Τα μεγαλύτερα επιστημονικά επιτεύγματα του 2021 στην ιατρική και τη βιολογία

Τα μεγαλύτερα επιστημονικά επιτεύγματα του 2021 καταγράφει το έγκυρο επιστημονικό περιοδικό Nature καθώς η πανδημία της Covid-19 συνεχίζει να βρίσκεται στο επίκεντρο του παγκόσμιου ενδιαφέροντος.

Το 2021 ήταν μια χρονιά γεμάτη επιστημονικές ανακαλύψεις, με την ταχεία ανάπτυξη δυο πρωτοποριακών εμβολίων κατά του κορονοϊού, να πρωτοστατεί στη λίστα.

Γίναμε όμως και μάρτυρες σημαντικών επιστημονικών επιτευγμάτων στη βιολογία, την ιατρική και τη γονιδιωματική.

Τα μεγαλύτερα επιστημονικά επιτεύγματα του 2021

Καινοτομία της χρονιάς: Δύο εμβόλια κατά της COVID-19

Όταν ξεκίνησε η πανδημία τον Ιανουάριο του 2020, επιστήμονες σε διάφορες εταιρείες βιοτεχνολογίας στράφηκαν στην τεχνολογία mRNA για την ανάπτυξη εμβολίων. Μέχρι τον Ιανουάριο του 2021, όταν δηλαδή είχαμε 1,5 εκατομμύρια θανάτους από τον κορονοϊό παγκοσμίως, είχαν ήδη εγκριθεί για επείγουσα χρήση δυο εμβόλια στις ΗΠΑ.

Τα εμβόλια των Pfizer/Biotech και Moderna δεν μοιάζουν με κανένα άλλο εμβόλιο που κυκλοφορεί σήμερα στην αγορά. Είναι τα πρώτα λεγόμενα εμβόλια mRNA – μια τεχνολογία που βρίσκεται σε εξέλιξη εδώ και δεκαετίες. Λειτουργούν αξιοποιώντας τον αγγελιοφόρο RNA, τα γενετικά κομμάτια του κώδικα που λέει στα κύτταρά μας ποιες πρωτεΐνες πρέπει να παράγουν για να δημιουργήσουν αντισώματα κατά του κορονοϊού. Η τεχνολογία mRNA φέρνει επανάσταση, καθώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αντιμετωπιστούν διάφορες ασθένειες.

Αναδίπλωση πρωτεϊνών με τεχνητή νοημοσύνη

Τον Ιούλιο, η θυγατρική DeepMind της Google ανακοίνωσε ότι κατάφερε να λύσει ένα από τα πιο δύσκολα προβλήματα στη φύση: να προβλέψει το πολύπλοκο τρισδιάστατο σχήμα στο οποίο θα διπλώσουν τα αμινοξέα, όταν σχηματίζουν μια λειτουργική πρωτεΐνη.

Χρησιμοποιώντας το εξαιρετικά ακριβές μοντέλο βαθιάς μάθησης AlphaFold, η DeepMind μπόρεσε να προβλέψει την τρισδιάστατη δομή 350.000 πρωτεϊνών -συμπεριλαμβανομένης σχεδόν κάθε πρωτεΐνης που εκφράζεται στο ανθρώπινο σώμα- από τις αλληλουχίες των αμινοξέων τους. Η τεχνολογία αυτή θα μπορέσει να βοηθήσει στον εντοπισμό και τη θεραπεία ασθενειών.

Γι’ αυτό, η κορυφαία επιστημονική επιθεώρηση «Science» ανακοίνωσε ότι αυτό ήταν το σημαντικότερο επιστημονικό επίτευγμα του φετινού έτους. Σύμφωνα με το περιοδικό, πρόκειται για ένα κατόρθωμα σε δύο «μέτωπα»: από τη μία επιλύθηκε ένα επιστημονικό πρόβλημα που παρέμενε άλυτο επί πέντε δεκαετίες και, από την άλλη, οι επιστήμονες έχουν πια στα χέρια τους «μια καινοτόμα τεχνική που θα επιταχύνει σε μεγάλο βαθμό τις επιστημονικές ανακαλύψεις.

Η έγκριση φαρμάκου για το Αλτσχάιμερ

Ο Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) ενέκρινε το πρώτο νέο φάρμακο για τη νόσο του Αλτσχάιμερ εδώ και 18 χρόνια. Η κατασκευάστρια εταιρεία βιοτεχνολογίας Biogen στο Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης, απέδειξε ότι το φάρμακο αντισώματος μπορεί να καθαρίσει συστάδες πρωτεΐνης αμυλοειδούς-β, που ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι είναι η βασική αιτία του Αλτσχάιμερ, από τον εγκέφαλο.

Ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας ενέκρινε το πρώτο εμβόλιο κατά της ελονοσίας

Τον Οκτώβριο, ο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας ενέκρινε το πρώτο εμβόλιο κατά της ελονοσίας. Η έγκριση δεν ήταν η πρώτη μόνο για την ελονοσία, αλλά και για οποιαδήποτε παρασιτική ασθένεια. Η ελονοσία σκοτώνει σχεδόν μισό εκατομμύριο άτομα ετησίως, συμπεριλαμβανομένων 260.000 παιδιών ηλικίας κάτω των πέντε ετών. Τα περισσότερα από αυτά τα θύματα ζουν στην υποσαχάρια Αφρική.

Το νέο εμβόλιο καταπολεμά το πιο θανατηφόρο από τα πέντε παθογόνα της ελονοσίας και το πιο διαδεδομένο στην Αφρική και χορηγείται σε παιδιά κάτω των πέντε ετών, σε μια σειρά τεσσάρων ενέσεων. Το εμβόλιο καλύπτει μόνο το 30% περίπου των σοβαρών περιπτώσεων ελονοσίας. Ωστόσο, ένα μαθηματικό μοντέλο έδειξε ότι θα μπορούσε ακόμα να αποτρέψει 5,4 εκατομμύρια περιπτώσεις και 23.000 θανάτους σε παιδιά κάτω των πέντε ετών κάθε χρόνο. Οι ειδικοί λένε ότι το εμβόλιο είναι ένα πολύτιμο εργαλείο που θα πρέπει να χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με τις υπάρχουσες μεθόδους – όπως οι συνδυαστικές θεραπείες με φάρμακα και τη χρήση κουνουπιερών που είναι επεξεργασμένες με εντομοκτόνα- για την καταπολέμηση της θανατηφόρας νόσου.

Επεξεργασία γονιδίων απευθείας μέσα στο σώμα

Η τεχνική γονιδιακής επεξεργασίας CRISPR έχει διαφημιστεί ως αλλαγή του παιχνιδιού για τη θεραπεία ασθενειών. Αλλά η πραγματοποίηση αυτού του ονείρου για πολλές ασθένειες θα απαιτήσει από τους ερευνητές να παραδώσουν με επιτυχία τον μηχανισμό CRISPR–Cas9 στο σώμα ενός ατόμου και να αποδείξουν ότι επεξεργάζεται με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα μόνο το γονίδιο που στοχεύει. Στις 26 Ιουνίου, η Intellia Therapeutics of Cambridge της Μασαχουσέτης και η Regeneron της Tarrytown της Νέας Υόρκης δημοσίευσαν αποτελέσματα κλινικών δοκιμών αποδεικνύοντας ακριβώς αυτό. Οι εταιρείες βιοτεχνολογίας δοκίμασαν τη θεραπεία τους σε έξι άτομα με μια σπάνια ασθένεια που ονομάζεται αμυλοείδωση τρανσθυρετίνης, η οποία προκαλεί ανώμαλη συσσώρευση μιας κακώς διπλωμένης πρωτεΐνης στα όργανα και τους ιστούς του σώματος. Όλοι οι συμμετέχοντες παρουσίασαν πτώση στα επίπεδα της κακοσχηματισμένης πρωτεΐνης – και δύο που έλαβαν υψηλή δόση είδαν τα επίπεδα πρωτεΐνης να πέφτουν κατά 87% κατά μέσο όρο.

Παράταση του προσδόκιμου ζωής

Το ποσοστό του παγκόσμιου πληθυσμού ηλικίας 60 ετών και άνω, θα διπλασιαστεί σχεδόν, από 12% σε 22%, μεταξύ 2015 και 2050, σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας. Η γήρανση συνδέεται τόσο με οξείες όσο και με χρόνιες παθήσεις, όπως ο καρκίνος, ο διαβήτης τύπου 2, η άνοια και οι καρδιοπάθειες.

Οι ερευνητές έχουν κατανοήσει εν μέρει τους μοριακούς μηχανισμούς της γήρανσης και διερευνούν τρόπους για να επιμηκύνουν το προσδόκιμο ζωής. Χρησιμοποιώντας «ομικές» τεχνολογίες (omics) οι οποίες μπορούν να ποσοτικοποιήσουν ταυτόχρονα όλη τη γονιδιακή δραστηριότητα ή τη συγκέντρωση όλων των πρωτεϊνών σε ένα κύτταρο, και γνώσεις από την επιγενετική, οι ερευνητές μπορούν να εντοπίσουν βιολογικούς δείκτες οι οποίοι είναι προγνωστικοί της νόσου και στόχοι για προληπτικές θεραπείες.

Διαβάστε επίσης: