Της Μιχαέλας Βαλερά,
Γίνεται μια αξιολάτρευτη μικροσκοπική αρκούδα να αποτελεί τον πιο ανθεκτικό μικροοργανισμό στον πλανήτη; Η απάντηση είναι αναπάντεχα καταφατική και σίγουρα προκλητική για την επιστημονική κοινότητα, αφού τα όψιμα (tardigrades) προσέλκυσαν το φως της δημοσιότητας μερικά χρόνια πριν. Ενώ η ανακάλυψη των όψιμων έλαβε χώρα το 1773 από τον Γερμανό ζωολόγο Johann August Ephraim Goeze, τα πανίσχυρα γονίδια ανθεκτικότητας που διαθέτουν διήγειραν το ενδιαφέρον Κινέζων στρατιωτικών επιστημόνων.
Διαβιώνοντας στον πλανήτη Γη εδώ και 600 εκατομμύρια χρόνια, τα όψιμα είναι μικροσκοπικά υδάτινα αρκουδάκια με οκτώ πόδια και μήκος μικρότερο του ενός χιλιοστού, που έχουν εξαιρετικές ιδιότητες ανθεκτικότητας σε ακραίες συνθήκες. Καταγεγραμμένα περισσότερα από 1300 είδη, ανήκουν σε μια ελίτ ακραιόφιλων και μπορούν να εντοπιστούν στην πιο βαθιά θάλασσα μέχρι και στο υψηλότερο βουνό. Φημίζονται για την περίτεχνη ιδιότητα να δείχνουν αντοχή σε ακραίες θερμοκρασίες, στο απόλυτο μηδέν και στο σημείο βρασμού του νερού, σε πιέσεις έξι φορές μεγαλύτερες από τις βαθύτερες τάφρες του ωκεανού, στο κενό του διαστήματος και στην ιονίζουσα ακτινοβολία. Μπορούν, ακόμη, να παραμείνουν έως και 30 χρόνια χωρίς τροφή ή νερό.
Η ανθεκτικότητά τους στην αφυδάτωση συνιστά και αυτό το πολυπόθητο εξελικτικό πλεονέκτημα που τα διαμορφώνει κατάλληλα, ώστε να επιβιώνουν στην Ανταρκτική μέχρι και στους -273°C. Η μοναδικότητα των όψιμων έγκειται στην ύπαρξη των πρωτεϊνών TDPs (Tardigrade Disordered Proteins), οι οποίες φαίνεται να μην έχουν καθορισμένη τρισδιάστατη δομή και να μην απαντούν σε κάποιον άλλον οργανισμό. Η ιδέα της αποξήρανσης ως μέσου επιβίωσης έχει προταθεί εδώ και δεκαετίες στο βιοϊατρικό πεδίο με in vivo εφαρμογή στα όψιμα, που θα μπορούσε να φέρει την επανάσταση στην κρυοσυντήρηση και να απαλλάξει την ανθρωπότητα από την ψύξη των ιατρικών προϊόντων προς τη διατήρησή τους. Όμως ως πιο εφευρετικά τα όψιμα, μέσω της διαδικασίας της κρυπτοβίωσης, μειώνουν τη μεταβολική τους δραστηριότητα στο 0,01% της φυσιολογικής. Την προστασία από υδατοδιαλυτές πρωτεΐνες την παρέχουν οι TDPs, οι οποίες σχηματίζουν ένα σκληρό, γυάλινο κουκούλι γύρω από τα κύτταρα και καθιστούν τον οργανισμό αδρανή (tun state) έως ότου οι εξωτερικές συνθήκες βελτιωθούν.
Εφόσον κάθε νέα ανακάλυψη προσεδαφίζεται στα ανθρώπινα χέρια, δεν θα μπορούσε, φυσικά, η ανθεκτικότητα των όψιμων να παραληφθεί. Σύμφωνα με μια μελέτη του 2008, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Current Biology, ορισμένα είδη όψιμων, που είναι αφυδατωμένα, μπορούσαν να αντέξουν ένα ταξίδι 10 ημερών σε χαμηλή γήινη τροχιά και να επιστρέψουν στη Γη αλώβητα από την υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία και το κενό του διαστήματος. Σε άλλη μια έρευνα, αποξηραμένα όψιμα πυροβολήθηκαν από όπλο ταχύτητας 900 μέτρα ανά δευτερόλεπτο και επιβίωσαν από μια πρόσκρουση πίεσης περίπου 1,14 GigaPascals, δηλαδή 4 τάξεις μεγέθους παραπάνω της ατμοσφαιρικής πίεσης. Αυτές τις εξαιρετικές ιδιότητες δεν άργησαν να διερευνήσουν Κινέζοι επιστήμονες, που επιδίωξαν να τοποθετήσουν αυτά τα γονίδια ανθεκτικότητας σε ανθρώπινα βλαστοκύτταρα. Το απώτερο αποτέλεσμα της έρευνας θα ήταν η δημιουργία μιας σειράς από «στρατιωτάκια» ικανά να αντέχουν τη ραδιενεργή ακτινοβολία γενικά και τον πυρηνικό πόλεμο ειδικότερα…
Το 2017, μελέτες από τα πανεπιστήμια του Χάρβαρντ και της Οξφόρδης εξήγαγαν το –ταπεινωτικό για την ανθρώπινη ματαιοδοξία– συμπέρασμα ότι η πρόσκρουση αστεροειδών, οι γειτονικές εκρήξεις σουπερνόβα και οι εκρήξεις ακτίνων γάμμα μάλλον θα άφηναν τα όψιμα άθικτα και ανεπηρέαστα. Στο σημείο αυτό, η επιστημονική κοινότητα έχει αφήσει μεγάλα ερωτηματικά για τις εφαρμογές αυτής της ανακάλυψης και τα ηθικά προβλήματα που ανακύπτουν. Μπορεί αυτή η ανακάλυψη να είναι η θρυαλλίδα μιας νέας σειράς πολεμικών συγκρούσεων, που θα αποβεί για όλους μοιραία. Μπορεί, όμως, η ανυδροβίωση να χρησιμοποιηθεί για την ευρεία χρήση ξηρών εμβολίων, τα οποία να είναι διαθέσιμα ευρύτερα σε όλον τον αναπτυσσόμενο κόσμο και θα απωλέσουν τη μνήμη καταστροφικών πανδημιών. Σε μια κοινωνία νοσούσα και έκρυθμη, οι επιστήμονες είναι αυτοί που φέρουν το μεγαλύτερο μερίδιο ευθύνης για τον προσανατολισμό του έργου τους. Η γνώση είναι δύναμη και, δυστυχώς ή ευτυχώς, βρίσκεται στα χέρια μας…
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Molecular mechanisms of tolerance in tardigrades: New perspectives for preservation and stabilization of biological material, sciencedirect.com. Διαθέσιμο εδώ
- Tardigrade, nationalgeographic.com. Διαθέσιμο εδώ
- What are tardigrades and why are they nearly indestructible? livescience.com. Διαθέσιμο εδώ
- The biology of tardigrade disordered proteins in extreme stress tolerance, biosignaling.biomedcentral.com. Διαθέσιμο εδώ
- Scientists Put Tardigrade DNA Into Human Stem Cells. They May Create Super Soldiers, popularmechanics.com. Διαθέσιμο εδώ
