Αυτό που στιγμάτισε την Ελληνίδα επιστήμονα ήταν, όπως λέει, το πυρηνικό ατύχημα στο Τσέρνομπιλ. Ήταν τότε μαθήτρια της Ε’ Δημοτικού και επηρεάστηκε πολύ: «Τρομοκρατήθηκα, αλλά με κυρίεψε και μια περίεργη εμμονή. Στηνόμουν με τις ώρες μπροστά από την τηλεόραση για να ακούσω για τις πιθανές βλάβες του DNA εξαιτίας της ραδιενέργειας. Μάλιστα θυμάμαι που φώναζα στη μαμά μου να μην πίνει το ραδιενεργό κατσικίσιο γάλα», θυμάται γελώντας.
Αυτή η ανησυχία και ταυτόχρονα η περιέργεια ήταν που την γοήτευσαν και την οδήγησαν αργότερα στην απόφαση να σπουδάσει Βιολογία. Η έρευνα πάνω στα σπασίματα του DNA είναι το πεδίο στο οποίο επικεντρώθηκε από την αρχή της καριέρας της η καθηγήτρια Γονιδιωματικής Σταθερότητας στο Πανεπιστήμιο του Σάσεξ στο Ην. Βασίλειο, Εύη Σουτόγλου.
Κάθε κύτταρο στο ανθρώπινο σώμα υφίσταται καθημερινά χιλιάδες βλάβες στο DNA που μπορούν να επηρεάσουν την αντιγραφή και τη μεταγραφή του γονιδιώματος και που, αν δεν επιδιορθωθούν ή αν επισκευαστούν λανθασμένα, μπορούν να οδηγήσουν σε μεταλλαγές που απειλούν την κυτταρική βιωσιμότητα και την ομαλή κυτταρική λειτουργία.
Τα πιο επιβλαβή σπασίματα (θραύσματα) του DNA είναι τα διπλά (που συμβαίνουν και στους δυο κλώνους) τα επονομαζόμενα Double strand breaks (DSBs). Και αυτό επειδή η λανθασμένη επισκευή τους οδηγεί στον σχηματισμό καρκινικών χρωμοσωμικών μετατοπίσεων (δηλαδή μετακινήσεων χρωμοσωμικών τμημάτων από μία θέση σε μία άλλη).
Είναι ελάχιστα κατανοητό γιατί οι μετατοπίσεις μεταξύ των χρωμοσωμάτων επαναλαμβάνονται σε συγκεκριμένα σημεία θραύσης στο γονιδίωμα και ακόμη λιγότερο για το πώς τα άκρα από διαφορετικά θραύσματα (DSBs) συναντώνται στον πυρήνα του κυττάρου.
Αυτά μού περιγράφει η Ελληνίδα ερευνήτρια μεσημέρι Μ. Τετάρτης για τους Καθολικούς, εκμεταλλευόμενη τη χαλαρότητα των ημερών για να συζητήσουμε για όλα εκείνα τα θαυμάσια που διερευνά. Η συζήτηση γίνεται διαδικτυακά με αφορμή την πρόσφατη επιλογή της για χρηματοδότηση από το πλέον ανταγωνιστικό ευρωπαϊκό πρόγραμμα ERC Advanced Grants 2022.
Οι συγκεκριμένες χρηματοδοτήσεις του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Έρευνας (ERC) δίνονται στο πλαίσιο του προγράμματος Έρευνας και Καινοτομίας της ΕΕ, «Horizon Europe» σε καταξιωμένες/νους ερευνήτριες και ερευνητές ανεξαρτήτως εθνικότητας, που έχουν να επιδείξουν σημαντικά επιστημονικά επιτεύγματα κατά την τελευταία δεκαετία.
