Γενετική ανάλυση κουνουπιών για τη μετάδοση της ελονοσίας

Αρκετοί Έλληνες επιστήμονες, εντός και εκτός Ελλάδος, συμμετείχαν σε μια μεγάλη διεθνή ερευνητική κοινοπραξία, που μελέτησε τις γενετικές διαφορές μεταξύ των ακίνδυνων ειδών κουνουπιών και αυτών που μεταδίδουν την ελονοσία, πράγμα που θα βοηθήσει σημαντικά στην κατανόηση του τρόπου μετάδοσης της νόσου.

Από ελληνικής πλευράς καθοριστική ήταν η συμβολή ομάδας ερευνητών του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ), καθώς και του Πανεπιστημίου Κρήτης, που προσδιόρισε και ανέλυσε την αλληλουχία των γονιδιωμάτων 19 ειδών ανωφελών κουνουπιών.

Τα ανωφελή κουνούπια είναι υπεύθυνα για την διάδοση των παθογόνων παρασίτων της ελονοσίας, οπότε είναι η «αιτία» για περίπου 200 εκατομμύρια κρούσματα της ασθένειας που καταλήγουν σε περισσότερους από 600 χιλιάδες θανάτους στον κόσμο ετησίως. Από τα περίπου 500 διαφορετικά είδη του γένους Anophele, μόνο μερικές δεκάδες είναι φορείς της ασθένειας αυτής.

Τα αποτελέσματα της έρευνας, με επικεφαλής την καθηγήτρια Νόρα Μπεζάνσκι του Πανεπιστημίου Νοτρ Νταμ των ΗΠΑ, δημοσιεύτηκαν στο κορυφαίο επιστημονικό περιοδικό «Science», περιέχοντας λεπτομερείς συγκρίσεις των γονιδιωμάτων αυτών των ειδών κουνουπιών, καθώς και του «φονικότερου» όλων, του αφρικανικού Anopheles gambiae.

Οι νέες γνώσεις για τις γενετικές συσχετίσεις των ειδών αυτών μεταξύ τους και για το πώς η δυναμική εξέλιξη του DNA τους έχει συνεισφέρει στην ευελιξία τους να προσαρμόζονται σε νέα περιβάλλοντα και να τρέφονται με ανθρώπινο αίμα, θα οδηγήσουν σε έναν πιο αποτελεσματικό έλεγχο των φορέων της ασθένειας.

Τα παράσιτα που προκαλούν ελονοσία, μεταδίδονται στους ανθρώπους μόνο από κουνούπια του γένους Anopheles και, από αυτά, πολύ λίγα είδη είναι αποτελεσματικοί φορείς. Έτσι, ενώ ο μισός σχεδόν παγκόσμιος ανθρώπινος πληθυσμός έχει πιθανότητα να νοσήσει από ελονοσία, τα περισσότερα θανατηφόρα κρούσματα παρατηρούνται στην υποσαχάρια Αφρική, πατρίδα του κύριου φορέα της ασθένειας Anopheles gambiae.

Είχε προηγηθεί το 2002 η «ανάγνωση» (αλληλούχιση) του γονιδιώματος του Anopheles gambiae, στην οποία είχε συμμετάσχει επίσης το Ινστιτούτο ΙΜΒΒ του ΙΤΕ με την ομάδα του ομότιμου καθηγητή και ερευνητή Κίτσου Λούη, προσφέροντας έτσι νέες γνώσεις για το πώς το συγκεκριμένο κουνούπι εξειδικεύθηκε σε μεγάλο βαθμό να ζει ανάμεσα σε ανθρώπους και να τρέφεται από αυτούς.

Μέχρι σήμερα όμως, η απουσία ανάλογων γενετικών δεδομένων για τα υπόλοιπα ανωφελή κουνούπια περιόριζε την κατανόηση της ικανότητάς τους να μεταδίδουν παράσιτα. Αυτή τη φορά, ερευνητές απ’ όλο τον κόσμο ανέλυσαν και συνέκριναν τα γονιδιώματα 19 ειδών ανωφελών κουνουπιών.

Στη νέα αυτή ερευνητική προσπάθεια συμμετείχαν οι ομάδες του Κίτσου Λούη και του αναπληρωτή καθηγητή του Πανεπιστημίου Κρήτης Γιάννη Βόντα, επίσης συνεργαζόμενου ερευνητή στο ΙΜΒΒ. Η πρώτη ομάδα ήταν υπεύθυνη για την εύρεση και ταυτοποίηση, στα 19 γονιδιώματα, των οικογενειών γονιδίων που συνθέτουν μόρια RNA που δεν κωδικοποιούν πρωτεΐνες. Επιπλέον, οι δύο ομάδες συνεργάσθηκαν και για την καταγραφή των γονιδίων που είναι υπεύθυνα για την ανθεκτικότητα των κουνουπιών στα εντομοκτόνα.

Στην έρευνα συμμετείχαν και Έλληνες ερευνητές της διασποράς, όπως οι Φώτης Καφάτος (Imperial College Λονδίνου-Τμήμα Επιστημών Ζωής), Αντώνης Ρόκας (Πανεπιστήμιο Βάντερμπιλτ-Τμήμα Βιολογικών Επιστημών), Βίκυ Δρίτσου (Πανεπιστήμιο Περούτζια-Τμήμα Λειτουργικής Γενωμικής), Ευδοξία Κακάνη (Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ-Σχολή Δημόσιας Υγείας), Μανώλης Κέλλης (Πανεπιστήμιο ΜΙΤ) κ.α.

Η βιοπληροφορική ανάλυση των γονιδιωμάτων, που έγινε με κύριο συντονιστή τον δρα Παντελή Τοπάλη του ΙΤΕ, απαίτησε ιδιαίτερα αυξημένη υπολογιστική ισχύ και την χρησιμοποίηση πολλών διαφορετικών προγραμμάτων λογισμικού, λόγω της τεράστιας πολυπλοκότητας του γενετικού υλικού.

Εξάλλου, εκτός της δημοσίευσης στο περιοδικό «Science», τα ερευνητικά αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν ταυτοχρόνως και στο επιστημονικό περιοδικό γενετικής «BMC Genomics», με την ενεργή συμμετοχή και του επίκουρου καθηγητή του Πανεπιστημίου Κρήτης Νίκου Πουλακάκη, όσον αφορά την ανάλυση των δεδομένων από εξελικτικής πλευράς.

Παρόμοιες έρευνες πάνω στα κουνούπια, τόσο στη γονιδιωματική όσο και στη βιοπληροφορική, ανοίγουν πλέον το δρόμο σε ένα πιο αποτελεσματικό έλεγχο ασθενειών, όπως π.χ. ο Δάνγκειος πυρετός και οι λοιμώξεις από τον ιό του Δυτικού Νείλου.