Exbio Βιολογια και Κοινωνια
(Άρθρο της Βασιλικής Μιχοπούλου)
Τα πειράματά του μεταμόρφωσαν την κατανόηση του DNA, άνοιξαν το δρόμο για την κλωνοποίηση του πρώτου θηλαστικού, του προβάτου Ντόλι, και ξεκίνησαν μια «επανάσταση» στη γενετική.
Το 1949, όταν ο Τζον Γκούρντον ήταν 16χρονος μαθητής στο Eton College στην Αγγλία, ο δάσκαλός του περιέγραψε τις επιδόσεις του στη βιολογία ως «καταστροφικές» και τις επιστημονικές του φιλοδοξίες ως «γελοίες».
«Αν δεν μπορεί να μάθει απλά βιολογικά δεδομένα», έγραφε ο δάσκαλος στην αξιολόγησή του, «δεν έχει καμία πιθανότητα να κάνει τη δουλειά ενός ειδικού και θα είναι καθαρή σπατάλη χρόνου, τόσο από την πλευρά του όσο και από εκείνους που πρέπει να τον διδάξουν».
Ο Σερ Τζον Γκούρντον, ο οποίος επίσης επικρίθηκε επειδή επέμενε «να κάνει τη δουλειά του με τον δικό του τρόπο», έγινε τελικά επιστήμονας και μάλιστα, ο πρώτος που κλωνοποίησε ένα ζώο, έναν βάτραχο εν προκειμένω, χρησιμοποιώντας DNA που πήρε από ένα ενήλικο άτομο του είδους, κάτι που προηγουμένως θεωρούνταν αδύνατο. Για αυτό το έργο του, έλαβε το βραβείο Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής το 2012.
Ο θάνατός του, σε ηλικία 92 ετών, ανακοινώθηκε από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, όπου ήταν επί χρόνια καθηγητής κυτταρικής βιολογίας. Ο συνάδελφός του Μπεν Σάιμονς, ερευνητής στο Ινστιτούτο Βλαστικών Κυττάρων του Κέιμπριτζ, δήλωσε ότι ο Δρ. Γκούρντον πέθανε «στο σπίτι», αλλά δεν έδωσε περισσότερες λεπτομέρειες.
Η επίδραση του Νομπελίστα στην επιστήμη ήταν άμεση και διαχρονική. Τα πειράματά του μεταμόρφωσαν την κατανόηση του DNA από τους επιστήμονες, άνοιξαν το δρόμο για την κλωνοποίηση το 1996 του πρώτου θηλαστικού, του προβάτου Ντόλι, και ξεκίνησαν μια επανάσταση στη γενετική που άλλαξε τον τρόπο με τον οποίο μελετάται το DNA και διαγιγνώσκονται και αντιμετωπίζονται οι ασθένειες.
Κατά την περίοδο που ο Γκούρντον ξεκινούσε τη διδακτορική του έρευνα στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης το 1956, σχετικά λίγα ήταν κατανοητά για τη γενετική. Μόλις το 1961 οι επιστήμονες αναγνώρισαν το κωδικόνιο, το βασικό στοιχείο του DNA που κωδικοποιεί τις πρωτεΐνες, και μόλις τη δεκαετία του 1970 επινοήθηκαν οι πρώτες στοιχειώδεις τεχνικές αλληλούχησης γονιδίων.
Τη δεκαετία του 1950, οι επιστήμονες χρησιμοποιούσαν μικροσκόπια για να παρατηρήσουν την ανάπτυξη των εμβρυϊκών κυττάρων μέχρι το σημείο που διαφοροποιούνταν σε μυς, νεύρα, οστά και όργανα. Πολλοί ερευνητές πίστευαν ότι κάθε τύπος ιστού σχετιζόταν με ένα διαφορετικό σύνολο γονιδίων. Ένα κεντρικό ερώτημα της γενετικής εκείνη την εποχή ήταν εάν το DNA ήταν το ίδιο σε όλα τα κύτταρα, δέρμα, καρδιά, μάτια, έντερα, κοκ.
Ο Γκούρντον ως υποψήφιος διδάκτωρ μελέτησε τα πειράματα των Ρόμπερτ Μπριγκς και Τόμας Τζ. Κινγκ Τζούνιορ, οι οποίοι το 1952 είχαν δημοσιεύσει τα αποτελέσματα της πρώτης επιτυχημένης μεταμόσχευσης κυτταρικών πυρήνων, εκείνου του τμήματος του κυττάρου που περιείχε το DNA. Το είχαν κάνει αυτό εξάγοντας πυρήνες από εμβρυϊκά κύτταρα βατράχου και στη συνέχεια εγχέοντάς τους σε αυγά βατράχου των οποίων οι πυρήνες είχαν αφαιρεθεί.
Τα αυγά ωρίμασαν σε γυρίνους, επιβεβαιώνοντας ότι όλα τα εμβρυϊκά κύτταρα μπορούσαν να δημιουργήσουν όλους τους τύπους ιστών. Ωστόσο, σε παρόμοια πειράματα στα οποία εξήχθησαν πυρήνες από τα κύτταρα ενήλικων βατράχων, δεν δημιουργήθηκαν γυρίνοι, γεγονός που υποδήλωνε ότι το DNA όχι μόνο άλλαξε καθώς τα κύτταρα διαφοροποιήθηκαν σε νέους ιστούς, αλλά έχασε και την ικανότητα να δημιουργεί όλα τα κύτταρα στο σώμα.