Η διακεκριμένη καθηγήτρια της διασποράς Εύη Σουτόγλου
Για το 2022 τα βραβεία, με συνολική χρηματοδότηση 544 εκ.€, απονεμήθηκαν σε 218 επιστήμονες για να υλοποιήσουν τις πιο καινοτόμες και φιλόδοξες ιδέες τους, διενεργώντας πρωτοποριακή έρευνα σε όλους τους επιστημονικούς κλάδους. Η καθηγήτρια Σουτόγλου ήταν ανάμεσά τους.
Ένας πυρηνικός… αισθητήρας
“ChromoSENSOR: The shielding role of the nuclear periphery against the genetic and non-genetic consequences of DNA damage” (ο προστατευτικός ρόλος της πυρηνικής περιφέρειας έναντι των γενετικών και μη γενετικών συνεπειών της βλάβης του DNA) είναι ο τίτλος της πρότασης της Ελληνίδας καθηγήτριας που έλαβε χρηματοδότηση και τη ρωτώ αμέσως να μου εξηγήσει σχετικά: «Αυτό που ουσιαστικά θέλουμε να μελετήσουμε είναι ο “αερόσακος” του κυττάρου.
“Αερόσακο” ονομάζουμε τη διπλή πυρηνική μεμβράνη (ή αλλιώς πυρηνικό φάκελο) που απορροφά τους κραδασμούς από τα σπασίματα του DNA το οποίο εφάπτεται με την εσωτερική επιφάνειά της. Ενώ μέχρι πρότινος γνωρίζαμε τους παράγοντες που προκαλούν σπασίματα στους κλώνους του γενετικού υλικού τελευταία βλέπουμε ότι τέτοια σπασίματα προκαλούνται και εξαιτίας μηχανικού στρες, όπως για παράδειγμα όταν οι μύες συστέλλονται ή διαστέλλονται.
Αυτά τα σπασίματα συνήθως επιδιορθώνονται επί τόπου μέσω συγκεκριμένων μονοπατιών επιδιόρθωσης, αλλά σε κάποιες περιπτώσεις λείπουν σημαντικοί παράγοντες που συμμετέχουν σε αυτούς τους μηχανισμούς. Εμείς επικεντρωνόμαστε στην πυρηνική μεμβράνη που λειτουργεί ως πρώτος αισθητήρας του μηχανικού στρες που παραμορφώνει τον πυρήνα του κυττάρου και που μπορεί να προκαλέσει θραύσματα του DNA.
Θέλουμε να κατανοήσουμε το πως η πυρηνική περιφέρεια αντιλαμβάνεται αυτές τις αλλαγές (τους κραδασμούς) και δίνει σήμα, το πως μειώνει την πιθανότητα σπασίματος και ποιοι παράγοντες συγκεντρώνονται εκεί με το στρες».
Σύμφωνα με την κα. Σουτόγλου οι επιστήμονες γνωρίζουν τα βασικά μονοπάτια επιδιόρθωσης του σπασίματος του DNA αλλά όχι όλους του παράγοντες που εμπλέκονται στην απόφαση για το ποιο μονοπάτι θα ακολουθηθεί. Ανάλογα με το είδος του ιστού τα σπασίματα διαφέρουν ως προς τη σοβαρότητα. Για παράδειγμα τα σπασίματα στο DNA των νευρώνων κρίνονται εξαιρετικά σημαντικά γιατί μπορεί να οδηγήσουν σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες.
Βραβεία για ιδέες “Out of the box”
Δεν είναι η πρώτη φορά που η διακεκριμένη ερευνήτρια αποσπά κάποιο βραβείο. Το 2015 συμπεριλήφθηκε στη λίστα με τους 302 αποδέκτες των ERC Consolidator Grants-για το πρότζεκτ “ADRCT”: Nuclear architecture in DNA repair and formation of chromosomal translocations (Πυρηνική αρχιτεκτονική στην επιδιόρθωση DNA και σχηματισμός χρωμοσωμικών μετατοπίσεων)- οι οποίοι βραβεύτηκαν συνολικά με 505 εκ.€, ενώ την ίδια χρονιά βραβεύτηκε με το χάλκινο μετάλλιο από το Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών της Γαλλίας (Centre National de la Recherche Scientifique), για την ερευνητική δουλειά της πάνω στους μηχανισμούς επιδιόρθωσης του DNA.
