Μπορεί αυτή η κάψουλα να αντικαταστήσει την κολονοσκόπηση;

Η μυθική αίγα Αμάλθεια έτρεφε τον μικρό Δία με γάλα, μέλι και άλλα θρεπτικά που του εξασφάλιζαν την καλή υγεία και την κυριαρχία έναντι των άλλων θεών του Ολύμπου. Η δραστήρια και ανήσυχη ομάδα φοιτητών του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας iGEM Thessaly έδωσε το όνομα αυτό στο καινοτόμο ερευνητικό έργο που «τρέχει» τα τελευταία δύο χρόνια, με στόχο τη λειτουργική αξιολόγηση και τη βελτίωση της σωστής λειτουργίας του γαστρεντερικού συστήματος. Η Amalthia θα διεκδικήσει να επαναλάβει φέτος τον περσινό θρίαμβο, παίρνοντας το χρυσό μετάλλιο ανάμεσα σε εκατοντάδες άλλα ερευνητικά project από κάθε γωνιά του πλανήτη, στο πλαίσιο του διεθνούς διαγωνισμού Συνθετικής Βιολογίας iGEM, στη Βοστόνη.

Βασικό αντικείμενο του έργου είναι η δημιουργία μιας κάψουλας, η οποία θα λαμβάνεται από το στόμα και θα μπορεί να «διαβάζει» το μικροβίωμα του εντέρου, πετυχαίνοντας μη επεμβατικά αυτό που κάνει με σωματικά και ψυχολογικά επώδυνο τρόπο η κολονοσκόπηση και η γαστροσκόπηση. Η κάψουλα, που απέσπασε την ανώτατη διάκριση στον περσινό διαγωνισμό, θα παρουσιαστεί φέτος βελτιωμένη και ολοκληρωμένη, ενώ επιπρόσθετα θα προταθεί και ένα προβιοτικό συμπλήρωμα, σε μορφή γιαουρτιού, που θα αναπληρώνει ελλείμματα του μικροβιώματος και θα επαναφέρει την ισορροπία στο γαστρεντερκό σύστημα.

Απλή και μη επεμβατική εξέταση

Το project ξεκίνησε πέρσι, επικεντρωμένο σε ασθενείς με ΙΦΝΕ (Ιδιοπαθή Φλεγμονώδη Νοσήματα Εντέρου). Όπως εξηγεί στο iatronet η αρχηγός της φοιτητικής ομάδας iGEM Thessaly, Αστερία Τσαπαδίκου, η κάψουλα με τις κλασικές διαστάσεις ενός χαπιού 1x2, περιέχει ένα βιολογικό σύστημα γενετικά τροποποιημένο, το οποίο ανιχνεύει μεταβολίτες του μικροβιώματος του γαστρεντερικού συστήματος που παράγονται από τον μεταβολισμό των τροφών. Αυτοί οι μεταβολίτες έχουν την τάση να μας δείχνουν ποια είναι η κατάσταση του μικροβιώματος και γενικά της λειτουργίας του γαστρεντερικού μας συστήματος.

«Φέτος η ομάδα μας μετά από παρότρυνση των ειδικών, αποφάσισε να γενικεύσει το project και αυτή η κάψουλα να μην αφορά μόνο ασθενείς που πάσχουν από ΙΦΝΕ αλλά γενικότερα το σύνολο των ανθρώπων που μπορεί να πάσχουν από κάποια γαστρεντερική διαταραχή ή από άτομα που απλά θέλουν να κάνουν ένα monitoring, δηλαδή να παρακολουθούν την υγεία του γαστρεντερικού τους συστήματος», λέει η κ.Τσαπαδίκου και προσθέτει: «σκοπός μας είναι η κάψουλα να αποτελέσει ένα προληπτικό μη επεμβατικό μέσο, ένα πρώτο βήμα στην πορεία των εξετάσεων, με το οποίο ο ασθενής να μπορεί να κάνει τον έλεγχο χωρίς να υποστεί την ψυχολογική φθορά που έχει μια εξέταση όπως η κολονοσκόπηση και η γαστροσκόπηση».

Μέσω εφαρμογής για κινητά

Το προτεινόμενο project συνδέεται με μια εφαρμογή για κινητά τηλέφωνα και «έξυπνες» συσκευές. Τα σήματα που λαμβάνει η κάψουλα, «διαβάζοντας» τις συνθήκες που επικρατούν στο γαστρεντερικό σύστημα στέλνονται στην εφαρμογή και αξιολογούνται από τον γιατρό. Εκείνος, βλέποντας την εικόνα, μπορεί να δώσει τις κατευθύνσεις για αγωγή, θεραπεία, ή επιπλέον εξετάσεις. Όπως διευκρινίζει η επικεφαλής της ομάδας, τα δεδομένα που θα δώσει η κάψουλα μπορεί να χτυπήσουν «καμπανάκι» για πιθανά ύποπτα ευρήματα και να οδηγήσουν τον γιατρό να ζητήσει κολονοσκόπηση ή γαστροσκόπηση. «Κανονικά όλοι οι πολίτες άνω των 40 πρέπει να κάνουν προληπτικές εξετάσεις για το γαστρεντερικό. Λόγω της φύσης των συγκεκριμένων εξετάσεων, δεν τις κάνει κανένας. Αυτό που προτείνουμε, δίνει μια ανώδυνη μη επεμβατική λύση», εξηγεί και προσθέτει: «σκεφτείτε έναν παχύσαρκο που δεν μπορεί να χάσει κιλά. Μπορεί να ευθύνεται για αυτό η ανισορροπία που υπάρχει μέσα στο μικροβίωμά του. Αν πάρει αυτή την κάψουλα και ο γαστρεντερολόγος δει τι πραγματικά συμβαίνει στο μικροβίωμα, μπορεί να του δώσει μια θεραπευτική αγωγή που να τον βοηθήσει να χάσει πιο εύκολα κιλά».

