Μικρό όνομα, μεγάλο στοίχημα.
Το “Mini-Me” είναι το ένα από τα μόνο δύο ελληνικά έργα που διακρίθηκαν ως συντονιστές στο ιδιαίτερα ανταγωνιστικό πρόγραμμα EIC Pathfinder Open του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Καινοτομίας, εξασφαλίζοντας ευρωπαϊκή χρηματοδότηση για έρευνα αιχμής.
Και αυτό είναι είδηση!
Ανάμεσα σε 2.103 προτάσεις με 12.399 συμμετέχοντες (και 4633 οργανισμούς) από 76 χώρες, σε μια πρόσκληση με ποσοστό επιτυχίας περίπου 2%, η επιλογή του ελληνικού έργου (3ο στη γενική κατάταξη) αποτελεί μια σημαντική αναγνώριση για την ελληνική βιοϊατρική έρευνα.
Το “Mini-Me” (Mini Proteins against Mega Diseases) έχει έναν φιλόδοξο στόχο: να αναπτύξει μια νέα γενιά μικροσκοπικών πρωτεϊνών που θα μπορούσαν να παρέμβουν σε έναν από τους πιο σύνθετους μηχανισμούς πίσω από σοβαρές ασθένειες, την παθολογική αναδίπλωση και συσσωμάτωση των πρωτεϊνών.
Από τη νόσο Αλτσχάιμερ μέχρι τις συστηματικές αμυλοειδώσεις, η ερευνητική ομάδα αναζητά τρόπους να «χτυπήσει» το πρόβλημα στη μοριακή του ρίζα.
Πίσω από το πρότζεκτ βρίσκεται το Ερευνητικό Κέντρο Βιοϊατρικών Επιστημών «Αλέξανδρος Φλέμιγκ», με επιστημονικό συντονιστή τον Δρ Γιώργο Σκρέτα, διευθυντή του Ινστιτούτου Βιοκαινοτομίας.
Στην κοινοπραξία συμμετέχουν 8 εταίροι από 6 ευρωπαϊκές χώρες, μεταξύ των οποίων το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ και η ελληνική εταιρεία βιοτεχνολογίας ResQ Biotech, η οποία έχει κομβικό ρόλο στη μελλοντική αξιοποίηση της τεχνολογίας.
Όταν μια πρωτεΐνη χάνει το σχήμα της
Οι πρωτεΐνες είναι απαραίτητες για σχεδόν κάθε λειτουργία του οργανισμού. Για να λειτουργήσουν σωστά, πρέπει να αποκτήσουν μια συγκεκριμένη τρισδιάστατη δομή. Όταν αυτή η διαδικασία διαταράσσεται, ορισμένες πρωτεΐνες μπορούν να σχηματίσουν συσσωματώματα που προκαλούν βλάβες στα κύτταρα και στους ιστούς.
Ο μηχανισμός αυτός συνδέεται με περισσότερες από 100 ασθένειες, ανάμεσά τους το Αλτσχάιμερ, το Πάρκινσον, η αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS), οι συστηματικές αμυλοειδώσεις και ο διαβήτης τύπου 2.
Το πρόβλημα δεν είναι απλώς να εντοπιστεί μια πρωτεΐνη που σχετίζεται με μια ασθένεια, αλλά να βρεθεί τρόπος να επηρεαστεί η συμπεριφορά της, ώστε να περιοριστούν οι παθολογικές αλλαγές στη δομή της και η δημιουργία τοξικών συσσωματωμάτων.
Εδώ ακριβώς έρχεται το “Mini-Me”. Αντί να αναζητήσει απλώς ένα μόριο που προσδένεται σε έναν πρωτεϊνικό στόχο, επιδιώκει να αναπτύξει μόρια που μπορούν να επηρεάσουν ενεργά την παθολογική συμπεριφορά του.
