Στο μέλλον, γενετικές ασθένειες, τραυματισμοί, απώλεια άκρων, ίσως ακόμη και ο καρκίνος, θα μπορούσαν να θεραπευτούν μέσω της βιοηλεκτρικής ενέργειας — ηλεκτρικών σημάτων που μεταδίδουν στα κύτταρά μας οδηγίες πώς να αναδομηθούν.
Στο μέλλον, γενετικές ασθένειες, τραυματισμοί, απώλεια άκρων, ίσως ακόμη και ο καρκίνος, θα μπορούσαν να θεραπευτούν μέσω της βιοηλεκτρικής ενέργειας — ηλεκτρικών σημάτων που μεταδίδουν στα κύτταρά μας οδηγίες πώς να αναδομηθούν.
Το 2024, πραγματοποιήθηκαν περισσότερες από 173.000 μεταμοσχεύσεις παγκοσμίως, 371 εκ των οποίων στην Ελλάδα1. Ωστόσο, εκατοντάδες χιλιάδες άνδρες, γυναίκες και παιδιά ανά την υφήλιο, εξακολουθούν να παραμένουν σε λίστα αναμονής για τη λήψη μοσχεύματος. Είναι ενδεικτικό ότι ο αριθμός των επεμβάσεων αυτών, καταπώς εκτιμάται, αντιστοιχεί σε λιγότερο από το 10% των πραγματικών αναγκών. Παράλληλα, εκατομμύρια ανθρώπων σε όλο τον κόσμο, βασίζονται σε προσθετικά μέλη προκειμένου να παραμένουν ανεξάρτητοι στην καθημερινότητά τους.
Photo credit: Pexels
O αναπτυξιακός βιοηλεκτρισμός διερευνά τη δυνατότητα αναγέννησης του οργανισμού μέσω ηλεκτρικών σημάτων στα κύτταρα του ασθενούς. Από την άλλη, και ένα μέλλον χωρίς πολλές «επίπονες» επισκέψεις στο οδοντιατρείο ίσως είναι σύντομα εφικτό. Διαβάστε περισσότερα στο άρθρο «Αντίο σφράγισμα: Στο προσεχές μέλλον τα δόντια θα αναγεννιούνται».
Κι αν αυτή δεν ήταν η μόνη τους επιλογή; Πώς θα σας φαινόταν αν στο προσεχές μέλλον ένα ακρωτηριασμένο πόδι θα μπορούσε να αναγεννηθεί ή ένα κατεστραμμένο συκώτι να επιδιορθωθεί, όχι μέσω χειρουργικής επέμβασης, αλλά με ένα ηλεκτρικό σήμα στα κύτταρα του ασθενούς; Σήμερα ακούγεται εξωφρενικό, εντούτοις, ένας πρωτοποριακός επιστημονικός τομέας που ονομάζεται «αναπτυξιακός βιοηλεκτρισμός» κάνει ήδη τα πρώτα βήματα ως προς αυτή την κατεύθυνση, ανοίγοντας ένα συναρπαστικό νέο μονοπάτι στο μέλλον της αναγεννητικής ιατρικής.
Η αναγεννητική ιατρική είναι ένας επαναστατικός τομέας της ιατρικής που ερευνά την αποκατάσταση ή τη βελτίωση των ιστών και των οργάνων του σώματος, αξιοποιώντας τη φυσική ικανότητα του ανθρώπινου σώματος να αυτοθεραπεύεται. Αντί να επικεντρώνεται στη διαχείριση των ασθενειών, το συγκεκριμένο επιστημονικό πεδίο αναζητά την ίαση μέσω της αποκατάστασης της λειτουργίας, με προηγμένα «εργαλεία» όπως τα βλαστοκύτταρα, η τρισδιάστατη βιοεκτύπωση και η μηχανική των ιστών.
Ουσιαστικά, ασχολείται με την αναδόμηση των κατεστραμμένων τμημάτων ενός οργανισμού, είτε μέσω του επαναπρογραμματισμού των κυττάρων προκειμένου να αναγεννηθούν, είτε μέσω της ανάπτυξης νέου ιστού στο εργαστήριο. Παραδείγματος χάρη, πριν από λίγο καιρό πραγματοποιήθηκε με επιτυχία η πρώτη μεταμόσχευση κυττάρων που παράγουν ινσουλίνη σε μια 25χρονη γυναίκα με διαβήτη Τύπου 1. Η εν λόγω θεραπεία βασίστηκε σε επαναπρογραμματισμένα βλαστοκύτταρα από το πάγκρεας της ασθενούς.
Ωστόσο, σαν να μην ήταν αυτά αρκετά πρωτοποριακά, η αναγεννητική ιατρική εισέρχεται πλέον σε «αχαρτογράφητα νερά» καθώς μέσα από το εργαστήριο του Δρ. Michael Levin αναδύθηκε ένα νέο επιστημονικό πεδίο: αυτό του αναπτυξιακού βιοηλεκτρισμού.
Video credit: TED Talks
Στο πλαίσιο της έρευνας του για τον βιοηλεκτρισμό, το 2022 ο Michael Levin παρουσίασε στην επιστημονική κοινότητα τα πρώτα «ζωντανά ρομπότ» στον κόσμο. Διαβάστε περισσότερα στο άρθρο «Xenobots: Τα βιο-ρομπότ που μπορούν να αναπαραχθούν».
Κατά τον Δρ. Levin, καθηγητή βιολογίας στο Πανεπιστήμιο Tufts, η αναγεννητική ιατρική είναι πολλά περισσότερα από θεραπείες με βλαστοκύτταρα. Ως διευθυντής του Κέντρου Αναγεννητικής και Αναπτυξιακής Βιολογίας του πανεπιστημίου, ανακάλυψε ότι το ανθρώπινο σώμα διατηρεί ένα εσωτερικό «ηλεκτρικό δομικό σχέδιο» που υπαγορεύει πώς είμαστε κατασκευασμένοι. Και θεωρεί ότι εφόσον το κατακτήσουμε, θα μπορούσαμε μια μέρα να αναγεννηθούμε.
Όπως υποστηρίζει ο Δρ. Levin, όταν επί δεκαετίες σκεφτόμασταν πώς είναι σχεδιασμένο και πώς αυτο-επιδιορθώνεται το σώμα μας, εστιάζαμε σχεδόν αποκλειστικά στη γενετική, καθώς το DNA μας, η περίφημη διπλή έλικα παρέχει τις οδηγίες για τη δόμηση πρωτεϊνών και κυττάρων.
Όμως, όπως προέκυψε από την έρευνά του, υπάρχει ένα ακόμα κρίσιμο επίπεδο ελέγχου το οποίο ονομάζει «βιοηλεκτρισμό». Στο πλαίσιο αυτό, τα κύτταρά μας δεν είναι μόνο «εργοστάσια» παραγωγής ζωής, αλλά και μικροσκοπικά ηλεκτρικά εξαρτήματα. Επικοινωνούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ηλεκτρικά σήματα και δημιουργούν έτσι ένα είδος «βιοηλεκτρικού κυκλώματος» που καθοδηγεί τα πάντα, από το πώς αναπτύσσεται ένα έμβρυο μέχρι το πώς επουλώνεται μια πληγή.
Για να γίνει πιο κατανοητός, μας προσκαλεί να το σκεφτούμε ως εξής: Το DNA παρέχει τα αρχιτεκτονικά σχέδια για ένα κτίριο, δηλαδή το γενετικό προσχέδιο του οργανισμού μας. Ο βιοηλεκτρισμός είναι σαν το συνεργείο κατασκευής, το οποίο συντονίζει πότε και πού θα τοποθετηθεί κάθε τούβλο-κύτταρο, πώς θα δρομολογηθούν οι σωληνώσεις-αιμοφόρα αγγεία, ακόμη αν πρέπει να προστεθεί μια νέα πτέρυγα-αναγέννηση. Αυτό το βιοηλεκτρικό «λογισμικό» του σώματός μας, λέει στα κύτταρα πού να πάνε, τι να κάνουν και πώς να συνθέσουν πιο σύνθετα όργανα.
Photo credit: Pexels
Από το DNA μας δημιουργείται κάθε μέρος του σώματός μας. Διαβάστε περισσότερα στο άρθρο «Το πρώτο συνθετικό ανθρώπινο DNA στο εργαστήριο».
Στο εργαστήριο του Δρ. Levin η δύναμη του αναπτυξιακού βιοηλεκτρισμού έγινε ορατή μέσα από πειράματα με πλατυέλμινθες και βατράχους.
Ο πλατυέλμινθας είναι ένα είδος σκουληκιού με έμφυτη την ικανότητα της αναγέννησης, καθώς δύνανται να αναπλάθει σχεδόν οποιοδήποτε χαμένο τμήμα του σώματός του, ακόμα και το κεφάλι του! Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων αποδείχτηκε ότι αλλάζοντας απλώς τα ηλεκτρικά σήματα σε έναν πλατυέλμινθα, μπορούσαν να τον κάνουν να αναπτύξει ένα δεύτερο κεφάλι αντί για ουρά, ακόμα κι αν το αρχικό του κεφάλι είχε αφαιρεθεί. Η ερευνητική ομάδα δεν άλλαξε το DNA του σκουληκιού, αλλά τις βιοηλεκτρικές οδηγίες που υποδεικνύουν στα κύτταρα ποιο μέρος του σώματος να σχηματίσουν.
