Θαλάσσιοι Οργανισμοί: η χημεία και η οικολογία στην υπηρεσία της υγείας

Ας ξεκινήσουμε την κουβέντα μας με τη γνωριμία της ομάδας Θαλάσσιας Φαρμακογνωσίας.

Σωστά, αφού αυτή τη στιγμή δε μιλάω μόνο για τον εαυτό μου, αλλά αντιπροσωπεύω και το συνάδελφό μου τον Κώστα Βάγια και τους μεταπτυχιακούς φοιτητές μας, με τους οποίους αποτελούμε την πρώτη ομάδα στην Ελλάδα που δραστηριοποιείται καθολικά σε θαλάσσιους οργανισμούς. Επομένως, ό,τι πούμε δεν είναι απόρροια μόνο δικών μου ενεργειών, αλλά μιας ομάδας δεκαπέντε ατόμων, που πραγματικά χαίρεται τις προσπάθειές της στο πανεπιστήμιο, σε αυτή την επιστημονική περιοχή.

Γνωρίζουμε ότι από την αρχαιότητα ο άνθρωπος για να αντιμετωπίσει την ασθένεια στράφηκε στη φύση. Έτσι, γεννήθηκε η φαρμακογνωσία. Το πεδίο έρευνάς σας είναι, κατά κάποιον τρόπο, παιδί της;

Το πεδίο έρευνάς μας διαφοροποιείται από την κλασική φαρμακογνωσία ως προς τον όρο «θαλάσσια». Αυτό σημαίνει ότι μελετάει θαλάσσιους οργανισμούς, ξεκινώντας από τα γνωστά σε όλους μας φύκη, σφουγγάρια και κοράλλια, μέχρι τα θαλάσσια βακτήρια και θαλάσσιους μύκητες που παράγουν πολύ ενδιαφέρουσες ουσίες από φαρμακολογική άποψη, αλλά ακόμα και τα μικροφύκη, τα οποία εκτός από ευεργετικές ουσίες παράγουν κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες και τοξίνες. Περιστατικά, παραγωγής τέτοιων τοξικών ουσιών γίνονται εμφανή από μαζικούς θανάτους ψαριών ή κητωδών και εκτός από την οικολογική σοβαρότητα έχει σημαντική οικονομική επίπτωση στο τομέα των υδατοκαλλιεργειών. ’ρα, οποιοσδήποτε οργανισμός βρίσκεται στην θάλασσα, εν δυνάμει ενδιαφέρει την «θαλάσσια φαρμακογνωσία».

Όλες αυτές οι χημικές ουσίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρασκευή φαρμάκων;

Ο βασικός σκοπός είναι πάντα η ανακάλυψη βιοδραστικών ουσιών που θα μπορούσαν να γίνουν νέα φάρμακα. Ταυτόχρονα όμως, θέλουμε να βρούμε και ουσίες που να έχουν το δυναμικό να αντικαταστήσουν, με μικρότερες περιβαλλοντικές συνέπειες, τοξικά συστατικά που χρησιμοποιούνται μέχρι τώρα. Τοξικές ουσίες που προέρχονται από το θαλάσσιο περιβάλλον μπορεί να μη χρησιμοποιηθούν ποτέ σαν φάρμακο, αλλά μπορεί να είναι εξίσου χρήσιμες σαν μοριακό εργαλείο για τη μελέτη βιοχημικών μηχανισμών, κάτι που έχει γίνει στο παρελθόν με διάφορες τοξίνες.

Μαθαίνουμε για τις λειτουργίες του ανθρώπινου οργανισμού και από τη χρήση τοξικών μορίων, που σημαίνει ότι μπορούμε να έχουμε ανάδραση στη φαρμακολογία και την ιατρική ακόμα και μέσα από επικίνδυνες ουσίες.

