Μια πρωτοποριακή διεθνής μελέτη αποκάλυψε τα μοριακά “δακτυλικά αποτυπώματα” που αφήνουν 59 διαφορετικές ασθένειες στο ανθρώπινο αίμα — ένα εύρημα που θα μπορούσε να οδηγήσει σε εξαιρετικά ακριβείς αιματολογικές εξετάσεις, ικανές να διακρίνουν τα πρώιμα σημάδια ασθένειας από κοινές, φυσιολογικές μεταβολές. Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science, αποτελεί έργο της διεθνούς ομάδας του Human Protein Atlas και πραγματοποιήθηκε μέσω του SciLifeLab στη Στοκχόλμη, με τη συνεργασία περισσότερων από 100 επιστημόνων παγκοσμίως.
Ένας «Άτλας του Αίματος» για όλες τις ασθένειες
Οι ερευνητές δημιούργησαν τον Human Disease Blood Atlas, έναν «παν-ασθενειακό άτλαντα» που χαρτογραφεί τις μεταβολές χιλιάδων πρωτεϊνών στο ανθρώπινο αίμα, τόσο κατά τη διάρκεια της γήρανσης όσο και υπό την επίδραση σοβαρών ασθενειών όπως ο καρκίνος, οι καρδιοπάθειες και τα αυτοάνοσα νοσήματα.
Ο καθηγητής Mathias Uhlén από το Βασιλικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας KTH της Στοκχόλμης, διευθυντής του Human Protein Atlas, εξηγεί: «Μπορούμε πλέον να διαχωρίσουμε τα “ψευδή καμπανάκια συναγερμού” που προκαλούνται από γενικευμένες φλεγμονές, από τα πραγματικά, ειδικά σήματα κάθε ασθένειας. Η χαρτογράφηση αυτών των μοριακών αποτυπωμάτων είναι καθοριστική για τη δημιουργία αιματολογικών εξετάσεων που θα έχουν αξία στην κλινική πράξη».
Μοριακή ταυτότητα κάθε ανθρώπου
Η μελέτη αποκάλυψε ότι κάθε άτομο διαθέτει μοναδικό πρωτεϊνικό προφίλ στο αίμα του — ένα «μοριακό αποτύπωμα» που μεταβάλλεται στη βρεφική και παιδική ηλικία, αλλά σταθεροποιείται στην ενήλικη ζωή. Αυτή η σταθερότητα μπορεί να αποτελέσει σημείο αναφοράς για τους γιατρούς, ώστε να εντοπίζουν έγκαιρα αποκλίσεις που προμηνύουν ασθένειες.
Η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, María Bueno Álvez, διδακτορική φοιτήτρια στο KTH, εξηγεί: «Χρησιμοποιήσαμε τεχνητή νοημοσύνη και αλγορίθμους μηχανικής μάθησης, ώστε να κατασκευάσουμε ένα μοντέλο που διακρίνει πραγματικά παθολογικά μοτίβα από φυσιολογικές διακυμάνσεις. Έτσι, μπορούμε να αποφύγουμε τη λανθασμένη ταξινόμηση ασθενών και να σχεδιάσουμε αξιόπιστες αιματολογικές αναλύσεις».
Πώς αλλάζουν οι πρωτεΐνες με την ηλικία και τις ασθένειες
Στο πλαίσιο της μελέτης, οι ερευνητές κατέγραψαν χιλιάδες πρωτεΐνες στο πλάσμα του αίματος και παρατήρησαν πώς μεταβάλλονται με το πέρασμα του χρόνου και την εμφάνιση παθολογιών. Η λεγόμενη “volcano plot” που δημοσίευσαν δείχνει ότι πολλές πρωτεΐνες αυξάνονται ή μειώνονται σημαντικά με την ηλικία — οι κόκκινες κουκκίδες αντιπροσωπεύουν αυξήσεις, ενώ οι μπλε μειώσεις. Αυτές οι αλλαγές συνθέτουν ένα μοριακό αποτύπωμα της γήρανσης, το οποίο μπορεί να αξιοποιηθεί για τον εντοπισμό πρώιμων ενδείξεων φθοράς ή ασθένειας.
Διαφορετικά μοτίβα για κάθε σύστημα του σώματος
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ενώ πολλές πρωτεΐνες αυξάνονται σε καρκίνο ή αυτοάνοσα νοσήματα, το ίδιο συμβαίνει και σε λοιμώξεις, λόγω κοινών φλεγμονωδών οδών. Άλλες ομάδες πρωτεϊνών, όμως, συσχετίζονται πιο στενά με συγκεκριμένα όργανα, όπως το ήπαρ ή το καρδιαγγειακό σύστημα. Αυτός ο διττός χάρτης — τόσο καθολικός όσο και ειδικός ανά νόσο — επιτρέπει στους επιστήμονες να εστιάζουν στα πραγματικά βιοδείκτες ασθενειών και να αποφεύγουν τις ψευδείς ενδείξεις.
Η κρίση της αναπαραγωγιμότητας και η λύση του Άτλαντα
Η Bueno Álvez επισημαίνει ότι καθημερινά δημοσιεύονται περίπου 70 νέες μελέτες βιοδεικτών, όμως οι περισσότερες συγκρίνουν ασθενείς με υγιείς ελέγχους, χωρίς να λαμβάνουν υπόψη τη φυσιολογική ποικιλία των πρωτεϊνών μεταξύ διαφορετικών νοσημάτων. Αυτό οδηγεί σε μη αναπαραγώγιμα αποτελέσματα και συμβάλλει στην «κρίση αναπαραγωγιμότητας» της σύγχρονης επιστήμης. Ο Disease Blood Atlas, αντίθετα, προσφέρει μια ολιστική προσέγγιση, επιτρέποντας παράλληλη σύγκριση δεκάδων παθήσεων και την αναγνώριση κοινών και ειδικών πρωτεϊνικών μοτίβων.
Προς νέες διαγνωστικές και προληπτικές εφαρμογές
Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα ευρήματα της μελέτης ήταν ότι ορισμένες πρωτεΐνες αυξάνονται σημαντικά στο αίμα μήνες πριν τη διάγνωση καρκίνου. Αυτό ανοίγει τον δρόμο για πρώιμη ανίχνευση κακοηθειών μέσω πρωτεωμικής ανάλυσης. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα δεδομένα αυτά μπορούν να αξιοποιηθούν όχι μόνο για διάγνωση, αλλά και για πρόγνωση και θεραπευτική παρακολούθηση — καθορίζοντας νέους στόχους για φάρμακα που δρουν σε μοριακό επίπεδο.
Ένα εργαλείο για το μέλλον της ιατρικής ακριβείας
Ο καθηγητής Uhlén συνοψίζει: «Η χαρτογράφηση των μοριακών αποτυπωμάτων της υγείας και της ασθένειας αποτελεί θεμέλιο λίθο για την ιατρική ακριβείας. Στο μέλλον, κάθε άνθρωπος θα διαθέτει το δικό του μοριακό “προφίλ βάσης” και κάθε μικρή απόκλιση θα μπορεί να εντοπίζεται εγκαίρως, προτού η νόσος εκδηλωθεί».
Η δημιουργία του Pan-Disease Atlas φέρνει την επιστήμη ένα βήμα πιο κοντά στην εξατομικευμένη πρόληψη και θεραπεία — ένα όραμα όπου η ανάλυση του αίματος μπορεί να αποκαλύπτει όχι μόνο τι δεν πάει καλά, αλλά και πώς αλλάζει ο οργανισμός μέσα στον χρόνο, από τη νεότητα έως τη γήρανση.
Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!