Καθηγητής Chouchani: Η ρύθμιση του μεταβολισμού, κλειδί για τις ασθένειες και τη γήρανση

Ένα ιδιαίτερα κατάλληλο πεδίο για την A.I, είναι ο εντοπισμός προτύπων σε μεγάλα πολύπλοκα σύνολα δεδομένων, το οποίο έχει προφανή χρησιμότητα στην έγκαιρη διάγνωση μιας νόσου. Μια άλλη πολλά υποσχόμενη εφαρμογή της A.I. είναι η ανάπτυξη φαρμάκων μικρών μορίων για τη στόχευση συγκεκριμένων πρωτεϊνών που οδηγούν τις ασθένειες.

Την ίδια ώρα, ο μεταβολισμός του κάθε ανθρώπου, είναι ξεκάθαρο ότι διαδραματίζει κομβικό ρόλο στην καθυστέρηση της γήρανσης και των ασθενειών, εφόσον τον ρυθμίσουμε σωστά.

Οι γενετικές οδηγίες για την κατασκευή όλων των μηχανών πρωτεΐνης στα κύτταρά μας είναι ελαφρώς διαφορετικές μεταξύ των ατόμων και αυτό σημαίνει ότι ο τρόπος κατασκευής των χιλιάδων διαφορετικών μηχανών πρωτεΐνης είναι ελαφρώς διαφορετικός στον ανθρώπινο πληθυσμό. Αυτές οι διαφορές μπορούν να μας προδιαθέσουν ή να μας προστατεύσουν από ορισμένες ασθένειες.

Επίσης, με την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο χρησιμοποιείται το γαλακτικό οξύ για τον έλεγχο των σημάτων κυτταρικής διαίρεσης, ελπίζουμε ότι μπορούμε να χειριστούμε αυτά τα σήματα, όσον αφορά στο θεραπευτικό όφελος για τον καρκίνο.

Τα παραπάνω πολύ σημαντικά ζητήματα, επισημαίνει στο CNN Greece, ένας νέος και πολλά υποσχόμενος επιστήμονας, ο οποίος μάλιστα πρόσφατα διακρίθηκε στο πλαίσιο των Επιστημονικών βραβείων του Ιδρύματος Μποδοσάκη. Πρόκειται για τον αναπληρωτή καθηγητή ελληνικής καταγωγής, Edward Chouchani, τον οποίο συναντήσαμε διαδικτυακά, καθώς το βαρύ του πρόγραμμα δεν επέτρεψε μία δια ζώσης συνάντηση. Ο κ. Chouchani εντυπωσιάζει ωστόσο, με την αμεσότητα, τον ενθουσιασμό του όταν μιλά για την έρευνα και τη σεμνότητά του.

Ειδικότερα, στον Edward Chouchani, Αναπληρωτή Καθηγητή Βιολογίας του Καρκίνου, Dana-Farber Cancer Institute και Αναπληρωτή Καθηγητή Κυτταρικής Βιολογίας στην Ιατρική Σχολή του Harvard, απονεμήθηκε το επιστημονικό βραβείο 2023 του Ιδρύματος Μποδοσάκη, στον τομέα των Βιοεπιστημών και τον κλάδο των Βιοϊατρικών Επιστημών.

Ο Edward Chouchani, ένας εξαιρετικός επιστήμονας στον τομέα του μεταβολισμού, επικεντρώνεται στην ανάπτυξη τεχνολογιών για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι μηχανισμοί του μεταβολισμού ρυθμίζουν τις φυσιολογικές διεργασίες . Στόχος της έρευνάς του είναι η αξιοποίηση αυτών των νεοανακαλυφθέντων μηχανισμών στην ανάπτυξη νέων θεραπειών για μεταβολικές, φλεγμονώδεις και μεταστατικές ασθένειες.

Για τις ανακαλύψεις του έχει δημοσιεύσει πάνω από 60 εργασίες σε κορυφαία περιοδικά και έχει υπάρξει συνιδρυτής τριών εταιρειών βιοτεχνολογίας, οι οποίες συγκέντρωσαν χρηματοδότηση άνω των 100 εκατομμυρίων δολαρίων.

Για τα ερευνητικά του επιτεύγματα, έχει κερδίσει σειρά βραβείων, όπως η υποτροφία Pew, το Heidi Helmholtz Diabetes Award, το Biochemical Society Early Career Investigator Award, το Armen H. Tashjian Award for Excellence in Endocrine Research, το Glenn Foundation for Medical Research Breakthroughs in Gerontology (BIG) Award και το Vilcek Prize for Creative Promise.

