Mapping the DNA of Cyprus - The Hidden Genetic Risk in the Cypriot Population

Πώς θα ήταν αν μπορούσαμε να χαρτογραφήσουμε τον κυπριακό πληθυσμό με τέτοιο τρόπο ώστε να καταλάβουμε καλύτερα τι είναι αυτά που μας αρρωσταίνουν και να μπορέσουμε να τα αντιμετωπίσουμε; Μπορεί να ακούγεται ουτοπικό ή ακόμα και σενάριο επιστημονικής φαντασίας, όμως δεν είναι. Η επιστήμη μας δίνει τα απαραίτητα εργαλεία και την τεχνογνωσία για να γίνει πραγματικότητα ή πιο συγκεκριμένα γίνεται ήδη πράξη.
Αυτός ακριβώς είναι και ο σκοπός του Κέντρου Αριστείας biobank.cy, όπου μέσα από το τιτάνιο πρότζεκτ CYPROME επιχειρείται η χαρτογράφηση του γονιδιώματος, δηλαδή του DNA του ελληνοκυπριακού πληθυσμού σε μεγάλη κλίμακα με στόχο τον εντοπισμό γονιδίων που σχετίζονται με ασθένειες. Η πρώτη μελέτη του πρότζεκτ έχει ήδη δημοσιευθεί και τα ευρήματα ανοίγουν μια συζήτηση που ξεπερνά τα όρια του εργαστηρίου.
Ο δρ Γρηγόρης Παπαγρηγορίου και ο δρ Διονύσης Φανίδης αναλύουν στον «Π» το εύρος του πρότζεκτ CYPROME, τα πρώτα ευρήματα και τις προεκτάσεις για το σύστημα υγείας και τη δημόσια πολιτική.
Τι είναι το biobank.cy
Το Κέντρο Αριστείας biobank.cy δημιουργήθηκε μέσω ανταγωνιστικής χρηματοδότησης από την Ευρωπαϊκή Ένωση και λειτουργεί εντός του Πανεπιστημίου Κύπρου ως αυτόνομη οντότητα. Όπως εξήγησε ο δρ Παπαγρηγορίου, τα Κέντρα Αριστείας συγχρηματοδοτούνται από το κράτος και την ΕΕ και έχουν ως αποστολή να ενισχύσουν ερευνητικά οικοσυστήματα σε χώρες που δεν θεωρούνται πρωτοπόρες, μέσα από συνεργασία με κορυφαίους ευρωπαϊκούς οργανισμούς.
Στόχος του biobank.cy είναι η παραγωγή νέας γνώσης που να βελτιώνει την ανθρώπινη υγεία, συμβάλλοντας στην πρόληψη, διάγνωση, πρόγνωση και θεραπεία ασθενειών. Τα δεδομένα της Βιοτράπεζας, όπως ανέφερε, διατίθενται σε ερευνητές κατόπιν έγκρισης της Επιτροπής Βιοηθικής Κύπρου. Παράλληλα, όπως σημείωσε ο δρ Φανίδης, βρίσκεται σε εξέλιξη ευρωπαϊκή προσπάθεια διασύνδεσης των βιοτραπεζών μέσω κόμβων δεδομένων, στους οποίους συμμετέχει και η Κύπρος.
Γονιδίωμα αναφοράς
Το έργο CYPROME, εξήγησε ο δρ Φανίδης, έχει ως βασικό σκοπό τη δημιουργία γονιδιώματος αναφοράς του κυπριακού πληθυσμού όπως αποτυπώνεται σήμερα. Η χαρτογράφηση των παραλλαγών και των μεταλλάξεων επιτρέπει τη δημιουργία μιας αξιόπιστης γενετικής «γραμμής βάσης». Χωρίς γνώση της συχνότητας μιας παραλλαγής στον τοπικό πληθυσμό, δεν μπορεί να αξιολογηθεί ορθά ένα γενετικό εύρημα, υπογράμμισε από την πλευρά του ο δρ Παπαγρηγορίου. Αν μια αλλαγή στο DNA δεν έχει καταγραφεί προηγουμένως, ενδέχεται να χαρακτηριστεί λανθασμένα ως παθογόνος, ενώ μπορεί να αποτελεί απλώς χαρακτηριστικό του πληθυσμού. Αντίστροφα, μια παραλλαγή που εμφανίζεται συχνά δεν μπορεί να συνδεθεί με έναν σπάνιο φαινότυπο.
Εξήγησε ακόμη ότι στην καθημερινή διαγνωστική πράξη, όταν εντοπίζεται μια αλλαγή στο DNA που δεν έχει περιγραφεί επαρκώς, ο γενετιστής καλείται να αποφασίσει αν πρόκειται για παραλλαγή άγνωστης σημασίας ή για παθογόνο μετάλλαξη. Εάν δεν υπάρχει τοπική γνώση για τη συχνότητά της, η αξιολόγηση γίνεται με βάση ξένα δεδομένα, κάτι που μπορεί να οδηγήσει σε υπερεκτίμηση ή υποεκτίμηση της κλινικής σημασίας. Ως παράδειγμα ανέφερε το UK Biobank, το οποίο παρέχει τεράστιο όγκο πληροφορίας, αλλά αφορά διαφορετική πληθυσμιακή δομή. Μικρότεροι πληθυσμοί, όπως ο κυπριακός, δεν εκπροσωπούνται επαρκώς σε διεθνείς βάσεις δεδομένων, πρόσθεσε ο δρ Φανίδης.
Παρότι η Κύπρος είναι νησί και θα μπορούσε να θεωρηθεί βιολογικά απομονωμένη, ιστορικά υπήρξε έντονη γονιδιακή εισροή από γειτονικούς πληθυσμούς. Ωστόσο, διατηρούνται ιδιαίτερες αλλαγές στο γενετικό υλικό που καθιστούν τον κυπριακό πληθυσμό επιστημονικά ενδιαφέροντα.