Σε μια σειρά πειραμάτων, ο Γκούρντον επανέλαβε τα αποτελέσματα των Μπριγκς και Κινγκ, αλλά το έκανε χρησιμοποιώντας έναν άλλο βάτραχο, το Xenopus laevis, ένα αφρικανικό είδος που ωρίμαζε γρήγορα και μπορούσε να γεννά αυγά πιο συχνά.
Για να αφαιρέσει DNA από γυρίνους και να το εγχύσει στα αυγά, βελτίωσε την τεχνική της πυρηνικής μεταφοράς. Ενώ το 36% των αυγών που έλαβαν εμβρυϊκούς πυρήνες ωρίμασαν σε γόνιμους ενήλικους βατράχους, το 1,5% αυτών το έκανε με DNA από γυρίνους. Ήταν η πρώτη φορά στην ιστορία που το DNA από ένα διαφοροποιημένο κύτταρο είχε ως αποτέλεσμα ζωντανούς κλώνους.
Το 1962, ο Γκούρντον δημοσίευσε την πρωτοποριακή του εργασία με τίτλο «Ενήλικοι Βάτραχοι Προερχόμενοι από τους Πυρήνες Μονών Σωματικών Κυττάρων» στο Journal of Embryology and Experimental Morphology. Τα ευρήματά του αμφισβητήθηκαν έντονα από την επιστημονική κοινότητα και ειδικά από τους Μπριγκς και Κινγκ, οι οποίοι τα απέδιδαν σε πειραματικό σφάλμα. Για περισσότερο από μια δεκαετία, ο Γκούρντον επιβεβαίωνε τα αποτελέσματά του, κλωνοποιώντας βατράχους με ακόμη πιο ώριμους πυρήνες από το δέρμα και τα όργανα ενήλικων βατράχων. Τελικά, απέδειξε ότι το DNA σε όλο το σώμα ήταν το ίδιο.
Αποκαλύπτοντας ότι το ίδιο σύνολο γονιδίων μπορούσε να δημιουργήσει κάθε τμήμα του σώματος, ο Γκούρντον είχε τεράστιο αντίκτυπο στην επιστήμη. Το έργο του έθεσε τα θεμέλια για την κλωνοποίηση θηλαστικών και επίσης για μια από τις μεγαλύτερες ιατρικές «επαναστάσεις» του 21ου αιώνα, τα επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα, διαφοροποιημένα δηλαδή κύτταρα (συνήθως κύτταρα δέρματος ή αίματος) που επιστρέφουν σε κατάσταση πολυδυναμίας, που σημαίνει ότι μπορούν να αναπτυχθούν σε οποιοδήποτε μέρος του σώματος.
Τέτοια κύτταρα χρησιμοποιούνται πλέον τακτικά για τη δημιουργία συγκεκριμένων ιστών σε καλλιέργειες (ηπατικά, καρδιακά και νευρικά κύτταρα) για τη μελέτη της γενετικής έκφρασης. Αυτό γίνεται συχνά για τη διάγνωση και τη θεραπεία κληρονομικών ασθενειών, αν και μελετώνται επίσης τα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα για τη δυνατότητά τους να επιδιορθώνουν κατεστραμμένους ιστούς σε ασθενείς.
«Ο Σερ Τζον ήταν ένας οραματιστής στον τομέα της αναπτυξιακής βιολογίας, του οποίου το πρωτοποριακό έργο σχετικά με την πυρηνική μεταφορά σε βατράχους αντιμετώπισε ένα από τα πιο θεμελιώδη ερωτήματα στη βιολογία: το εάν οι γενετικές πληροφορίες διατηρούνται ή χάνονται κατά την ανάπτυξη. Το έργο του άνοιξε το δρόμο για πρωτοποριακές εξελίξεις στη βιοϊατρική έρευνα, από τη βιολογία των βλαστοκυττάρων έως τη γενετική των ποντικών και την εξωσωματική γονιμοποίηση», αναφέρει η ανακοίνωση του Κέιμπριτζ.
Ο Γκούρντον το 1991 ίδρυσε μαζί με τον Ron Laskey το Ινστιτούτο Wellcome/CRUK για την Κυτταρική Βιολογία και τον Καρκίνο, το οποίο αργότερα μετονομάστηκε σε Ινστιτούτο Gurdon στο Πανεπιστήμιο του Cambridge. Το όραμά τους ήταν να συνδυάσουν την εμπειρογνωμοσύνη σε δύο ερευνητικούς τομείς, στην αναπτυξιακή βιολογία και τη βιολογία του καρκίνου. Ο Σερ Τζον Γκούρντον συνέχισε να κάνει πειράματα ως ερευνητής μέχρι τα 90 του.
Εκτός από το Νόμπελ, ο Γκούρντον έλαβε το βραβείο Λάσκερ για βασική ιατρική έρευνα, καθώς και τιμητικές διακρίσεις από εξέχουσες ιατρικές και επιστημονικές ακαδημίες. Ωστόσο, το μόνο έγγραφο που κρέμασε ποτέ στο γραφείο του για δεκαετίες ήταν η κιτρινισμένη αξιολόγηση του δασκάλου του στο Ήτον.
Με πληροφορίες από την Washington Post