Η δική σας ομάδα ειδικά ποιους θαλάσσιους οργανισμούς μελετάει;

Εμείς σαν ομάδα μελετάμε όλο το εύρος των θαλάσσιων βενθικών οργανισμών, ξεκινώντας από τα φύκη που υπάρχουν στις δικές μας θάλασσες - με στόχο να βρούμε νέες χημικές δομές αλλά και ουσίες με ενδιαφέρουσα φαρμακολογική δράση, ενώ ταυτόχρονα προσπαθούμε να λύσουμε με τη βοήθεια της χημείας και άλλα προβλήματα, όπως π.χ. το συχνά ασαφή ταξινομικό προσδιορισμό ορισμένων θαλάσσιων οργανισμών.

Η τρομερή ποικιλομορφία των θαλάσσιων οργανισμών έχει οδηγήσει στο παρελθόν σε λάθος χαρακτηρισμούς οργανισμών που έχουν παρόμοια εμφάνιση. Στις δικές μας δραστηριότητες συνεργαζόμαστε πάντα με θαλάσσιους βιολόγους που μελετάνε τα μορφοανατομικά χαρακτηριστικά των οργανισμών, ενώ εμείς εξετάζουμε τη χημική τους σύστασή.

Οι μελέτες μας εκτείνονται επίσης σε σφουγγάρια, ασκίδια, κοράλλια, μαλάκια και θαλάσσιους μικροοργανισμούς. Δε μελετάμε ψάρια, κητώδη ή κεφαλόποδα, καθώς έχουμε μεγαλύτερες πιθανότητες να βρούμε πιο ενδιαφέρουσες ουσίες σε οργανισμούς που είναι ακίνητοι σε σχέση με οργανισμούς που έχουν τη δυνατότητα είτε της κίνησης είτε του καμουφλάζ. Οι ακίνητοι ή αργά κινούμενοι εμφανείς οργανισμοί, για να αμυνθούν και να επιβιώσουν, πρέπει να διαθέτουν κάποια αποτελεσματικά όπλα που θα αποθαρρύνουν τους επίδοξους εχθρούς.

Για παράδειγμα;

Αν πρέπει να επιλέξουμε ανάμεσα σε ένα σκουρόχρωμο και ένα έντονα χρωματισμένο σφουγγάρι, θα επιλέξουμε το πλέον εμφανές, γιατί θα έχει κάποιες ουσίες που το προφυλάσσουν, ενώ το σκουρόχρωμο γίνεται δύσκολα αντιληπτό οπότε δε χρειάζεται χημική προστασία.

Ένα άλλο σημαντικό θέμα που εξετάζουμε είναι το φαινόμενο της βιοεπίστρωσης. Πιο απλά για να καταλάβουμε τι εννοούμε με τον όρο αυτό, ενώ οι περισσότεροι οργανισμοί στη θάλασσα είναι καλυμμένοι με επίφυτα, υπάρχουν ορισμένοι που έχουν καθαρή επιφάνεια. Τι είναι αυτό που διαφοροποιεί τους οργανισμούς αυτούς; Πώς καταφέρνουν να κρατούν την επιφάνειά τους καθαρή; Έχουν τοξικές ουσίες που σταματάνε την ανάπτυξη άλλων οργανισμών; Έχουνε ουσίες με αντιμικροβιακή δράση που σταματάνε την ανάπτυξη των βακτηρίων που είναι οι πρώτοι εποικιστές μιας επιφάνειας; Αυτό είναι το φαινόμενο που μελετάμε και θέλουμε να επεκταθούμε σε βάθος. Τι κατασκευές θα ήθελε ο άνθρωπος να διατηρήσει καθαρές στη θάλασσα; Προφανώς τα ύφαλα των πλοίων. Γιατί η ανάπτυξη επιφύτων στα βρεχάμενα των πλοίων σημαίνει επιπλέον κατανάλωση καυσίμου και ο μόνος τρόπος αναστολής της βιοεπίστρωσης είναι τα τοξικά υφαλοχρώματα. Σύμπλοκα βαρέων μετάλλων που δηλητηριάζουν κατά εκατοντάδες χιλιάδες τόνους το θαλάσσιο περιβάλλον, ώσπου κάποια στιγμή μέσα από την τροφική αλυσίδα να φτάσουν και σε εμάς.

