Στυλιανός Αντωναράκης
Γενετιστής – Καθηγητής, Πρόεδρος του τμήματος Γενετικής Ιατρικής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Γενεύης
«Η ανάπτυξη νέων τεχνολογιών και η πρόοδος στην βιο-ινφορματική, μας δίνει τη δυνατότητα για ταχύτερη εξερεύνηση του γονιδιώματος και καλύτερη συσχέτιση μεταξύ της ποικιλομορφίας και των συμπτωμάτων μιας ασθένειας» όπως επισημαίνει ο κ. Στυλιανός Αντωναράκης στο The Doctor, υπογραμμίζοντας πως «η γνώση των γονιδιακών μεταλλαγών κάθε καρκίνου μας δίνει τη δυνατότητα για νέες στοχευμένες θεραπείες. Η πιο άμεση εφαρμογή της γνώσης του γονιδιώματος, θα είναι αναμφισβήτητα στην κατανόηση και θεραπεία του καρκίνου και των μεταστάσεων».
Κύριε Αντωναράκη, συμμετείχατε στην έρευνα για την πλήρη αποκωδικοποίηση του ανθρώπινου γονιδιώματος, γνωρίζοντας πλέον με ακρίβεια όλα τα χρωμοσώματα. Τι σημαίνει πρακτικά η ολοκληρωμένη εικόνα του υποβάθρου του DNA μας, για την επιστήμη; Τι πρόκειται να δούμε στα επόμενα χρόνια;
Πριν από 20 χρόνια, η επιστημονική κοινότητα παγκοσμίως γιόρτασε την «ανάγνωση» του ανθρώπινου γονιδιώματος για πρώτη φορά. Ήταν ένα πολύ μεγάλο επίτευγμα που άλλαξε την βιολογία και την ιατρική για την ανθρωπότητα. Όλοι όμως ξέραμε ότι δεν είχαμε «διαβάσει» όλο το γονιδίωμα από την αρχή μέχρι το τέλος. Μας έλειπε ένα σημαντικό κομμάτι που με τις τεχνικές της εποχής εκείνης ήταν αδύνατον να διαβαστεί.
Πριν από μερικούς μήνες δημοσιεύτηκε επιτέλους η πλήρης αποκωδικοποίηση του ανθρώπινου γονιδιώματος, που περιλαμβάνει και το τελικό 8%, που μέχρι τώρα παρέμενε άγνωστο. Τα άγνωστα αυτά κομμάτια (που πλέον τώρα μας είναι γνωστά) περιέχουν σημαντικά γονίδια για την παραγωγή όλων των πρωτεϊνών των ανθρωπίνων κυττάρων και πιστεύουμε ότι είναι σημαντικά για διάφορες ασθένειες και ίσως για το ρυθμό της γήρανσης του ανθρώπου.
Τα επόμενα λίγα χρόνια, περιμένουμε να καταλάβουμε την ποικιλομορφία αυτού του καινούργιου 8% του γονιδιώματος και να συνδέσουμε αυτή την ποικιλομορφία με διάφορες παθολογικές διαταραχές.
Το γονιδίωμα των τριών δισεκατομμυρίων γραμμάτων του κάθε πολίτη είναι μοναδικό και βρίσκεται σχεδόν σε κάθε κύτταρο του σώματός του. Τι σημαίνει για τις συνήθειες και την πρόγνωση της υγείας μας μελλοντικά;
Το πλήρες κείμενο του γονιδιώματος σε κάθε κύτταρο είναι περίπου 6,1 δισεκατομμύρια γράμματα. Τα μισά προέρχονται από τον πατέρα και τα μισά από την μητέρα. Όμως, το γονιδίωμα του κάθε ανθρώπου είναι λίγο διαφορετικό από αυτό ενός άλλου ανθρώπου. Γι’ αυτό το ονομάζουμε ποικιλομορφία του γονιδιώματος.