«Οι περισσότερες σημερινές προσεγγίσεις αναζητούν μόρια που απλώς “προσδένονται” σε έναν στόχο. Στις νόσους πρωτεϊνικής αναδίπλωσης όμως, αυτό δεν αρκεί», εξηγεί ο Δρ Γεώργιος Σκρέτας στο WIRED Greece.
«Χρειάζονται μόρια που μπορούν πραγματικά να αλλάξουν τη συμπεριφορά μιας πρωτεΐνης που αναδιπλώνεται λανθασμένα και συσσωρεύεται σε μορφή τοξικών διαμορφώσεων».
Δισεκατομμύρια μίνι πρωτεΐνες, με την AI στο τιμόνι
Στον πυρήνα του “Mini-Me” βρίσκονται οι κυκλικές μίνι πρωτεΐνες, μια νέα κατηγορία υποψήφιων θεραπευτικών μορίων. Η φιλοδοξία ωστόσο, δεν περιορίζεται στον σχεδιασμό μεμονωμένων μορίων. Το πρότζεκτ στοχεύει στη δημιουργία μιας πλατφόρμας που θα μπορεί να σχεδιάζει, να δοκιμάζει και να βελτιώνει διαρκώς τις πιο υποσχόμενες επιλογές.
Η διαδικασία θα ξεκινά με την επιλογή κατάλληλων μίνι πρωτεϊνών για κάθε ασθένεια και τον αντίστοιχο παθολογικό πρωτεϊνικό στόχο. Στη συνέχεια, οι ερευνητές θα δημιουργούν δισεκατομμύρια διαφορετικές παραλλαγές και θα αξιολογούν πειραματικά την ικανότητά τους να επηρεάζουν την παθολογική αναδίπλωση και συσσωμάτωση πρωτεϊνών σε ζωντανά κύτταρα.
Τα αποτελέσματα θα τροφοδοτούν συστήματα τεχνητής νοημοσύνης και μηχανικής μάθησης, τα οποία θα συμβάλλουν στη βελτιστοποίηση των πιο υποσχόμενων μορίων. Κάθε κύκλος πειραμάτων θα παρέχει νέα δεδομένα για τον επόμενο, δημιουργώντας μια διαδικασία ανακάλυψης που συνδυάζει την εργαστηριακή έρευνα με την υπολογιστική ανάλυση.
«Το ζητούμενο δεν είναι απλώς να δημιουργηθούν περισσότερα μόρια, αλλά να εντοπιστούν πιο συστηματικά εκείνα που έχουν τις κατάλληλες ιδιότητες για να προχωρήσουν στα επόμενα στάδια έρευνας», προσθέτει ο Σκρέτας.
Από το Αλτσχάιμερ στην αμυλοείδωση
Το “Mini-Me” θα επικεντρωθεί αρχικά σε δύο διαφορετικές κατηγορίες ασθενειών.
Η πρώτη είναι οι ταυοπάθειες, στις οποίες περιλαμβάνεται η νόσος Αλτσχάιμερ και οι οποίες συνδέονται με την παθολογική συσσώρευση της πρωτεΐνης Tau στον εγκέφαλο. Η δεύτερη είναι η συστηματική αμυλοείδωση ελαφρών αλυσίδων ανοσοσφαιρινών (AL αμυλοείδωση), μια σοβαρή νόσος που μπορεί να προκαλέσει βλάβες σε ζωτικά όργανα, όπως η καρδιά.
Η επιλογή δύο διαφορετικών πρωτεϊνικών στόχων θα επιτρέψει στους ερευνητές να διερευνήσουν κατά πόσο η ίδια τεχνολογική προσέγγιση μπορεί να προσαρμοστεί σε διαφορετικές ασθένειες.