81 γονίδια, 42 παραλλαγές
Η πρώτη δημοσιευμένη μελέτη εστίασε σε 81 γονίδια που περιλαμβάνονται σε διεθνείς λίστες και σχετίζονται με γνωστές ενεργές παραλλαγές. Οι ενεργές παραλλαγές δεν αποτελούν απλώς στατιστική συσχέτιση γονότυπου και φαινοτύπου, διευκρίνισε ο δρ Φανίδης, αλλά περιπτώσεις όπου υπάρχει δυνατότητα κλινικής παρέμβασης. Έφερε ως παράδειγμα το γονίδιο LDLR, που σχετίζεται με υπερχοληστερολαιμία και μπορεί να καθοδηγήσει τον γιατρό σε έγκαιρη παρακολούθηση και αγωγή πριν την εμφάνιση συμπτωμάτων.
Συνολικά εντοπίστηκαν 42 διαφορετικές παραλλαγές σε 73 από τα 1.446 άτομα που εξετάστηκαν, ποσοστό περίπου 5%. Το ποσοστό αυτό, επισήμανε ο δρ Παπαγρηγορίου, αν αναχθεί στον γενικό πληθυσμό, αντιστοιχεί σε περίπου 50.000 άτομα ανά εκατομμύριο. «Ένα σύστημα υγείας που σέβεται τον εαυτό του», τόνισε, οφείλει να λάβει υπόψη ότι σημαντικό ποσοστό του πληθυσμού φέρει παραλλαγές που σχετίζονται με διαχειρίσιμα νοσήματα.
Το έργο, σημείωσε ο δρ Φανίδης, δεν έχει άμεσο αποτέλεσμα αλλά χτίζεται με τα χρόνια. Μέχρι στιγμής έχουν αναλυθεί περίπου 1.500 δείγματα, ενώ έχουν συλλεχθεί δείγματα από περίπου 13.000 άτομα, τα οποία θα αναλυθούν σταδιακά. Πρόκειται για εγχείρημα μακράς πνοής που απαιτεί διαρκή χρηματοδότηση.
Καρδιομυοπάθειες
Η κατηγορία στην οποία εντοπίστηκε ο μεγαλύτερος αριθμός παθολογικών γονοτύπων ήταν οι καρδιομυοπάθειες. Πρόκειται για ετερογενή ομάδα νοσημάτων, όπου ο φαινότυπος που περιγράφεται κλινικά μπορεί να διαφέρει από εκείνον που έχει συνδεθεί βιβλιογραφικά με τον εντοπισμένο γονότυπο, εξήγησε ο δρ Φανίδης. Ανέφερε ότι στην κλινική πράξη μπορεί ένας καρδιολόγος να περιγράφει διατατική μυοκαρδιοπάθεια, ενώ ο γενετικός έλεγχος να εντοπίζει παραλλαγή που έχει συνδεθεί με υπερτροφική μορφή. Η ασυμφωνία αυτή δεν αναιρεί τη σημασία του ευρήματος, αλλά αναδεικνύει τη σύνθετη σχέση μεταξύ γονότυπου και κλινικής εικόνας. Ο δρ Παπαγρηγορίου υπογράμμισε ότι σε ορισμένες περιπτώσεις δεν πρόκειται απλώς για προδιάθεση αλλά για κληρονομικό νόσημα, κάτι που διαφοροποιεί τον τρόπο διαχείρισης τόσο σε επίπεδο ασθενούς όσο και οικογένειας. Αρκετοί εθελοντές της Βιοτράπεζας που φέρουν σχετικές παραλλαγές παρουσίαζαν φαινότυπο χωρίς να γνωρίζουν τη γενετική του βάση.
Διαβήτης MODY 3
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσίασε ο εμπλουτισμός στο γονίδιο HNF1A, που σχετίζεται με τον διαβήτη MODY 3. Ο δρ Παπαγρηγορίου εξήγησε ότι ιδρυτικό φαινόμενο σημαίνει πως μια παραλλαγή που εμφανίστηκε σε έναν πληθυσμό αυξάνεται σε συχνότητα μέσω των γενεών. Για τη συγκεκριμένη παραλλαγή η διεθνής βιβλιογραφία είναι διφορούμενη, σημείωσε ο δρ Φανίδης, ωστόσο τα κυπριακά δεδομένα υποδεικνύουν συσχέτιση, συμβάλλοντας στη διεθνή επιστημονική γνώση.
Νεφροπάθειες
Οι νεφροπάθειες δεν αποτέλεσαν μέρος της συγκεκριμένης μελέτης, αλλά αποτελούν διαχρονικό αντικείμενο έρευνας της Βιοτράπεζας. Ο δρ Παπαγρηγορίου ανέφερε τη νεφροπάθεια που σχετίζεται με το γονίδιο MUC1, η οποία εμφανίζει αυξημένη συχνότητα στην Πάφο και μπορεί να διαγνωστεί μόνο με μοριακό έλεγχο. Στην περίπτωση αυτή έχουν εντοπιστεί περισσότερες από μία μεταλλάξεις που σχετίζονται με την ίδια νόσο, υποδεικνύοντας περισσότερα από ένα ιδρυτικά φαινόμενα, ενώ η ερευνητική δουλειά έχει οδηγήσει και σε ανάπτυξη φαρμακευτικών προσεγγίσεων. Μάλιστα, σε άλλες δημοσιεύσεις του δρ Παπαγρηγορίου, έχει μελετηθεί αυξημένη συχνότητα και στον τουρκοκυπριακό πληθυσμό.