Από την άλλη, τα βατραχάκια δεν διαθέτουν αντίστοιχες δυνατότητες αναγέννησης με τους πλατυέλμινθες. Ωστόσο, η ομάδα του Δρ. Levin διαπίστωσε ότι εφαρμόζοντας ένα σύντομο, προσωρινό βιοηλεκτρικό σήμα στο σημείο ακρωτηριασμού του ποδιού του συμπαθούς αυτού αμφίβιου, μπορούσαν να πυροδοτήσουν τη μερική αναγέννηση ενός νέου άκρου. Όχι απλώς ένα εξόγκωμα ή ένα κομμάτι δέρματος, αλλά ένα δομημένο, αν και ημιτελές, άκρο με οστά και νεύρα.
Τα σκουλήκια με δύο κεφάλια δημιουργήθηκαν στο εργαστήριο του Δρ. Levin όχι με τροποποίηση του DNA τους αλλά με διαφοροποίηση των ηλεκτρικών σημάτων μεταξύ των κυττάρων.
Ενώ οι βάτραχοι και οι πλατυέλμινθες απέχουν πολύ από τους ανθρώπους, ο Δρ. Levin και η ομάδα του εκτιμούν ότι η κατανόηση και η διαχείριση αυτών των βιοηλεκτρικών πεδίων θα μπορούσε να αποτελέσει το μέλλον της αναγεννητικής ιατρικής.
Έτσι, αντί να ρίχνουμε το όλο το βάρος της έρευνας και ανάπτυξης σε τομείς όπως η βιοτεχνολογία, η γενετική μηχανική και τα βλαστοκύτταρα, ίσως στο προσεχές μέλλον είμαστε σε θέση να χρησιμοποιήσουμε εξωτερικά ηλεκτρικά σήματα προκειμένου να υποδεικνύουμε στα κύτταρά μας πώς να επιδιορθωθούν μόνα τους.
Ο Δρ. Levin και η ομάδα του στοχεύει να αναπτύξει ένα είδος «συσκευής» επικοινωνίας με τα κύτταρα, επιτρέποντας την αποστολή ακριβών βιοηλεκτρικών εντολών στους ιστούς μας. Παραδείγματος χάρη, σε περίπτωση εμφράγματος, μέσω βιοηλεκτρικών σημάτων, η καρδιά θα αυτό-επιδιορθώνεται ή μετά από τραυματισμό του νωτιαίου μυελού, τα βιοηλεκτρικά σήματα θα δίνουν εντολή για την αναγέννηση του νευρικού ιστού. Οι δυνατότητες φαντάζουν απεριόριστες…
Καταπώς εκτιμούν, ο δρόμος για την ανάπτυξη της γνώσης και της τεχνολογίας που χρειάζεται για την κατάκτηση του αναπτυξιακού βιοηλεκτρισμού είναι μακρύς. Ωστόσο, χάρη στις ραγδαίες εξελίξεις στο πεδίο της τεχνητής νοημοσύνης και τη χείρα βοηθείας που τους προσφέρει, αισιοδοξούν ότι στο εγγύς μέλλον, γενετικές ασθένειες, τραυματισμοί, απώλεια άκρων, ίσως ακόμη και ο καρκίνος, θα μπορούσαν να θεραπευτούν μέσω της βιοηλεκτρικής ενέργειας.
1Global Observatory on Donation and Transplantation
Το Pencil On The Moon είναι μια πρωτοβουλία με την υποστήριξη της Generali, η οποία παρακολουθεί στενά όλες τις νέες τάσεις, προκειμένου να συνεχίσει να εξελίσσεται και να προσφέρει υψηλού επιπέδου υπηρεσίες.
Οι πιο προηγμένες επιστημονικές έρευνες, οι πιο εξελιγμένες τεχνολογίες αλλά και οι πιο καινοτόμες εφευρέσεις εξετάζονται προσεκτικά υπό το πρίσμα της εφαρμογής τους στα πεδία της καθημερινότητας με βασική αρχή ότι ο άνθρωπος είναι πάντα πάνω από την τεχνολογία.
Αυτή είναι η πηγή από την οποία αντλούμε μελάνι για τις πένες αυτού του blog με έναν κοινό στόχο:
Να γνωρίσουμε, κατανοήσουμε και στο τέλος να αξιοποιήσουμε τις νέες τεχνολογίες προς όφελος του ανθρώπου.
Η Generali στηρίζει έμπρακτα αυτή την πρωτοβουλία πιστή στη δέσμευσή της:
«Να στηρίζει τους ανθρώπους για να δημιουργούν ένα ασφαλέστερο μέλλον για τις ζωές και τα όνειρά τους»
…Αλλά και ανοιχτή στη σκέψη ότι πολλές φορές αρκεί ένα μολύβι για να γράφουμε στο φεγγάρι.