Η αριστεία, φάρος και φόρος τιμής για τα βραβεία Μποδοσάκη

Ο θεσμός των Επιστημονικών Βραβείων εντάσσεται στο πλαίσιο των κοινωφελών σκοπών του Ιδρύματος Μποδοσάκη για την προαγωγή της παιδείας και την ανάδειξη της επιστημονικής αριστείας.

Κριτήρια για την απονομή των Επιστημονικών Βραβείων Μποδοσάκη αποτελούν η εξαιρετική επίδοση των υποψηφίων στον επιστημονικό τομέα τους, στον οποίο έχουν να παρουσιάσουν ολοκληρωμένο έργο. Από το 1992 έως σήμερα, τα Επιστημονικά Βραβεία έχουν απονεμηθεί σε 61 Έλληνες και Ελληνίδες επιστήμονες.

Το πλήρες κείμενο της συνέντευξης έχει ως εξής:

Ενθουσιασμένος για το βραβείο Μποδοσάκη

Κύριε Edward Chouchani, πριν μερικές εβδομάδες, διακριθήκατε με ένα από τα σημαντικά Επιστημονικά Βραβεία του Ιδρύματος Μποδοσάκη. Τι σηματοδοτεί η διάκριση αυτή για εσάς προσωπικά και την επιστήμη σας;

Είναι τεράστια τιμή να λαμβάνω το βραβείο Bodossaki Distinguished Young Scientist Award, κυρίως λόγω των λαμπρών Ελλήνων επιστημόνων με τους οποίους μοιράζομαι αυτή τη διάκριση. Είμαι επίσης ενθουσιασμένος που θα είμαι μέλος της κοινότητας των Ελλήνων επιστημόνων Μποδοσάκη και θα συνεχίσω να ασχολούμαι μαζί τους στο μέλλον. Είμαι εξαιρετικά ευγνώμων στο Ίδρυμα Μποδοσάκη για την αναγνώρισή του για τη σημασία της επιστημονικής ανακάλυψης.

Η σημασία του μεταβολισμού στην εκδήλωση ασθενειών

Στην ομιλία σας κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης των βραβείων, τονίσατε μεταξύ άλλων ότι «κατανοώντας τον τρόπο με τον οποίο ο μεταβολισμός μπορεί να ρυθμίσει τα κύτταρα και τους ιστούς μας, θα ανακαλύψουμε νέους τρόπους τροποποίησης της βιολογίας και προστασίας από ασθένειες της γήρανσης.» Γνωρίζουμε ότι η γήρανση αποτελεί συχνά συνέπεια της εκφύλισης του οργανισμού μας, αλλά και των πολλών ασθενειών. Ουσιαστικά η γήρανση, συνοδεύεται από νοσήματα και δεν έρχεται σχεδόν ποτέ μόνη της. Επομένως αυτό που λέτε είναι ότι εάν ρυθμίσουμε το μεταβολισμό μας, θα μπορούμε ίσως να καθυστερήσουμε τη γήρανση και άρα μπορούμε να ελπίζουμε σε μία καθυστέρηση και των ασθενειών;

Ναι, η φθορά των κυττάρων και των ιστών μας με την ηλικία συμβάλλει σημαντικά στην ανθρώπινη ασθένεια. Οι περισσότεροι θα συμφωνούσαν ότι η πλειονότητα των ανθρώπινων ασθενειών της γήρανσης περιλαμβάνει δύο συστατικά. Το πρώτο είναι ένα γενετικό συστατικό. Οι γενετικές οδηγίες για την κατασκευή όλων των μηχανών πρωτεΐνης στα κύτταρά μας είναι ελαφρώς διαφορετικές μεταξύ των ατόμων και αυτό σημαίνει ότι ο τρόπος κατασκευής των χιλιάδων διαφορετικών μηχανών πρωτεΐνης είναι ελαφρώς διαφορετικός στον ανθρώπινο πληθυσμό. Αυτές οι διαφορές μπορούν να μας προδιαθέσουν ή να μας προστατεύσουν από ορισμένες ασθένειες. Το δεύτερο στοιχείο είναι το περιβαλλοντικό. Το πώς αλληλεπιδρούμε με το περιβάλλον μας (τι τρώμε, πώς κινούμαστε, τι αναπνέουμε) είναι ένα δεύτερο σημαντικό στοιχείο.