Ανήκε τότε στο ερευνητικό δυναμικό του IGBMC (Institut Génétique Biologie Moléculaire Cellulaire) του Πανεπιστημίου του Στρασβούργου και είχε βραβευτεί για την αναγνώριση μιας πρωτεΐνης με την ονομασία SET, η οποία παίζει κύριο ρόλο στη διαδικασία επιδιόρθωσης. Μέσω του ερευνητικού έργου της, η επιστημονική κοινότητα προχώρησε ένα βήμα πιο κοντά στην κατανόηση και αναγνώριση των μηχανισμών επιδιόρθωσης του DNA – ένα θέμα με ιδιαίτερη σημασία στο πεδίο της βιολογίας και της ιατρικής.
Η Δρ. Σουτόγλου εξακολουθεί να βρίσκει εκπληκτικό το ότι και μόνο η μετακίνηση μέσα στον πυρήνα ενός χρωμοσώματος που συνδέεται με την πυρηνική μεμβράνη, αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο το DNA επιδιορθώνει τις βλάβες του. Το δίκλωνο DNA σπάει στο σημείο σύνδεσης και ενώ το θραύσμα καταστέλλει την επισκευή του πρωτογενούς ομόλογου μονοπατιού ανασυνδυασμού του, ενεργοποιεί το μεταλλαξιογόνο εφεδρικό μονοπάτι επιδιόρθωσης.
Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η θέση της χρωματίνης (νουκλεοπρωτεΐνης που αποτελείται από DNA και από πρωτεΐνες) μέσα στον πυρήνα σε μια δεδομένη χρονική στιγμή μπορεί να καθορίσει το μονοπάτι που χρησιμοποιείται για την επισκευή του σπασμένου DNA, μεταβάλλοντας έτσι την επιγενετική του μοίρα.
«Στην ομάδα μας χρησιμοποιούμε ένα μοναδικό κυτταρικό σύστημα για να προκαλούμε σπασίματα σε συγκεκριμένα πυρηνικά διαμερίσματα και σε συγκεκριμένη χρωμοσωμική θέση και να παρακολουθούμε τη μοίρα του κατεστραμμένου DNA σε ζωντανά κύτταρα σε πραγματικό χρόνο.
Στόχος μας είναι να διερευνήσουμε τη δυναμική των θραυσμάτων σε σχέση με τη δομή της περιβάλλουσας χρωματίνης και την πυρηνική αρχιτεκτονική και να ελέγξουμε πώς αυτό σχετίζεται με την επισκευή τους και τη συμμετοχή τους στο σχηματισμό χρωμοσωμικών μετατοπίσεων και ασθενειών. Μελετάμε δηλαδή τους μηχανισμούς με τους οποίους η οργάνωση του γονιδιώματος και η δομή της χρωματίνης προστατεύουν τα κύτταρα από τη γονιδιωματική αστάθεια.
Εργαζόμαστε πάνω σε καλλιέργειες καρκινικών κυττάρων ή βλαστοκυττάρων που σχετίζονται με λαμινοπάθειες γιατί έχουν πολλά σπασίματα και πυρηνική μεμβράνη με αλλοιωμένη δομή και θέλουμε να δούμε πως επιδρά το μηχανικό στρες και πως αλλάζει η αίσθηση (ο σένσορας).
Για τις παρατηρήσεις μας χρησιμοποιούμε -ομικές τεχνολογίες, κυρίως πρωτεομικές», εξηγεί η επιστήμονας.
