμέλια και να βοηθήσουν στον μελλοντικό σχεδιασμό νέων, κυρίως αντιμικροβιακών, φαρμάκων προκειμένου να στοχεύονται μόνο τα κύτταρα των παθογόνων μικροοργανισμών και να μην καταστρέφονται ταυτόχρονα τα υγιή κύτταρα του ανθρώπου.

Ωστόσο, το πιο θαυμαστό στην εργασία αυτή είναι κάτω από ποιες οικονομικές συνθήκες πραγματοποιήθηκε όσον αφορά τις συμμετέχουσες ελληνικές ομάδες. Η οικονομική υποστήριξή τους από το κράτος ήταν ελάχιστη έως μηδενική και η χρηματοδότησή τους βασίστηκε κυρίως στα κοινωφελή ιδρύματα Ι. Λάτσης και Fondation Santé.

Η ομάδα του καθ. Γ. Διαλλινά