Πίσω από τα ψηλά βουνά που κυκλώνουν τα Γιάννενα, στον πρώτο όροφο της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της πόλης βρίσκεται το Εργαστήριο Υγιεινής και Επιδημιολογίας. Εκεί, δουλεύοντας μεθοδικά την τελευταία διετία, μακριά από την τηλεοπτική δημοσιότητα και κόντρα στις καθημερινές ανατροπές της πανδημίας, οι επικεφαλής ερευνητές έχουν κάνει δύο πολύ σημαντικές επιστημονικές επιτυχίες με σπουδαίο κοινωνικό αντίκτυπο.
Πρώτον, σε συνεργασία με το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο έχουν δημιουργήσει τη μοναδική βιοτράπεζα κορωνοϊού στην Ελλάδα, δηλαδή ένα οργανωμένο αρχείο με γενετικό υλικό –αίμα κυρίως– νοσούντων, που τους επιτρέπει να ερευνήσουν την αλληλεπίδραση του ιού με τον ανθρώπινο οργανισμό. Η ύπαρξή της είναι πολύτιμη, διότι αποτελεί βασική προϋπόθεση για μια τέτοιου είδους επιστημονική μελέτη. Δεύτερον, αξιοποιώντας τα στοιχεία της συμμετέχουν στο THE COVID-19, Host Genetics Initiative, τον μεγαλύτερο διεθνή συνασπισμό γενετικής επιδημιολογίας εκβάσεων κορωνοϊού. Τα μέλη του, καταξιωμένα ερευνητικά ιδρύματα απ’ όλο τον κόσμο, ξεπερνούν τα εκατό, ενώ ρόλο συντονιστή έχει το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ).
«Εμείς συνεισφέρουμε σε δύο μεγάλες αναλύσεις», εξηγεί ο Κώστας Τσιλίδης, αναπληρωτής καθηγητής Υγιεινής με έμφαση στην Επιδημιολογία. «Η πρώτη ερευνά πώς το DNA του ανθρώπου σχετίζεται με τη σοβαρότητα της ενδονοσοκομειακής νόσου, δηλαδή με το αν κάποιος θα νοσήσει βαριά ή όχι και ποια θα είναι η κατάληξή του, και η δεύτερη με τα συμπτώματα του παρατεταμένου κορωνοϊού».
Αρχές φθινοπώρου, ένα πρωινό με ξεσηκωτική λιακάδα, καθίσαμε γύρω από ένα μακρόστενο τραπέζι με τον Κώστα και τρεις συναδέλφους του, την Ευαγγελία Ντζάνη, καθηγήτρια Υγιεινής με έμφαση στην Επιδημιολογία και διευθύντρια – συντονίστρια του εργαστηρίου, τον Βαγγέλη Ευαγγέλου, αναπληρωτή καθηγητή Γενετικής και Κλινικής Επιδημιολογίας, και την Ιωάννα Τζουλάκη, αναπληρώτρια καθηγήτρια Υγιεινής με έμφαση στην Επιδημιολογία. Οι τέσσερίς τους ηγούνται των ισάριθμων ερευνητικών ομάδων του εργαστηρίου. Πριν περάσουμε στα πρώτα αποτελέσματα της έρευνας, τους ρώτησα πώς πήραν την απόφαση να ασχοληθούν με την πανδημία, δεδομένου ότι κανείς δεν έχει εξειδίκευση σε λοιμώδες νόσημα, όπως ο κορωνοϊός. Προσπαθούσα να καταλάβω γιατί, ταυτόχρονα με την υλοποίηση είκοσι ενός χρηματοδοτούμενων ερευνητικών προγραμμάτων, την παρακολούθηση της πορείας των φοιτητών και τη συνέχιση του ακαδημαϊκού τους έργου, πρόσθεσαν στη ζωή τους ένα τόσο περίπλοκο πρόβλημα.