Το project τροποποιήθηκε φέτος με βάση την ανατροφοδότηση που πήρε η ομάδα από τους κριτές και τους επιστήμονες – μέντορές της. Στον φετινό παγκόσμιο διαγωνισμό θα κατέβει με πιο ολοκληρωμένη πρόταση, εμπλουτισμένη με ενδείξεις λειτουργικότητας, εκτεταμένο σχεδιασμό της κάψουλας και ένα πρωτότυπο για το πώς θα είναι στην πράξη.

Παράλληλα, θα παρουσιαστεί ένα προβιοτικό συμπλήρωμα διατροφής, σε μορφή γιαουρτιού, που θα αναπληρώνει αυτό που λείπει και θα επαναφέρει το γαστρεντερικό σύστημα σε μια ισορροπία.

Μέσω startup μελλοντικά στην κλινική πράξη

Ρωτήσαμε την εκκολαπτόμενη ερευνήτρια πόσο εφικτό είναι η κάψουλα να εξελιχθεί σε τελικό προϊόν που θα εισαχθεί στην κλινική πράξη.

«Αυτό δεν εξαρτάται μόνο από μας. Εμείς σχεδιάζουμε ώστε να δείξουμε σε αυτούς που έχουν την τεχνογνωσία και τον πλούτο στα χέρια μας ότι υπάρχουν και νέοι πιο σύγχρονοι τρόποι, λιγότερο επεμβατικοί. Στο πίσω μέρος του μυαλού μας υπάρχει πιθανότητα δημιουργίας startup με την προοπτική να φέρει στη ζωή και στην πραγματικότητα το project που έχουμε σχεδιάσει», απάντησε.

Σημειώνεται πως σύμφωνα με τους όρους του διαγωνισμού απαγορεύονται τα πειράματα κλινικών δοκιμών. Οι δοκιμές έγιναν σε υπολογιστή και σε συνθήκες εργαστηρίου, όπου έγινε προσομοίωση των συνθηκών που επικρατούν στο γαστρεντερικό σύστημα.

Η φοιτητική ομάδα

Η ομάδα iGEM Thessaly αποτελείται από 12 μέλη, φοιτητές όχι μόνο του Τμήματος Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας, αλλά και πολλών άλλων Τμημάτων του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας γεγονός που αναδεικνύει την διεπιστημονικότητα, στο πλαίσιο της Συνθετικής Βιολογίας. Πρόκειται για έναν νέο κλάδο, που δανείζεται ανάλογα σχήματα της μηχανικής και συνθέτει διαφορετικά πεδία για να δώσει λύσεις. «Όπως μια μηχανή αποτελείται από διάφορα εξαρτήματα, που το κάθε ένα επιτελεί τον δικό του ρόλο σε συνεργασία με άλλα, έτσι συμβαίνει και με τα ανθρώπινα κύτταρα», εξηγεί η κ.Τσαπαδίκου.

Ο Διεθνής Διαγωνισμός Συνθετικής Βιολογίας iGEM προέκυψε ως ιδέα του MIT και λαμβάνει χώρα κάθε χρόνο στη Βοστώνη προσελκύοντας περισσότερους από 6.000 φοιτητές.

Τα μέλη της iGEM Thessaly 2021 και φοιτητές του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας είναι οι Αστερία Τσαπαδίκου, Βενέτιος Μιχελιουδάκης, Περικλής Βασιλείου, Ιωάννα Γκόνη, Ευθυμία Ζησοπούλου, Άννα Πατρή και Κωνσταντίνος Ελένης από το Τμήμα Βιοχημείας και Βιοτεχνολογίας, οι Γιώργος Μουχταρίδης, Σπύρος Φελεκίδης και Γιώργος Μπουκουβάλας από το Τμήμα Μηχανολόγων Πληροφορικής, ο Χαράλαμπος Πετειναρέλης από το Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών και ο Δημήτρης Μπιλιούρης από το Αρχιτεκτόνων Μηχανικών.

Ως σύμβουλοι της ομάδας συνδράμουν τα παλιότερα μέλη Λέανδρος Τσιώτος, Αφροδίτη Κατσαούνη, Όλγα Τσιούρη, ως εκπαιδευτής ο Νικόλαος Ντελκής, ενώ επιβλέπουσες είναι οι ερευνητικά υπεύθυνες καθηγήτριες Αικατερίνη Μούτου και Καλλιόπη Παπαδοπούλου.