Ερευνητές του University of Tokyo εντόπισαν γιγάντιους βρόχους DNA μέσα στο στόμα μας, οι οποίοι φαίνεται να παίζουν ρόλο-κλειδί στην υγεία του οργανισμού. Τα στοιχεία αυτά, που πήραν το όνομα Inocles, θα μπορούσαν να λειτουργούν σαν ασπίδα απέναντι σε διάφορες ασθένειες, ακόμη και στον καρκίνο.
Τα Inocles αποτελούν νέες μορφές εξωχρωμοσωμικού DNA, δηλαδή τμήματα γενετικού υλικού που υπάρχουν μέσα στα βακτήρια αλλά έξω από το βασικό τους DNA. Στην προκειμένη περίπτωση, βρέθηκαν στο γένος Στρεπτόκοκκος, ένα από τα πιο κοινά βακτήρια της στοματικής μας κοιλότητας. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, τα Inocles λειτουργούν σαν «κιτ επιβίωσης» για τα βακτήρια, δίνοντάς τους πρόσθετες δυνατότητες ώστε να προσαρμόζονται καλύτερα στις απαιτητικές συνθήκες του στόματος.
Η στοματική μικροβιακή χλωρίδα φιλοξενεί εκατοντάδες διαφορετικά είδη βακτηρίων. Παρ’ όλα αυτά, μεγάλο μέρος της λειτουργίας τους παραμένει μυστήριο. Όπως τονίζει ο μικροβιολόγος Yuya Kiguchi από το University of Tokyo, «γνωρίζουμε ότι υπάρχει τεράστια ποικιλία μικροοργανισμών, αλλά ο τρόπος με τον οποίο δρουν δεν είναι πλήρως κατανοητός. Μέσα από την έρευνα αυτή ανακαλύψαμε τα Inocles, ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα εξωχρωμοσωμικού DNA».
Για να εντοπιστούν οι νέες αυτές δομές χρειάστηκε μια προσεκτική μελέτη. Οι ερευνητές ανέλυσαν δείγματα σάλιου από 56 εθελοντές και στη συνέχεια επέκτειναν τις δοκιμές σε ακόμη 476 άτομα. Τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά: περίπου τρία τέταρτα του πληθυσμού φαίνεται να φέρουν Inocles στο στόμα τους. Το γεγονός ότι δεν είχαν ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα οφείλεται κυρίως στο μέγεθός τους.
Σε αντίθεση με τα περισσότερα πλασμίδια –μικρότερα κομμάτια DNA που βρίσκονται συνήθως εκτός χρωμοσωμάτων– τα Inocles είναι γιγάντια. Το μέσο μήκος τους φτάνει τις 350 χιλιάδες ζεύγη βάσεων, καθιστώντας τα από τα μεγαλύτερα γενετικά στοιχεία που έχουν εντοπιστεί ποτέ στο ανθρώπινο μικροβίωμα. Για να ξεπεράσουν τις τεχνικές δυσκολίες, οι επιστήμονες ανέπτυξαν μια καινοτόμο μέθοδο αλληλούχισης με το όνομα preNuc, η οποία απομακρύνει το ανθρώπινο DNA από τα δείγματα και επιτρέπει καθαρότερη ανάλυση του βακτηριακού υλικού.
Το μέγεθος των Inocles δεν είναι απλώς εντυπωσιακό, αλλά και λειτουργικό. Περιέχουν γονίδια που σχετίζονται με την αντοχή στο οξειδωτικό στρες, την επιδιόρθωση του DNA και τη δομή του κυτταρικού τοιχώματος. Με άλλα λόγια, φαίνεται πως προσφέρουν στα βακτήρια εργαλεία για να αντέχουν καλύτερα σε εξωτερικές πιέσεις και μεταβολές. Η ιδέα ότι τέτοιοι γενετικοί «συνεργάτες» υπάρχουν στο στόμα μας δημιουργεί νέα ερωτήματα για τη σχέση μικροβίων και ανθρώπινης υγείας.
Το πιο εντυπωσιακό εύρημα της μελέτης αφορά τη σύνδεση με τον καρκίνο. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι άτομα που πάσχουν από καρκίνο κεφαλής και τραχήλου είχαν σημαντικά λιγότερα Inocles σε σύγκριση με υγιή άτομα. Αυτό αφήνει να εννοηθεί ότι οι βρόχοι αυτοί μπορεί να έχουν προστατευτικό ρόλο, μειώνοντας τον κίνδυνο εμφάνισης κακοηθειών. Δεν είναι ακόμη ξεκάθαρο αν τα Inocles λειτουργούν άμεσα ως ασπίδα κατά του καρκίνου ή αν κάποιος άλλος παράγοντας επηρεάζει ταυτόχρονα την παρουσία τους και την ασθένεια.
Η επιστημονική ομάδα σχεδιάζει να μελετήσει περαιτέρω τη λειτουργία των γονιδίων που φιλοξενούνται στα Inocles. Ένα από τα μεγάλα ερωτήματα είναι αν αυτοί οι γενετικοί βρόχοι μπορούν να μεταφερθούν από άτομο σε άτομο, όπως συμβαίνει με άλλα πλασμίδια, και τι επιπτώσεις θα είχε κάτι τέτοιο στη δημόσια υγεία. Η κατανόηση της δράσης τους θα μπορούσε να ανοίξει τον δρόμο για νέες μεθόδους πρόληψης ή ακόμη και θεραπείες που θα βασίζονται στη φυσική μικροβιακή μας άμυνα.
Η ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Communications, δεν αποτελεί μόνο βήμα προόδου για τη γενετική αλλά και για την ιατρική. Όπως χαρακτηριστικά σχολίασε ο Kiguchi, «είναι σαν να βρίσκεις ένα βιβλίο με επιπλέον σημειώσεις που είχαν συρραφεί στο τέλος, και μόλις τώρα ξεκινάμε να διαβάζουμε τι γράφουν». Αυτές οι «σημειώσεις» μπορεί να κρύβουν κρίσιμες πληροφορίες για το πώς προστατεύεται ο οργανισμός μας από ασθένειες.
[via]