Ο κομβικός ρόλος των γονιδίων
«Η εκτροπή της ερευνητικής δραστηριότητας υπό συνθήκες κρίσης σε ένα εργαστήριο και η αλλαγή του τρόπου δουλειάς κυοφορεί πολλά ρίσκα», απαντά η Ευαγγελία Ντζάνη, η οποία δουλεύει στο εργαστήριο από το 2008. «Αξιολογώντας το μέγεθος της κρίσης και την πολύ μεγάλη συνάφειά της με τη δημόσια υγεία, θεωρήσαμε ότι η στροφή ήταν επιβεβλημένη». Βέβαια, η στροφή δεν ήταν «τυφλή». Όπως αναφέρει η Ιωάννα Τζουλάκη, είχαν εξειδίκευση στον σχεδιασμό και στο χτίσιμο εμβληματικών βιοτραπεζών στο εξωτερικό, αλλά και στην ανάλυση δεδομένων ευρείας κλίμακας. «Νιώσαμε την ανάγκη να συνεισφέρουμε κι εμείς στη μάχη κατά του κορωνοϊού από το δικό μας μετερίζι, οπότε σκεφτήκαμε πώς θα εφαρμόσουμε την εμπειρία από τη συνεργασία μας με μερικές από τις μεγαλύτερες βιοτράπεζες του κόσμου, όπως τη βρετανική. Η δική μας βιοτράπεζα, που είναι ένα έργο εν εξελίξει αφού εξακολουθούμε να συγκεντρώνουμε δείγματα, μπορεί να τροφοδοτήσει με υλικό πολλές μελλοντικές έρευνες».
Η αρχική υπόθεση εργασίας ήταν να εξεταστεί αν οι ασθενείς που εισάγονται στο νοσοκομείο με Covid-19 έχουν τέτοιες διαφορές στο γενετικό τους υλικό οι οποίες, ενδεχομένως, εξηγούν γιατί κάποιοι νοσούν βαριά και άλλοι ελαφριά. Γι’ αυτό, άλλωστε, χρειάζονται τα δείγματα αίματος, για να εξετάσουν περιοχές του DNA. Μέχρι στιγμής η ανάλυση έχει δείξει ότι πράγματι υπάρχουν γονίδια που διαφοροποιούν τον βαθμό νόσησης. Με άλλα λόγια, άνθρωποι με τα ίδια χαρακτηριστικά –π.χ πενήντα ετών και υπέρβαροι– νοσούν με διαφορετικό τρόπο.
«Τα περισσότερα γονίδια που συνδέονται με τη βαριά νόσηση σχετίζονται με την καλή λειτουργία του κατώτερου αναπνευστικού συστήματος. Αν κάποιος δυσκολεύεται να αποβάλει εξωγενείς ουσίες από τον οργανισμό του, τότε ο ιός προσκολλάται ευκολότερα και προκαλεί σοβαρή λοίμωξη», σημειώνει ο Κώστας Τσιλίδης. Το συμπέρασμα μοιάζει αυτονόητο, όμως δεν είναι, καθώς το γονιδίωμα του ανθρώπου είναι πολύ μεγάλο. «Δεν πρόκειται για μια απλή μελέτη ευρυ-γονιδιωματικής συσχέτισης (GWAS). Οι παραλλαγές κινδύνου στο γονιδίωμα βρίσκονται σχεδόν σε εκατό εκατομμύρια θέσεις. Με τα εργαλεία πληροφορικής και τη γνώση που αναπτύξαμε όλα αυτά τα χρόνια, αναλύουμε τα μεγάλα δεδομένα (Βig Data), αναζητώντας γενετικές παραλλαγές του γονιδιώματος που σχετίζονται με τις κλινικές εκβάσεις. Παλαιότερα, η παγκόσμια έρευνα κινούνταν βάσει του βιολογικού μονοπατιού. Για παράδειγμα, στην καρδιακή νόσο που έχει ως παράγοντα κινδύνου την υψηλή χοληστερόλη, ερευνούσαμε τα γονίδια που πιθανόν εμπλέκονται. Σήμερα, προσεγγίζουμε το πλήθος των δεδομένων αγνωστικιστικά, μελετούμε όλο το γονιδίωμα», εξηγεί ο Βαγγέλης Ευαγγέλου, τονίζοντας τη σημασία της τεχνολογίας και της πληροφορικής στην πολυσύνθετη έρευνά τους.