Ένα περίπου γράμμα ανά 1.000 είναι διαφορετικό, από ένα γονιδίωμα με ένα άλλο. Έτσι, δεν υπάρχουν δύο άνθρωποι στον πλανήτη που να έχουν ακριβώς το ίδιο γονιδίωμα. Αυτή η ποικιλομορφία μας δίνει τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του κάθε ανθρώπου και καθορίζει την αιτιολογία πολλών γενετικών ασθενειών και συμβάλει πολύ σημαντικά στην προδιάθεση για πολλές άλλες, συχνές, ασθένειες. Έτσι λοιπόν, η αναγνώριση της ιδιαίτερης ποικιλομορφίας του κάθε ανθρώπου, μας δίνει τη δυνατότητα για έγκαιρη διάγνωση πολλών νοσηρών καταστάσεων, πριν ακόμα αυτές εμφανιστούν.
Πόσο διάστημα θα χρειαστεί προκειμένου να αναπτυχθούν νέες θεραπείες για μια σειρά από κληρονομικά νοσήματα, που έως τώρα παρέμεναν «αχαρτογράφητα»;
Συνήθως, στην ιατρική η διάγνωση «τρέχει» πολύ γρηγορότερα από τη θεραπεία. Όπως είναι γνωστό, για να αναπτυχθούν θεραπείες που βασίζονται στον αιτιολογικό μηχανισμό της κάθε αρρώστιας, πρέπει πρώτα να βρούμε την ακριβή μοριακή αιτιολογία της κάθε αρρώστιας. Συνήθως, οι θεραπείες έρχονται περίπου μετά από 15 με 20 χρόνια από την ανακάλυψη της αιτιολογίας μιας αρρώστιας. Έτσι λοιπόν, η ανακάλυψη της μοριακής γενετικής αιτιολογίας της αρρώστιας, είναι το πρώτο στάδιο για την ανεύρεση νέων θεραπειών.
Για παράδειγμα το γονίδιο της κυστικής ίνωσης, μιας σχετικά συχνής κληρονομικής ασθένειας, ανακαλύφθηκε το 1989. Το πρώτο φάρμακο για την κατάσταση αυτή πρωτοδημοσιεύτηκε το 2011, και μία ολοκληρωμένη φαρμακευτική θεραπεία που προέκυψε από την γονιδιακή γνώση έγινε εφικτή το 2020.
Αλλο παράδειγμα ειναι από μία μορφή λευχαιμίας με μια μοριακή ανωμαλία που παράγει μια νέα πρωτεΐνη ανακαλύφθηκε το 1986. Ένα νέο φάρμακο για να αδρανοποιήσει αυτή τη νέα πρωτεΐνη πρωτοκυκλοφόρησε το 2001.
Η ολοκλήρωση της ανάγνωσης του γονιδιώματος επιτεύχθηκε με ελάχιστο κόστος σε σχέση με εκείνο του αρχικού Human Genome Project, χάρη στις προόδους της τεχνολογίας αλληλούχισης DNA. Στην καριέρα σας, κατά πόσο έχει βοηθήσει η τεχνολογία στο ερευνητικό κομμάτι και τι αναμένουμε στο μέλλον;
Η ανάπτυξη νέων τεχνολογιών και η πρόοδος στην βιο-ινφορματική, μας δίνει τη δυνατότητα για ταχύτερη εξερεύνηση του γονιδιώματος και καλύτερη συσχέτιση μεταξύ της ποικιλομορφίας και των συμπτωμάτων μιας ασθένειας. Επίσης, η τεχνολογία μάς δίνει τη δυνατότητα της παρεμβολής στο γονιδίωμα και της κατά βούληση μεταβολής του κειμένου του γονιδιώματος. Αυτό είναι πολύ σημαντικό για την κατανόηση της αρρώστιας και την ανάπτυξη νέων θεραπειών.
