Θεόδωρος Ζάνος: Ο Έλληνας που αποκωδικοποίησε τα νευρικά σήματα του ανοσοποιητικού προς τον εγκέφαλο

Ένας Έλληνας ερευνητής και η ομάδα του στις ΗΠΑ είναι οι πρώτοι στον κόσμο που αποκωδικοποίησαν τα ειδικά σήματα, τα οποία χρησιμοποιεί το νευρικό σύστημα για να «επικοινωνήσει» στον εγκέφαλο την κατάσταση του ανοσοποιητικού συστήματος και τις ενδείξεις φλεγμονής.

Η «ανάγνωση» αυτών των νευρικών σημάτων και των μηνυμάτων που μεταφέρουν στον εγκέφαλο σχετικά με την υγεία του σώματος, θεωρείται σημαντικό βήμα προόδου στο πεδίο της βιοηλεκτρονικής ιατρικής, καθώς παρέχει νέες δυνατότητες για την ανάπτυξη καινοτόμων συσκευών που θα επιτρέψουν τη διάγνωση και τη θεραπεία διαφόρων παθήσεων στο μέλλον.

Ο επίκουρος καθηγητής Θεόδωρος Ζάνος του Κέντρου Βιοηλεκτρονικής Ιατρικής του Ινστιτούτου Ιατρικής Έρευνας Feinstein και του Τμήματος Μοριακής Ιατρικής της Ιατρικής Σχολής Hofstra/Northwell της Νέας Υόρκης, έκανε τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των ΗΠΑ (PNAS).

Ήταν ήδη γνωστό ότι το πνευμονογαστρικό νεύρο ελέγχει την παραγωγή των κυτοκινών, μορίων που ευνοούν τη φλεγμονή σε πολλές παθήσεις. Όμως ήταν άγνωστο μέχρι σήμερα κατά πόσο κάθε διαφορετική κυτοκίνη στέλνει στον εγκέφαλο τις δικές της ξεχωριστές πληροφορίες σχετικά με την κατάσταση του ανοσοποιητικού συστήματος και τη φλεγμονή. Ο δρ Ζάνος και οι συνεργάτες του με επιτυχία κατάφεραν να αποκωδικοποιήσουν τα ξεχωριστά νευρικά συστήματα που στέλνουν δύο κυτοκίνες, οι IL-1β και TNF.

«Τα ευρήματά μας», δήλωσε ο δρ Ζάνος στο Αθηναϊκό και Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων, «δείχνουν ότι είναι εφικτό να ανιχνεύσουμε τα ιδιαίτερα σήματα των κυτοκινών από τους υποδοχείς του σώματος προς τον εγκέφαλο, μέσω των ηλεκτρικών σημάτων που διατρέχουν το πνευμονογαστρικό νεύρο. Θα χρησιμοποιήσουμε τώρα, σε μελλοντικές βιοηλεκτρονικές μελέτες, αυτές τις μεθόδους αποκωδικοποίησης των νευρικών σημάτων για να αποκωδικοποιήσουμε τα νευρικά σήματα μιας μεγάλης ποικιλίας ιατρικών καταστάσεων. Αυτό είναι ένα βήμα-κλειδί για να αναπτύξουμε πρωτοποριακές διαγνωστικές και θεραπευτικές συσκευές».

Όπως είπε, «είναι τα πρώτα βήματα μιας προσπάθειας που κάνουμε για να δημιουργήσουμε τεχνολογία, η οποία θα μπορεί να διαγνώσει συγκεκριμένες ασθένειες, προτού εμφανιστούν τα συμπτώματά τους. Τα κύρια νέα ευρήματα της μελέτης είναι αφενός ότι το πνευμονογαστρικό νεύρο μεταφέρει κωδικοποιημένη πληροφορία για συγκεκριμένες ουσίες που έχουν σχέση με φλεγμονές και το ανοσοποιητικό σύστημα, και αφετέρου ότι μπορούμε πλέον με ένα συνδυασμό χειρουργικής τεχνικής, ηλεκτροδίων και αλγορίθμων να τις καταγράψουμε και να τις αποκωδικοποιήσουμε».

Η σημασία της νέας μελέτης, τόνισε ο κ. Ζάνος στο ΑΠΕ-ΜΠΕ, «είναι όχι μόνο ότι αυτά τα σήματα τα εντοπίζουμε για πρώτη φορά, αλλά και ότι δημιουργήσαμε μια μεθοδολογία που θέλουμε να την εφαρμόσουμε και σε άλλα νεύρα και στον εγκέφαλο, έτσι ώστε να εντοπίσουμε παρόμοια σήματα και για άλλες ασθένειες, εκτός αυτών που έχουν σχέση με το ανοσοποιητικό και τις φλεγμονές. Ήδη την εφαρμόζουμε σε μεταβολικές διαταραχές όπως ο διαβήτης. Παράλληλα, εργαστήρια που συνεργαζόμαστε, όπως αυτό του αδελφού μου Σταύρου Ζάνου, ο οποίος είναι επίσης καθηγητής στο Ινστιτούτο Feinstein, ερευνούν τρόπους προκειμένου να χρησιμοποιηθεί το πνευμονογαστρικό νεύρο για την αντιμετώπιση καρδιοαναπνευστικών και νευρολογικών ασθενειών».

Η βιοηλεκτρονική ιατρική είναι ένα αναδυόμενο πεδίο, που συνδυάζει τη νευροεπιστήμη, τη μοριακή βιολογία και την εμβιομηχανική για να αξιοποιήσει το νευρικό σύστημα, με στόχο τη θεραπεία των ασθενειών και των τραυμάτων χωρίς τη χρήση φαρμάκων. Ήδη υπάρχουν βάσιμες ενδείξεις ότι χάρη στη βιοηλεκτρονική ιατρική μπορεί να ανοίξουν νέοι δρόμοι αντιμετώπισης της ρευματοειδούς αρθρίτιδας, της νόσου Crohn του εντέρου, του διαβήτη, της παράλυσης, του ερυθηματώδους λύκου κ.ά.

«Τα ευρήματα του δρα Ζάνου αποτελούν σημαντική ανακάλυψη στο πεδίο της βιοηλεκτρονικής ιατρικής. Εδώ και καιρό γνωρίζουμε ότι το νευρικό σύστημα επικοινωνεί με τον εγκέφαλο. Τώρα πια μπορούμε να μάθουμε τη γλώσσα που χρησιμοποιεί για να επικοινωνήσει, πράγμα που θα μας επιτρέψει να βοηθήσουμε το σώμα να αποθεραπευτεί», δήλωσε ο πρόεδρος του Ινστιτούτου Feinstein Κέβιν Τρέισι.

Ο Θ. Ζάνος είναι απόφοιτος του Τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (2004), ενώ πήρε το διδακτορικό του στη βιοϊατρική μηχανική από την Πολυτεχνική Σχολή του Πανεπιστημίου της Νότιας Καλιφόρνιας (2009), υπό την επίβλεψη ενός άλλου Έλληνα της διασποράς, του καθηγητή Βασίλη Μαρμαρέλη. Μετά από μεταδιδακτορική έρευνα στο Νευρολογικό Ινστιτούτο του Μόντρεαλ στον Καναδά, έγινε επίκουρος καθηγητής στο Ινστιτούτο Ιατρικής Έρευνας Feinstein (2016), όπου είναι επικεφαλής του Εργαστηρίου Νευρωνικής Αποκωδικοποίησης και Ανάλυσης Δεδομένων. Επίσης από το 2016 διδάσκει στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Χόφστρα.

Σύνδεσμος για την επιστημονική δημοσίευση: www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1719083115