Η αξία των δεδομένων
Πρακτικά, ολόκληρη η στατιστική ανάλυση βασίζεται σε εξειδικευμένα προγράμματα βιοπληροφορικής. Αφού συγκεντρωθεί μια ικανή μάζα δειγμάτων, αποστέλλεται σε συνεργαζόμενα εργαστήρια για γονοτύπηση, τουτέστιν για να βρεθεί η αλληλουχία βάσεων του γονιδιώματος. «Εμείς δεν βλέπουμε τα δείγματα, μόνο αρχεία στον υπολογιστή. Αρχικά κάνουμε μια προεργασία των δεδομένων για να τα ξεκαθαρίσουμε, στη συνέχεια εμπλουτίζουμε τις γενετικές θέσεις όπου έχει μετρηθεί το δείγμα και στο τέλος “τρέχουμε” τεστ για να ανακαλύψουμε στατιστικά σημαντικές συσχετίσεις μεταξύ περιοχών του DNA και του κορωνοϊού», μου εξηγεί όσο πιο απλά γίνεται ο βασικός αναλυτής της συγκεκριμένης έρευνας, Άμπντου Μούσας, ο οποίος επέστρεψε από τον Καναδά για να απασχοληθεί στο εργαστήριο. Παρότι κοιτώντας την οθόνη του δεν καταλάβαινα σχεδόν τίποτα, ένιωθα συγκινημένος και περήφανος που ο παλιός μου συμμαθητής από το Γυμνάσιο μπόρεσε να γυρίσει πίσω – δέκα χρόνια πριν, μια τέτοια ερευνητική θέση ήταν όνειρο θερινής νυκτός.
Το χτίσιμο της βιοτράπεζας, που ξεκίνησε προς το τέλος του 2020, δεν ήταν μια απλή διαδικασία. Πρώτα έπρεπε να εγκριθεί το πρωτόκολλο λήψης βιολογικού υλικού ασθενών από την Επιτροπή Ηθικής και Δεοντολογίας της Έρευνας του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων και δεύτερον να δώσουν τη συγκατάθεσή τους οι ίδιοι οι ασθενείς. Σήμερα αριθμεί πάνω από χίλια διακόσια δείγματα και καλύπτει το 100% των ανθρώπων οι οποίοι νόσησαν και εισήχθησαν στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο Ιωαννίνων. «Η λήψη γίνεται την πρώτη ή τη δεύτερη μέρα της εισαγωγής και ο ασθενής υπογράφει το αναλυτικό έντυπο συγκατάθεσης. Οι πιο δύσκολες περιπτώσεις είναι οι βαρέως νοσούντες, με τους οποίους δεν μπορούμε να μιλήσουμε και αναγκαστικά επικοινωνούμε με το περιβάλλον τους», περιγράφει η επικουρική παθολόγος του νοσοκομείου Ηρώ Ράπτη, η οποία παίρνει δείγματα, ενημερώνει τους ασθενείς και κρατάει επαφή μαζί τους για να καταγράψει αν εμφανίζουν συμπτώματα παρατεταμένης Covid-19.