Η έρευνά σας έχει επομένως και οικολογικό προσανατολισμό.

Η προστασία του περιβάλλοντος είναι κάτι που αφορά όλους μας. Η οικολογική διάσταση στην έρευνά μας βασίζεται στην πολύ απλή σκέψη που λέει ότι αφού ο σπόγγος ή το κοράλλι μπορούν να διατηρούν την επιφάνειά τους καθαρή με τη χρήση φυσικών προϊόντων, γιατί να μην μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε και εμείς τις ίδιες ουσίες για την ανάπτυξη κάποιων φιλικών προς το περιβάλλον υφαλοχρωμάτων. Είμαστε μάλιστα ιδιαίτερα ικανοποιημένοι γιατί έχουμε κάποια πολύ καλά αποτελέσματα σε αυτόν τον τομέα της έρευνας μας. Μάλιστα υπάρχει και σημαντική χρηματοδότηση γι’ αυτό το πρόγραμμα και συνεργασίες με εργαστήρια του εξωτερικού.

Δηλαδή να ελπίζουμε ότι κάποια στιγμή θα υπάρξει και βιομηχανική εφαρμογή;

Είμαστε αισιόδοξοι. Το ζήτημα είναι σαφώς και οικονομικό, άλλα ταυτόχρονα υπάρχει και μεγάλη πίεση από την πλευρά του Διεθνούς Δικαίου για το Σύμφωνο της Θάλασσας που ορίζει ότι το αργότερο μέχρι το 2020 πρέπει να σταματήσουν οι χρήσεις των τοξικών υφαλοχρωμάτων που βασίζονται στην τρέχουσα τεχνολογία. Οι λύσεις που μπορούμε εμείς να προτείνουμε είναι πιο ακριβές, μακροπρόθεσμα όμως θα είναι οι πλέον συμφέρουσες και για το χρήστη αλλά και για ολόκληρο τον πλανήτη.

Η πρόσβαση για έρευνα επιτρέπεται σε όλες τις θαλάσσιες περιοχές;

Παλιά, ο καθένας μπορούσε να ταξιδέψει σε μια χώρα, να πάρει φυτά και οργανισμούς, να τα μελετήσει, να βρει ενδιαφέροντα συστατικά, να τα δημοσιεύσει και να τα εκμεταλλευτεί. Αυτό γινόταν κατά κύριο λόγο από τις μεγάλες εταιρείες, και γι’ αυτό όλο το φυτικό πλούτο της Αφρικής τον εκμεταλλεύεται η Κεντρική Ευρώπη και η Αμερική.

Αυτή τη στιγμή, όμως, όλα τα κράτη προσπαθούν να καταγράψουν τη βιοποικιλότητά τους, ώστε να έχουν τα δικαιώματα της αποκλειστικής εκμετάλλευσης.

Αυτό σημαίνει ότι κανείς δεν μπορεί να πάρει ούτε μια κουταλιά χώμα από μια χώρα, χωρίς να έχει διακρατική συμφωνία που να καθορίζει τα δικαιώματα και τις υποχρεώσεις των συνεργατών, στην περίπτωση που τα αποτελέσματα της έρευνας είναι εκμεταλλεύσιμα. Η πιο ουσιαστική υποχρέωση είναι ένα ποσοστό από τα κέρδη να πηγαίνει στη χώρα προέλευσης του θαλάσσιου οργανισμού.

Οι δειγματοληψίες από ποιον γίνονται;

Εμείς και οι φοιτητές μας σχεδιάζουμε και υλοποιούμε τις εκάστοτε δειγματοληψίες ανάλογα με τις ιδιαιτερότητες της περιοχής αλλά και των οργανισμών που πρόκειται να συλλέξουμε. Η δραστηριότητα αυτή είναι από τις πιο ευχάριστες στιγμές της δουλειάς μας. Δειγματοληψίες γίνονται από όλη τη θαλάσσια επικράτεια της Ελλάδας, από τα νησιά μας, από παράλιες περιοχές, από μικρά και μεγάλα βάθη. Ο αναπληρωτής καθηγητής Κώστας Βάγιας, εγώ και αρκετοί από τους φοιτητές μας είμαστε έμπειροι αυτοδύτες και καλύπτουμε τις ανάγκες της ομάδας σε οργανισμούς προς μελέτη.