Και υπάρχουν ήδη ενθαρρυντικές ενδείξεις. Σύμφωνα με τα προκαταρκτικά αποτελέσματα, έχουν εντοπιστεί μίνι πρωτεΐνες που αναστέλλουν τη συσσωμάτωση της Tau σε πειραματικά συστήματα. Ορισμένες έχουν επίσης δείξει ότι μπορούν να διασπούν ινίδια που προέρχονται από εγκεφάλους ασθενών με Αλτσχάιμερ και νόσο Pick (μια σπάνια μορφή μετωποκροταφικής άνοιας), ενώ περιορίζουν την παθολογική συσσωμάτωση σε ανθρώπινα κυτταρικά μοντέλα.
Στην AL αμυλοείδωση, άλλες μίνι πρωτεΐνες έχουν εμφανίσει την ικανότητα να ενισχύουν τη σταθερότητα διαφορετικών παραλλαγών ελαφρών αλυσίδων ανοσοσφαιρινών και να περιορίζουν την καρδιοτοξικότητα που προκαλούν σε κυτταρικά μοντέλα.
Τα ευρήματα αυτά αποτελούν αφετηρία για περαιτέρω έρευνα, όχι αποδεδειγμένες θεραπείες. Το επόμενο βήμα είναι η βελτιστοποίηση των μορίων και η αξιολόγησή τους σε επόμενα στάδια ανάπτυξης.
Η ελληνική βιοτεχνολογία διεκδικεί διεθνή ρόλο
Η ευρωπαϊκή διάκριση αποκτά ακόμη μεγαλύτερη σημασία όταν συνδέεται με την προοπτική αξιοποίησης της τεχνολογίας. Στο “Mini-Me”, η ResQ Biotech έχει κεντρικό ρόλο στη μεταφορά των ερευνητικών αποτελεσμάτων προς την ανάπτυξη τεχνογνωσίας και υποψήφιων θεραπευτικών μορίων-πατέντας.
Η σύνδεση ενός ερευνητικού κέντρου με μια εξειδικευμένη εταιρεία βιοτεχνολογίας δημιουργεί τις προϋποθέσεις ώστε η επιστημονική γνώση να μη μείνει μόνο στο εργαστήριο, αλλά να εξελιχθεί σε τεχνολογία με δυνατότητες περαιτέρω ανάπτυξης, διεθνών συνεργασιών και επενδύσεων.
«Το γεγονός ότι το “Mini-Me” επιλέχθηκε σε μια πρόσκληση με ποσοστό επιτυχίας περίπου 2% και ότι αποτελεί ένα από τα μόλις δύο επιτυχημένα έργα που συντονίζονται από την Ελλάδα δείχνει ότι η ελληνική βιοϊατρική έρευνα μπορεί να σταθεί στην πρώτη γραμμή της ευρωπαϊκής καινοτομίας», σημειώνει ο Σκρέτας.
Όπως προσθέτει, το έργο δίνει τη δυνατότητα να δοκιμαστεί μια ριζικά νέα επιστημονική προσέγγιση για ασθένειες που παραμένουν εξαιρετικά δύσκολες θεραπευτικά, δημιουργώντας παράλληλα τις προϋποθέσεις ώστε τεχνογνωσία που αναπτύχθηκε στην Ελλάδα να εξελιχθεί, μέσω της ResQ Biotech, σε μια διεθνώς ανταγωνιστική πλατφόρμα βιοτεχνολογικής καινοτομίας.
Το “Mini-Me” δεν υπόσχεται ότι το Αλτσχάιμερ ή άλλες ασθένειες θα αποκτήσουν σύντομα μια νέα θεραπεία. Επιχειρεί, όμως, να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο αναζητούμε τέτοιες θεραπείες, συνδυάζοντας τον σχεδιασμό πρωτεϊνών, την πειραματική βιολογία και την τεχνητή νοημοσύνη.
Και η ευρωπαϊκή του διάκριση στέλνει ένα μήνυμα που ξεπερνά το ίδιο το πρότζεκτ: η ελληνική έρευνα και καινοτομία στη βιοτεχνολογία δεν συμμετέχει απλώς στην ευρωπαϊκή κούρσα της καινοτομίας.
Με το “Mini-Me” να διεκδικεί θέση στην πρώτη γραμμή της.