«Η δεύτερη έρευνα, η οποία σχετίζεται με τα συμπτώματα μετά τη νόσηση, βρίσκεται ακόμα σε πρώιμο στάδιο. Πρώτα πρέπει να συγκεντρώσουμε παγκοσμίως περισσότερα δείγματα, ώστε να έχουμε πιο στιβαρά αποτελέσματα και κατόπιν, επειδή η ασθένεια είναι καινούργια, αφενός να ορίσουμε από κοινού τι σημαίνει παρατεταμένη Covid, αφετέρου να τη συνδέσουμε με νοσήματα, π.χ. καρδιολογικά, για να τη συνδυάσουμε με συγκεκριμένους γενετικούς τόπους», συμπληρώνει ο Κώστας Τσιλίδης, ο οποίος το 2019 ξεκίνησε τη Μελέτη Υγείας Ηπείρου προκειμένου να εξετάσει τους παράγοντες κινδύνου που συνδέονται με τα χρόνια νοσήματα του ηπειρώτικου πληθυσμού. Η συστηματική καταγραφή των δεδομένων, είτε με τη βιοτράπεζα είτε με τη Μελέτη Υγείας Ηπείρου, και η αποτύπωση ενός προφίλ κινδύνου για τον πληθυσμό έχουν καθοριστική σημασία για τη χάραξη δημόσιων πολιτικών υγείας. Η συστηματική επεξεργασία μιας υγιούς βάσης δεδομένων μπορεί να οδηγήσει σε προγνωστικά μοντέλα νόσησης πληθυσμιακών ομάδων και να ληφθούν εγκαίρως τα απαραίτητα μέτρα.
Η ανάλυση λυμάτων
Λίγο πριν ολοκληρωθεί η κουβέντα μας, μπαίνουν στην αίθουσα η Χριστίνα Διαμάντη, διδακτορική φοιτήτρια του εργαστηρίου, και ο Λάμπρος Νούσης, βιολόγος με διδακτορικό στη βιοχημεία και συνεργάτης του εργαστηρίου πάνω από δεκατρία χρόνια. Από αυτούς τους δύο ξεκίνησε η έρευνα του κορωνοϊού, πριν από τη δημιουργία της βιοτράπεζας, μέσω της ανάλυσης των αστικών λυμάτων. Στη δική τους αργκό αυτό το ονομάζουν «περιβαλλοντική επιτήρηση». «Ήμασταν από τα πρώτα εργαστηριακά κέντρα αναφοράς στον ΕΟΔΥ. Συλλέγαμε δείγματα από διαφορετικά σημεία της πόλης και προσπαθούσαμε να εντοπίσουμε αυξομειώσεις στην ποσότητα του κορωνοϊού, ώστε να ειδοποιήσουμε εγκαίρως για πιθανή αύξηση των κρουσμάτων – όπως κάναμε στο camp προσφύγων της Αγίας Ελένης, στην Ελεούσα», λέει η Χριστίνα, η οποία κατά τη φοίτησή της είχε αναπτύξει ένα πρωτόκολλο για τη μελέτη εντεροϊών σε εξόδους βιολογικών καθαρισμών. «Τροποποιήσαμε το αρχικό πρωτόκολλο της Χριστίνας και ανταποκριθήκαμε άμεσα στην ανάγκη για τη μελέτη των λυμάτων. Γενικά, φάνηκε ότι η αύξηση της ποσότητας κορωνοϊού στα λύματα προηγείται επτά με δέκα ημέρες από την εμφάνισή του στον πληθυσμό», προσθέτει ο Λάμπρος.
Παρατηρώντας τους όλους από μακριά, συντονίστρια, επικεφαλής ερευνητές, συνεργάτες και φοιτητές, με γέμισαν με μια απρόσμενη αισιοδοξία τα μετρημένα χαμόγελά τους. Χαμόγελα διεθνώς καταξιωμένων επιστημόνων, οι οποίοι έχουν μάθει να συνεργάζονται, να δουλεύουν σιωπηλά και με πείσμα και να περιμένουν με τη λαχτάρα μικρού παιδιού την πρώτη δημοσίευση του εργαστηρίου σχετικά με τον κορωνοϊό στο Nature, ένα από τα εγκυρότερα επιστημονικά περιοδικά του κόσμου.
ΙΝFO → Eργαστήριο Υγιεινής και Επιδημιολογίας της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων, τηλ. 26510-07603.