Αν το Παγκόσμιο Συνέδριο Αστρονομίας COSPAR 2022, που πραγματοποιήθηκε στην Αθήνα τον περασμένο Ιούλιο, έδωσε την ευκαιρία να αντιληφθούμε με δέος πως η επιστήμη έχει φτάσει να «βλέπει» το σύμπαν 13,5 δισεκατομμύρια έτη φωτός πριν από σήμερα, η παρουσία στη χώρα μας του πρωτοπόρου της αναπτυξιακής βιολογίας Ντενί Ντιμπούλ για μια τιμητική διάλεξή του στην Κρήτη στις 7.10.2022, έδωσε τη δυνατότητα να θαυμάσουμε την πρόοδο της επιστήμης να διερευνά σε απροσπέλαστο μέχρι πρότινος βάθος το μυστήριο της ανθρώπινης ζωής.
Ενόψει αυτής της διάλεξης, ο γαλλοελβετός καθηγητής του Πανεπιστημίου της Γενεύης παραχώρησε συνέντευξη στην εφημερίδα «Το Βήμα» αποκαλύπτοντας τα τελευταία επιτεύγματα των εργαστηριακών του ερευνών για το πως μας δημιουργούν τα γονίδια από τα πρώτα στάδια της ζωής μας.
Μερικά βασικά σημεία από αυτή τη συνέντευξη παρουσιάζουμε στη συνέχεια.
Το πρώτο είναι ότι τα πολύ σημαντικά γεγονότα της εμβρυϊκής ανάπτυξης δεν συμβαίνουν παρά στις αρχές της κύησης, τότε που πιθανότατα ούτε η ίδια η μέλλουσα μητέρα γνωρίζει την κατάστασή της. Η συνέχεια της κύησης και ιδιαίτερα η περίοδος μετά το πρώτο τρίμηνο περιλαμβάνει κυρίως αύξηση του εμβρύου· ο σχηματισμός του ανθρώπου έχει ήδη αρχίσει.
Το δεύτερο σχετίζεται με τα ειδικότερα συμπεράσματα του δικού του ερευνητικού έργου, το οποίο εστιάζεται στο πολύ αρχικό στάδιο της εμβρυϊκής ανάπτυξης. Στο αρχικό στάδιο, περίπου μια εβδομάδα μετά τη γονιμοποίηση του ωαρίου από ένα σπερματοζωάριο και τη δημιουργία του ζυγωτού οπότε αρχίζει η περίοδος που οι βιολόγοι ονομάζουν «γαστριδίωση». Τότε από την αρχική μάζα κυττάρων η οποία έχει προκύψει από τις αλλεπάλληλες διαιρέσεις του ζυγωτού του σχηματίζονται αρχικά τρεις κυτταρικές στοιβάδες: το εξώδερμα, το μεσόδερμα και το ενδόδερμα. Δηλαδή τα κύτταρα μετακινούνται και δημιουργούν τρεις δια- κριτές στοιβάδες, από τις οποίες θα προκύψουν οι διαφορετικοί ιστοί και τα όργανα του εμβρύου. Παραδείγματος χάρη από το εμβρυϊκό εξώδερμα, το οποίο είναι ταγμένο να δημιουργήσει τους ιστούς που αλληλεπιδρούν με το εξωτερικό περιβάλλον, θα προκύψει τόσο το δέρμα όσο και το νευρικό σύστημα του εμβρύου. Προς το τέλος αυτής της χρονικής περιόδου λαμβάνει χώρα ένα κομβικής σημασίας γεγονός: δημιουργείται ο άξονας του εμβρύου. Ο τρόπος δημιουργίας του ήταν το ερώτημα που απασχόλησε το εργαστήριο του καθηγητή τις τελευταίες δεκαετίες.
Τι είναι ο άξονας του εμβρύου;
Όταν μιλάμε για άξονα του εμβρύου, εννοούμε τον άξονα του ανθρώπινου σώματος, το οποίο αναπτύσσεται κατά μήκος της σπονδυλικής στήλης. Το έμβρυο λοιπόν παύει να είναι μια άμορφη μάζα κυττάρων και αποκτά σχήμα και δομή, αρχίζοντας να δημιουργεί τους σπονδύλους. Πρόκειται για μια διαδικασία αυστηρά ελεγχόμενη, από την οποία τελικά θα προκύψουν οι 7 αυχενικοί σπόνδυλοι, οι 12 θωρακικοί, οι 5 οσφυϊκοί κλπ. Η διαδικασία αρχίζει με τη δημιουργία επιπέδων, ένα για κάθε σπόνδυλο, από πάνω προς τα κάτω.