Πλέον, η ανάλυση DNA είναι γρήγορη, οικονομική και αρχίζει να μετουσιώνει σε πραγματικότητα τις υποσχέσεις που είχε δώσει πριν από 18 χρόνια. Μπορεί να αποτελέσει και την «απάντηση» στην γενετική αιτία εκδήλωσης καρκίνου;
Ο καρκίνος είναι μία αρρώστια του γονιδιώματος ορισμένων κυττάρων του σώματος. Δηλαδή, ο καρκίνος του μαστού είναι το αποτέλεσμα μεταλλαγών σε ορισμένα κύτταρα του μαστού, που τους δίνουν ένα εξελικτικό πλεονέκτημα. Έτσι, η γνώση των γονιδιακών μεταλλαγών κάθε καρκίνου μας δίνει τη δυνατότητα για νέες στοχευμένες θεραπείες. Η πιο άμεση εφαρμογή της γνώσης του γονιδιώματος, θα είναι αναμφισβήτητα στην κατανόηση και θεραπεία του καρκίνου και των μεταστάσεων.
Το NHS βρίσκεται σε φάση ανάλυσης του γενετικού υλικού νέων ανθρώπων οι οποίοι πάσχουν από καρκίνο και ενώ λαμβάνουν θεραπεία έχουν αρχίσει να κάνουν υποτροπές. Μπορούμε να πούμε ότι αλλάζει στα Συστήματα Υγείας η πρόγνωση για την εξέλιξη της νόσου των ασθενών;
Το σύστημα υγείας κάθε χώρας είναι πια αναγκασμένο να ενσωματώσει την γενετική πληροφορία του κάθε ανθρώπου στην Δημόσια Υγεία. Το Ηνωμένο Βασίλειο και η Φινλανδία είναι οι πιο προχωρημένες χώρες της Ευρώπης στην ενσωμάτωση της γενετικής πληροφορίας, για την αντιμετώπιση των ασθενειών των πολιτών.
Ήδη, πολλοί επιστήμονες ανά τον κόσμο διερευνούν ευρύτερες εφαρμογές για την αλληλουχία του γονιδιώματος. Για παράδειγμα, μελετούν τις κυτταρικές βλάβες που πραγματοποιούν οι μεταλλάξεις και αυξάνουν τον ρυθμό της γήρανσης. Πόσο κοντά είμαστε στο να σταματήσει η εξέλιξή της;
Ακόμα δεν έχει βρεθεί ποιο είδος ποικιλομορφίας και ποια κομμάτια του γονιδιακού μας υλικού σχετίζονται με το ρυθμό της γήρανσης. Όμως, βλέπω ότι αυτό θα γίνει στα επόμενα χρόνια. Σήμερα, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μόνο το 0.37% του γονιδιώματος για διάγνωση και θεραπείες. Φανταστείτε λοιπόν πόσο θα προχωρήσει η ιατρική όταν θα ξέρουμε την ιατρική σημασία όλου του γονιδιώματος. Αυτό ίσως πάρει ακόμα μια γενιά ερευνητών.
Έχοντας πλούσιο ερευνητικό έργο στο ενεργητικό σας, συγκαταλέγεστε στα μεγαλύτερα ονόματα των Γενετιστών παγκοσμίως. Σε μια αναδρομή, πόσο δύσκολο ήταν πριν από περίπου μία δεκαετία να χαρτογραφήσετε την ακολουθία του ανθρώπινου γονιδιώματος και ιδιαίτερα του χρωμοσώματος 21, το οποίο και ευθύνεται για το σύνδρομο Down;
Με τις τεχνολογίες της δεκαετίας του 90 μας πήρε περίπου 7 χρόνια για να καθορίσουμε την αλληλουχία του χρωμοσώματος 21, που είναι περίπου 1.5% του όλου γονιδιώματος. Ευτυχώς, η τεχνολογία και η βιο-ινφορματική τρέχουν αρκετά γρήγορα, έτσι ώστε τώρα μας φαίνεται εκείνη η εποχή πολύ πρωτόγονη.
Κατά την άποψη σας, ποια τα διδάγματα που μας αφήνει η πανδημία του κορωνοϊού; Πόσο αισιόδοξος είστε ότι η ανθρωπότητα θα απαλλαγεί από τον ιό στα επόμενα χρόνια;
Η πανδημία; Θα ζούμε με τον ιό και τις μεταλλαγές του και θα προσπαθούμε με εμβόλια και με θεραπείες να αντιμετωπίσουμε τη βαρύτητα των συμπτωμάτων και τις επιπλοκές της νόσου.