Επίσης συλλέγουμε και από το εξωτερικό, από εξωτικά μέρη, από μέρη με δύσκολη πρόσβαση, αλλά με ιδιαιτερότητα στη θαλάσσια βιοποικιλότητα, πάντα όμως μετά από συνεννόηση με τοπικούς φορείς.

Πού γίνονται οι υποβρύχιες εξορμήσεις σας;

Συλλέγουμε από τη θάλασσα της Καραϊβικής, την Ταϊτή, την Ερυθρά Θάλασσα, την Ιταλία, την Ισπανία, την Τουρκία, το Μαυροβούνιο και πολλές άλλες περιοχές ανά τον κόσμο, όπου υπάρχει κάποιος φορέας υποδοχής.

Για ποιες παθήσεις έχουν προκύψει φάρμακα από την έρευνα των θαλάσσιων οργανισμών;

Στόχος των ερευνητών που ασχολούνται με τους θαλάσσιους οργανισμούς είναι κυρίως ο καρκίνος. Οι θαλάσσιοι οργανισμοί πολλαπλασιάζονται πιο γρήγορα από τους χερσαίους και ταυτόχρονα παράγουν πολύ δραστικές κυτταροτοξικές ουσίες για να σταματούν τη δράση άλλων ανταγωνιστικών επίσης ταχέως πολλαπλασιαζόμενων οργανισμών.

Το NCI (Εθνικό Αντικαρκινικό Ινστιτούτο) των ΗΠΑ έχει ανακοινώσει ότι οι πιθανότητες είναι τέσσερις φορές μεγαλύτερες να βρεθεί αντικαρκινική ή ουσία με σημαντική κυττοτοξική δράση σε θαλάσσιους οργανισμούς παρά σε χερσαία φυτά.

Το μεγαλύτερο πρόβλημα, όμως, με τους θαλάσσιους οργανισμούς είναι το θέμα των επαρκών ποσοτήτων που θα απαιτούνται για να ολοκληρωθεί μια μελέτη. Εμείς για τις δικές μας μελέτες μπορούμε να δουλέψουμε με ποσότητες μικρότερες από ένα mg, αλλά για να γίνουν οι κλινικές μελέτες χρειάζονται τουλάχιστον 100 gr και για να καλυφθεί αργότερα η ζήτηση της αγοράς μπορεί να χρειάζονται και τόνοι.

Στο μέλλον θα μπορούσε να υπάρξει ένας κλάδος που να συνδυάζει τη φαρμακευτική και την οικολογία;

Είναι κάτι που εμείς το πιστεύουμε. Και μπορεί να μη διατυπώνεται με αυτόν ακριβώς τον όρο, αλλά διεθνώς έτσι δουλεύει. Η φαρμακευτική έχει να κερδίσει πολλά από την οικολογία. Ταυτόχρονα τα δικά μας αποτελέσματα είναι χρήσιμα και για τους βιολόγους και τους οικολόγους, δεν υπάρχουν στεγανά πλέον στην έρευνα.

Είναι δεδομένο πλέον ότι η έρευνα δε γίνεται για να μένει στα εργαστήρια ή στα χαρτιά, αλλά για να δημοσιοποιείται και να εξελίσσεται, όχι μόνο από τους ερευνητές που έκαναν την αρχική μελέτη αλλά και από τη διεθνή επιστημονική κοινότητα. Εκεί συνδυάζεται η έρευνα και η καινοτομία. Η έρευνα είναι η επένδυση χρημάτων για την παραγωγή γνώσης και η καινοτομία είναι η επένδυση γνώσης για την παραγωγή χρημάτων.