Αρχίζουμε να αντιλαμβανόμαστε ότι οι ιστοί και τα κύτταρά μας χρησιμοποιούν τον μεταβολισμό ως γλώσσα για να επικοινωνήσουν και να αισθανθούν το περιβάλλον μας. Πιστεύω ότι εάν μπορούμε να αποκρυπτογραφήσουμε καλύτερα τους κανόνες της γλώσσας του μεταβολισμού, με άλλα λόγια πώς ο μεταβολισμός μπορεί να ρυθμίσει τα κύτταρα και τους ιστούς μας, τότε μπορούμε να προστατεύσουμε ή ακόμα και να ανατρέψουμε τις ασθένειες της γήρανσης.

Λιγότερες θερμίδες και άσκηση – Κορυφαίες παρεμβάσεις

Πώς μπορούμε να αποφύγουμε τις ασθένειες; υπάρχει άραγε μία απάντηση γι’ αυτό το ερώτημα, ή θα είναι πάντα ρητορικό; εάν γυμναζόμαστε, ακολουθούμε μία συνετή διατροφή και λειτουργούμε προληπτικά- μέσα από προγράμματα προαγωγής υγείας και προσυμπτωματικού ελέγχου- εκτιμάτε ότι μπορούμε να καθυστερήσουμε κάποιες ασθένειες και άρα τη γήρανση;

Ήδη σήμερα υπάρχουν αρκετά κοινά λογικά και καθιερωμένοι τρόποι προστασίας από τις ασθένειες της γήρανσης. Δύο από τις πιο καθιερωμένες παρεμβάσεις είναι ο περιορισμός της θερμιδικής πρόσληψης και η άσκηση. Υπάρχει μια τεράστια βιβλιογραφία σχετικά με αυτές τις παρεμβάσεις που παρέχουν προστασία έναντι μιας σειράς ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία, όπως η παχυσαρκία, ο διαβήτης, πολλοί καρκίνοι και ο νευροεκφυλισμός. Ωστόσο, αυτές οι παρεμβάσεις δεν είναι θεραπευτικές και οι μηχανισμοί μέσω των οποίων προκαλούν προστασία δεν είναι πλήρως γνωστοί.

Ο μακροπρόθεσμος στόχος μας είναι να κατανοήσουμε με ακριβείς μοριακούς όρους πώς αυτοί οι τύποι παρέμβασης αλλάζουν τον μεταβολισμό για να ελπίζουμε ότι παρέχουν πιο ακριβείς στοχευμένες προσεγγίσεις για τη θεραπεία ασθενειών της γήρανσης.

Χρήσιμη η τεχνητή νοημοσύνη για την έρευνα

Παρά το γεγονός ότι τελευταία η τεχνητή νοημοσύνη στηλιτεύεται έντονα, με το ερωτηματικό, εάν θα βοηθήσει ή θα καταστρέψει τελικά τον άνθρωπο, θα ήθελα να σας ρωτήσω, εάν υπάρχουν μηχανισμοί που η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να καθυστερήσει τη γήρανση; Μπορεί επίσης η τεχνητή νοημοσύνη να μας βοηθήσει στο να προλάβουμε τον καρκίνο, να ανακόψει την πορεία του και να βοηθήσει ώστε ο ασθενής να έχει μία θετική έκβαση στην εξέλιξη της νόσου;

Η προσωπική μου άποψη είναι ότι η A.I, τουλάχιστον στην τρέχουσα μορφή της, μπορεί να είναι αρκετά χρήσιμη σε ορισμένες πτυχές της επιστημονικής έρευνας. Ένα ιδιαίτερα κατάλληλο για την A.I είναι ο εντοπισμός προτύπων σε μεγάλα πολύπλοκα σύνολα δεδομένων, το οποίο έχει προφανή χρησιμότητα στην έγκαιρη διάγνωση της νόσου. Μια άλλη πολλά υποσχόμενη εφαρμογή της A.I είναι η ανάπτυξη φαρμάκων μικρών μορίων για τη στόχευση συγκεκριμένων πρωτεϊνών που οδηγούν τις ασθένειες.

Ιστορικά, και τα δύο παραπάνω παραδείγματα έχουν παρουσιάσει προκλήσεις στους επιστήμονες, επειδή ο χρόνος που χρειάζεται το ανθρώπινο μυαλό για να δοκιμάσει πιθανές λύσεις μπορεί συχνά να είναι απαγορευτικός. Οι προσεγγίσεις A.I είναι πολύ καλές στην εξαιρετικά γρήγορη δοκιμή ωμής βίας πολύ μεγάλου αριθμού πιθανών λύσεων σε ένα καλά καθορισμένο επιστημονικό πρόβλημα.