Οι λαμινοπάθειες και άλλες πυρηνικές παθήσεις παρουσιάζουν μια μεγάλη ποικιλία κλινικών συμπτωμάτων, όπως σκελετική και/ή καρδιακή μυϊκή δυστροφία, λιποδυστροφία και διαβήτη, δυσπλασία, δερματοπάθεια ή νευροπάθεια. λευκοδυστροφία και πρόωρη γήρανση. Τα περισσότερα από αυτά τα συμπτώματα εμφανίζονται μετά τη γέννηση, συνήθως κατά την παιδική ηλικία ή την εφηβεία. Ωστόσο, ορισμένες λαμινοπάθειες μπορεί να οδηγήσουν και σε πρόωρο θάνατο.
Η Επιστήμη είναι ομορφιά και ποίηση…
Η Δρ. Σουτόγλου δε συνηθίζει να δίνει γενικά συνεντεύξεις. Με αφορμή αυτή τη συζήτηση περιγράφει ότι μεγάλωσε στην περιοχή του Ζωγράφου και ότι ήταν το πρώτο άτομο στην οικογένειά της που πήρε ένα ανώτερο πτυχίο και ακολούθησε μια ακαδημαϊκή καριέρα.
Μετά το βασικό πτυχίο στη Βιολογία η κα. Εύη Σουτόγλου εκπόνησε τη διδακτορική της διατριβή στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (IMBB), στο Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΥΕ) στην Κρήτη, μελετώντας τη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης των ιστών.
Στη συνέχεια κατείχε μεταδιδακτορικές θέσεις στο IGBMC στο Στρασβούργο και στο Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου (NIH), στη Bethesda των ΗΠΑ, με υποτροφίες από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Μοριακής Βιολογίας (EMBO) και από το Human Frontier Science Program (HFSP).
Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου μελέτησε την επίδραση της πυρηνικής αρχιτεκτονικής στον σχηματισμό χρωμοσωμικών μετατοπίσεων. Το 2009, εντάχθηκε στο IGBMC (Institut Génétique Biologie Moléculaire Cellulaire) ως επικεφαλής ομάδας και στο CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique) ως ερευνήτρια, με την υποστήριξη του αναγνωρισμένου προγράμματος ATIP.
Το 2010 απέκτησε το Habilitation à Diriger les Recherches από το Πανεπιστήμιο του Στρασβούργου. Το 2014 έλαβε το Χάλκινο Μετάλλιο CNRS και από το 2019 βρίσκεται στο πανεπιστήμιο του Σάσεξ στη Μ. Βρετανία.
Σύζυγος και μητέρα 3 παιδιών η Ελληνίδα επιστήμονας σε κάθε συζήτηση με νέους ανθρώπους προτείνει μια προοπτική που θα ήθελε να είχε εφαρμόσει εκείνη στον εαυτό της. «Δεν μπορεί κανείς να αγωνιά για το αν θα είναι τα πράγματα τέλεια ανά πάσα στιγμή.
Βρείτε έναν τρόπο να απολαμβάνετε αυτό που κάνετε!», προτρέπει. Όταν τα πράγματα δεν πάνε καλά, μας ενθαρρύνει να μην απελπιζόμαστε και μας καθησυχάζει λέγοντάς μας πως κανείς δεν είναι ποτέ πραγματικά μόνος.
Κατά την άποψή της, είναι σημαντικό να γνωρίζει κάποιος τον εαυτό του και να χαίρεται όταν βελτιώνεται σταδιακά, βαδίζοντας βήμα-βήμα προς τον τελικό στόχο του. Όσο για την επιστήμη έχει συγκεκριμένη θέση, η οποία απορρέει ως έμπνευση από το έργο της αστρονόμου Μαρίας Μίτσελ: «Χρειαζόμαστε ιδιαίτερα τη φαντασία στην επιστήμη. Δεν είναι όλα μόνο μαθηματικά ή λογική. Είναι ομορφιά και ποίηση!».