Ποιος είναι ο Στυλιανός Αντωναράκης
Ο Στυλιανός Αντωναράκης (γενν. 1951) είναι Έλληνας γενετιστής. Ο Στυλιανός Αντωναράκης είναι Καθηγητής και Πρόεδρος του τμήματος Γενετικής Ιατρικής στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Γενεύης, και διευθυντής του Ινστιτούτου Γενετικής και Γονιδιωματικής iGE3 στη Γενεύη της Ελβετίας. Εγκαταστάθηκε στην Ελβετία το 1992. Είναι Πρόεδρος του Οργανισμού Ανθρώπινου Γονιδιώματος (από το 2013), μέλος του επιστημονικού συμβουλίου του Ελβετικού Ιδρύματος Επιστημών, και πρόεδρος της επιτροπής γενετικής του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Έρευνας. Προηγουμένως ήταν πρόεδρος της Ευρωπαϊκής Εταιρείας Ανθρώπινης Γενετικής.
Ο κ. Αντωναράκης έλαβε το πτυχίο του στην ιατρική το 1975 και το διδακτορικό του το 1983 από το Πανεπιστήμιο Αθηνών, και αυτό στην ανθρώπινη γενετική από τη Σχολή Ιατρικής του Πανεπιστημίου Τζονς Χόπκινς στη Βαλτιμόρη του Μέριλαντ των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής. Εκεί, το 1990 ορίστηκε καθηγητής Παιδιατρικής Γενετικής, Βιολογίας και Ιατρικής. Η έρευνά του επικεντρώνεται στη σχέση μεταξύ γονιδιωμάτων και φαινοτυπικών μεταβολών, ειδικότερα στη λειτουργική ανάλυση του γονιδιώματος, στην επίδραση της ανθρώπινης γενετικής ποικιλομορφίας στην φαινοτυπική ποικιλομορφία, στη μοριακή παθογένεση του συνδρόμου Down και των πολυγενικών φαινοτύπων, στο λειτουργικό χαρακτηρισμό του συντηρημένου κλάσματος του γονιδιώματος, στη διάγνωση και πρόληψη γενετικών διαταραχών και στις κοινωνικές επιπτώσεις της γενετικής και της έρευνας των γονιδιωμάτων.
Ο κ. Αντωναράκης συνέγραψε περισσότερες από 620 επιστημονικές εργασίες και αναφέρεται ως ένας από τους περισσότερο αναγνωρισμένους επιστήμονες από το Ινστιτούτο Επιστημονικών Πληροφοριών (Δείκτης επιστημονικής ποιότητας h 94). Έχει συγγράψει το κλασικό εγχειρίδιο Genetics in Medicine (Γενετική στη Ιατρική) και είναι επιμελητής των περιοδικών εκδόσεων Annual Review of Genetics, Genomics and Genome Research και eLife.
Ο κ. Στυλιανός Αντωναράκης έχει λάβει το βραβείο Allan το 2019, που αποτελεί και το μεγαλύτερο βραβείο γενετικής. Δημιούργησε την Παγκόσμια Ημέρα για το Σύνδρομο Down, που γιορτάζεται κάθε χρόνο στις 21 Μαρτίου (21 του τρίτου μήνα για τα τρία χρωμοσώματα 21), ενώ είναι αντεπιστέλλον μέλος της Ακαδημίας Αθηνών. Ο δείκτης επιστημονικής ποιότητας h-index είναι τώρα 156. Η αρχική ανακάλυψη του παράγοντα HIF εγινε στο εργαστήριο του* από τον μεταδιδακτορικό φοιτητή Gregg Semenza, που αφού κλωνοποίησε αυτή την πρωτεΐνη στο εργαστήριο του κ. Αντωναράκη, έλαβε το βραβείο Nobel 2019.
* Hypoxia-inducible nuclear factors bind to an enhancer element located 3’ to the human erythropoietin gene.
Semenza GL, Nejfelt MK, Chi SM, Antonarakis SE.
Proc Natl Acad Sci U S A. 1991 Jul 1;88(13):5680-4. doi: 10.1073/pnas.88.13.5680.
PMID: 2062846