Ωστόσο, η σημαντική διάκριση εδώ είναι ότι πρέπει να θέσουμε τις κατάλληλες παραμέτρους για την ανάκριση των εργαλείων A.I. Με αυτόν τον τρόπο, αυτά τα εργαλεία μπορεί να είναι πολύ ισχυρά, αλλά είναι πολύ διαφορετικά στη φύση από το ανθρώπινο μυαλό. Δεν ξέρουν ποια ερώτηση να κάνουν, αλλά όταν χρησιμοποιηθούν σωστά μπορούν να μας βοηθήσουν να βρούμε τη σωστή λύση.

Καρκινικά κύτταρα και γλυκόζη, μία σχέση ζωής

Εργάζεστε συστηματικά στο Εργαστήριο, και υλοποιείτε μία ενδιαφέρουσα έρευνα, γύρω από τη βιολογία του ανθρώπου, τα κύτταρα, τους ιστούς, αλλά και τις ασθένειες. Θα ήθελα να μας πείτε πώς εμπλέκεται το γαλακτικό οξύ στον καρκίνο και ποιο είναι το μυστικό που θα θέλατε να μοιραστείτε μαζί μας για μία καλή υγεία και ευζωία;

Είναι γνωστό εδώ και σχεδόν έναν αιώνα ότι τα καρκινικά κύτταρα έχουν μια ασυνήθιστη εξάρτηση από τη γλυκόζη για να τροφοδοτήσουν την ανάπτυξη και την αναπαραγωγή τους. Το υποπροϊόν αυτής της διαδικασίας είναι η παραγωγή ενός μορίου που ονομάζεται γαλακτικό ή γαλακτικό οξύ. Η μακροχρόνια άποψη είναι ότι το γαλακτικό είναι ένα απόβλητο προϊόν αυτής της διαδικασίας. Η πρόσφατη εργασία μας δείχνει ότι τα καρκινικά κύτταρα χρησιμοποιούν γαλακτικό ως σήμα για να επικοινωνήσουν πώς και πότε να διαιρεθούν. Ανακαλύψαμε ότι το γαλακτικό μπορεί να συνδεθεί με συγκεκριμένες πρωτεΐνες στο καρκινικό κύτταρο για να αλλάξει τη λειτουργία τους και να υπαγορεύσει πότε πρέπει να διαιρεθεί το κύτταρο. Πιστεύουμε ότι με την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο χρησιμοποιείται το γαλακτικό οξύ για τον έλεγχο των σημάτων κυτταρικής διαίρεσης, ελπίζουμε ότι μπορούμε να χειριστούμε αυτά τα σήματα, όσον αφορά στο θεραπευτικό όφελος για τον καρκίνο.

Η πρόκληση της ετερογένειας του καρκίνου

Σε όλο τον κόσμο οι επιστήμονες πραγματοποιούν σημαντική έρευνα γύρω από τον καρκίνο ο οποίος τα τελευταία χρόνια, από μία θανατηφόρα νόσος, έχει μεταμορφωθεί σε χρόνια και διαχειρίσιμη. Θα μπορέσουμε κάποτε οι άνθρωποι να μιλήσουμε για τελεία ίαση και ένα εμβόλιο κατά του καρκίνου; Και ποιοι τύποι καρκίνου εκτιμάτε ότι θα είναι αυτοί που θα εξακολουθήσουν να ταλαιπωρούν τους ανθρώπους στα επόμενα χρόνια, παρά το τεράστιο οπλοστάσιο θεραπειών, φαρμάκων, ανοσοθεραπειών, διαγνωστικών και τεχνολογιών που ήδη διαθέτει η επιστήμη;

Συμφωνώ με την άποψη ότι, κατ' αρχήν, θα πρέπει να είμαστε σε θέση να προχωρήσουμε σε έναν κόσμο όπου, μέσω της έγκαιρης διάγνωσης και των θεραπειών επόμενης γενιάς, ο καρκίνος γίνεται μια διαχειρίσιμη ασθένεια στις περισσότερες περιπτώσεις. Στην πραγματικότητα, λόγω της τεράστιας ετερογένειας στον τρόπο με τον οποίο προέρχονται και εξελίσσονται οι καρκίνοι, αυτό είναι μια μνημειώδης πρόκληση για τον τομέα. Η κύρια πρόκληση με πολλές θεραπείες καρκίνου έγκειται στην ικανότητα των καρκινικών κυττάρων να εξελίσσονται γρήγορα ώστε να γίνονται ανθεκτικά στις θεραπείες, η κατανόηση αυτών των προσαρμοστικών στρατηγικών είναι μία από τις κύριες προκλήσεις που αντιμετωπίζουμε ακόμη ως πεδίο.

Σας ευχαριστώ θερμά κύριε καθηγητά!