Νίκος Σγουράκης: Ρίχνει φως στη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος

Ο Νίκος Σγουράκης και η ομάδα του μελετούν τις πρωτεΐνες του ανοσοποιητικού συστήματος που διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην ανθρώπινη υγεία, στις μολυσματικές ασθένειες και στον καρκίνο. Για να εκτελέσουν το ρόλο τους, αυτές οι πρωτεΐνες πρέπει να αλληλεπιδρούν με βιομόρια, όπως άλλες πρωτεΐνες και / ή πεπτίδια. Η εξάλειψη αυτών των μοριακών αλληλεπιδράσεων σε υψηλή ανάλυση θα παρέχει πληροφορίες προς την κατανόηση της βιοχημείας της παθογένειας.

Η ομάδα χρησιμοποιεί μια ποικιλία σύγχρονων βιοφυσικών τεχνικών, όπως η κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ, η φασματοσκοπία φθορισμού, το NMR και το υπολογιστικό μοντέλο. Ο προσδιορισμός της μοριακής βάσης των αλληλεπιδράσεων πρωτεΐνης-πρωτεΐνης και η δυναμική τους θα βοηθούσαν στην κατανόηση των θεμελιωδών βιολογικών μηχανισμών για το σχεδιασμό νέων θεραπευτικών μεθόδων.

Σύμφωνα με το ellines.com, γεννήθηκε το 1982. Πήρε το Μεταπτυχιακό του τη Βιοπληροφορική από το Εθνικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, ενώ έκανε το Διδακτορικό του στο Πολυτεχνείο Rensselaer. Από το 2013 έως το 2015 ήταν Επιστημονικός Συνεργάτης στο Εθνικό Ινστιτούτο Διαβήτη και Πεπτικιστικών και Νεφροπαθών (NIDDK). Κατά την περίοδο 2010-2012 ήταν Επισκέπτης Ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν.

Η ομάδα του απέκτησε μια πρώτη γεύση του μοριακού μηχανισμού με τον οποίο η αναγνώριση ενός αντιγόνου (όπως μιας πρωτεΐνης του ιού) από τον υποδοχέα Τ-κυττάρων ενεργοποιεί τα πρώτα βήματα που οδηγούν σε ανοσοαπόκριση. Τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος που είναι γνωστά ως Τ-κύτταρα παίζουν κεντρικό ρόλο στην ικανότητα του οργανισμού να καταπολεμά τις λοιμώξεις και τον καρκίνο. Για δεκαετίες, ωστόσο, οι λεπτομέρειες της διαδικασίας μοριακής σηματοδότησης που οδηγεί στην ενεργοποίηση των Τ-κυττάρων παρέμεναν ένα μυστήριο. Τα νέα ευρήματα, που δημοσιεύτηκαν στις 16 Μαΐου του 2017 στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications, υπονοούν μεταβολές στη μοριακή δομή του υποδοχέα Τ-κυττάρου που εξαπλώνονται από τη θέση αναγνώρισης αντιγόνου στο εξωτερικό του κυττάρου σε θέση σηματοδότησης εντός του κυττάρου. Το σήμα ενεργοποίησης στη συνέχεια ενεργοποιεί ένα περίπλοκο “καταρράκτη σηματοδότησης” εντός του Τ-κυττάρου, οδηγώντας σε μια σειρά πιθανών απαντήσεων από το κύτταρο.

“Αυτό παρέχει την πρώτη ένδειξη του μηχανισμού που ενεργοποιεί την αυτόματη σηματοδοσία”, δήλωσε ο Νικόλαος Σγουράκης, από τους βασικούς συγγραφείς της μελέτης. “Δεν έχουμε ακόμη μια πλήρη ανακατασκευή του συστήματος σηματοδότησης, αλλά για πρώτη φορά μπορούμε να δούμε τη διαδικασία και έχουμε μια τεχνική για να τη μελετήσουμε λεπτομερέστερα”, πρόσθεσε.

Η βασική τεχνική που χρησιμοποιήθηκε σε αυτή τη μελέτη, είναι ο πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός (NMR), ο οποίος χρησιμοποιεί τις ίδιες αρχές με τις ιατρικές μαγνητικές τομογραφίες για τη μελέτη των μοριακών δομών σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα. Ο Σγουράκης και οι συνάδελφοί του ανέλυσαν ένα μοριακό σύμπλεγμα που περιλαμβάνει έναν υποδοχέα Τ-κυττάρου και μια πρωτεΐνη HIV συνδεδεμένη σε ένα μόριο του κύριου συμπλόκου ιστοσυμβατότητας (MHC). Η δυνατότητα ανίχνευσης ενός τόσο μεγάλου μοριακού συμπλέγματος με NMR ήταν μια σημαντική ανακάλυψη σε αυτή τη μελέτη, είπε.

Σε μια ιογενή μόλυνση, τα μόρια MHC εμφανίζουν κομμάτια ιικών πρωτεϊνών (αντιγόνων) στην επιφάνεια ενός μολυσμένου κυττάρου, όπου μπορούν να αναγνωριστούν από Τ-κύτταρα και να προκαλέσουν ανοσοαπόκριση. Οι μη φυσιολογικές πρωτεΐνες που παράγονται από καρκινικά κύτταρα προκαλούν αντιγόνα όγκου, τα οποία επίσης παρουσιάζονται στην κυτταρική επιφάνεια με μόρια MHC και μπορούν να αναγνωριστούν από τα Τ-κύτταρα.

«Διαφορετικά πεπτίδια ή αντιγόνα δίνουν διαφορετικά αποτελέσματα. Τώρα μπορούμε να μελετήσουμε αυτές τις διαφορές και ίσως να είμαστε σε θέση να προβλέψουμε ποια είναι τα πιο αποτελεσματικά πεπτίδια όγκου για να ενεργοποιήσουμε τη δραστηριοποίηση των Τ-κυττάρων», ανέφερε ο Σγουράκης. «Το θεμελιώδες ζήτημα του πώς λειτουργεί η σηματοδότηση των Τ-κυττάρων είναι ζωτικής σημασίας για την ανοσοθεραπεία του καρκίνου. Αυτή είναι η βασική έρευνα, αλλά θα μπορούσαν να υπάρξουν σημαντικές εφαρμογές στην πορεία».