Πώς σχηματίζεται ο άξονας του εμβρύου;
Όταν αρχίσει η διαδικασία σχηματισμού του άξονα, παράγεται ένας σπόνδυλος ανά περίπου 90 λεπτά. Αυτό σημαίνει ότι ο σχηματισμός ολόκληρης της σπονδυλικής στήλης ολοκληρώνεται σε κάτι παραπάνω από 2 ημέρες.
Για να σχηματιστεί ο πρώτος σπόνδυλος, απαιτείται η παραγωγή συγκεκριμένων πρωτεϊνών. Για το σχηματισμό του δεύτερου απαιτείται η παραγωγή των πρωτεϊνών που χρειάστηκαν για τον πρώτο συν κάποιων ειδικών πρωτεϊνών για τον δεύτερο. Για την παραγωγή του τρίτου, απαιτούνται οι πρωτεΐνες του πρώτου, του 2ου και των ειδικών για τον τρίτο σχηματισμό κ.ο.κ. Έτσι δημιουργείται η απαιτούμενη βιοχημική διαβάθμιση, η οποία εξασφαλίζει τη διαφορετική ταυτότητα του κάθε σπονδύλου.
Πώς επιτυγχάνεται η ακριβής χρονική ακολουθία παραγωγής πρωτεϊνών;
Αυτό είναι το κύριο αντικείμενο της τωρινής έρευνας του καθηγητή. Βρέθηκε ότι αυτό γίνεται μέσω μιας ομάδας 39 γονιδίων, τα οποία ονομάζονται γονίδια Hox και είναι τοποθετημένα το ένα δίπλα στο άλλο πάνω στο μόριο του DNA.
Η ομαδοποίησή τους είναι το κλειδί για το σχηματισμό κατά την επιθυμητή σειρά των σπονδύλων. Έτσι, χάρη στη δράση του πρώτου γονιδίου Hox γίνεται η έναρξη σχηματισμού του πρώτου σπονδύλου. Στη συνέχεια, καθώς τα γονίδια Hox δρουν με διαφορά φάσης, η τοπολογική σειρά των γονιδίων στο DNA εξασφαλίζει τη χρονική σειρά σχηματισμού των σπονδύλων. «Πρόκειται για ένα εξαιρετικό εφεύρημα της φύσης» σημειώνει ο καθηγητής.
Πως όμως εξασφαλίζεται ότι η ενεργοποίηση των γονιδίων Hox θα γίνεται κάθε φορά με την απαιτούμενη διαφορά φάσης; Κι αν δεν γίνει έτσι, τι θα συμβεί; Αυτά και άλλα παρόμοια ερωτήματα αποτελούν αντικείμενα που μελετά στο ερευνητικό κέντρο του πανεπιστημίου της Γενεύης.
Από όλα τα παραπάνω δυο θεμελιώδη συμπεράσματα θα θέλαμε να επισημάνουμε:
Πρώτον, ότι όταν η μέλλουσα μητέρα καταλάβει ότι είναι έγκυος, ήδη μέσα της δεν υπάρχει μια άμορφη μάζα κυττάρων αλλά ένας υπό διαμόρφωση ανθρώπινος οργανισμός, ο οποίος αναπτύσσεται περαιτέρω. Αυτό τουλάχιστον λέει η επιστήμη.
Δεύτερον, μας γεμίζει δέος το πως ο Δημιουργός Θεός έχει εμβάλει μέσα στον ανθρώπινο οργανισμό τέτοιες δυνάμεις και μηχανισμούς, ώστε με υλικές χημικές διεργασίες να συντίθεται ένας τέτοιος πολύπλοκος οργανισμός - εργαστήριο, όπως είναι το ανθρώπινο σώμα, αλλά επιπλέον και το πως δίνει τη δυνατότητα στον άνθρωπο - επιστήμονα να αποκωδικοποιεί το σχέδιο της Δημιουργίας Του.
τ2
Τεύχος Φεβρουαρίου 2023
