Της Άννας-Νικολέτας Γρίβα,
Οι περισσότεροι από εμάς –αν όχι όλοι– έχουμε δει κάποια στιγμή μία μύγα εξαιρετικά μικρού μεγέθους να πλησιάζει απειλητικά τα φρούτα μας. Αυτό, όμως, που οι πιο πολλοί δε γνωρίζουν, είναι πως υπάρχουν επιστήμονες που βλέπουν καθημερινά τη μύγα αυτήν των φρούτων, γνωστή επιστημονικά και ως Drosophila melanogaster, αφού αποτελεί έναν από τους διασημότερους οργανισμούς-μοντέλα στη βιολογική και ιατρική έρευνα. Οι δυνατότητες είναι αμέτρητες…
Τι ακριβώς είναι, όμως, ένας οργανισμός-μοντέλο, και γιατί μία μύγα τόσο φαινομενικά ασήμαντη να ανήκει στην κατηγορία αυτή; Οργανισμός-μοντέλο είναι ένα είδος που χρησιμοποιείται από ερευνητές με στόχο τη μελέτη συγκεκριμένων βιολογικών διεργασιών. Έχει διαφορετική ανατομία, αλλά παρόμοια γενετικά χαρακτηριστικά με τους ανθρώπους, και χρησιμοποιείται συνήθως σε ερευνητικούς τομείς, όπως είναι η γενετική, η αναπτυξιακή βιολογία και η νευροεπιστήμη.
Το κυριότερο, ίσως, προτέρημα της χρήσης D. melanogaster στην έρευνα είναι ο μικρός αριθμός βιοηθικών περιορισμών που υφίστανται στην έρευνα με χρήση θηλαστικών, όπως οι μαϊμούδες. Υπάρχουν, όμως, πολλοί ακόμα λόγοι που την καθιστούν κατάλληλη. Πρώτον, έχει πολύ μικρής διάρκειας κύκλο ζωής (60-80 ημέρες), γεγονός που επιτρέπει τον ταχύτατο πολλαπλασιασμό της. Η θηλυκή μύγα μπορεί να γεννήσει έως και 1.500 αυγά στη διάρκεια της ζωής της. Δεύτερον, λόγω του μικρού της μεγέθους, αλλά και των ελάχιστων, απαραίτητων για την ανάπτυξη και αναπαραγωγή της υλικών (π.χ. θρεπτικό υλικό), η μελέτη της είναι εύκολη, ακόμα και σε μικρά εργαστήρια, με τρόπο οικονομικό. Τρίτον, η D. melanogaster έχει ανατομικά χαρακτηριστικά, όπως το χρώμα των ματιών και το σχήμα των φτερών, που επηρεάζονται με τρόπο διακριτό από τα γονίδιά της και χρησιμοποιούνται έτσι ως γενετικοί δείκτες για την εύκολη εύρεση του γονοτύπου της.
Τέλος, τα γενετικά της χαρακτηριστικά την καθιστούν δικαίως έναν πολυζήτητο οργανισμό-μοντέλο. Η D. melanogaster έχει μόνο 4 ζεύγη χρωμοσωμάτων, σε αντίθεση με τον άνθρωπο που έχει 23, γεγονός που καθιστά σημαντικά ευκολότερη τη χαρτογράφηση των γονιδίων της. Ολόκληρο, λοιπόν, το γονιδίωμά της έχει χαρτογραφηθεί και έχει παρατηρηθεί ότι το 60% των γονιδίων της μύγας είναι ορθόλογα με αυτά των θηλαστικών, γεγονός που αποδεικνύει την ύπαρξη κοινού προγόνου και εξασφαλίζει την ομοιότητα των μεταβολικών μονοπατιών και των οδών μετάδοσης σήματος στη μύγα με αυτές στον άνθρωπο. Ας μην ξεχνάμε, επίσης, ότι πολλά από αυτά τα κοινά γονίδια συνδέονται με τον καρκίνο και άλλες ασθένειες, με αποτέλεσμα να μπορεί να μελετηθεί ο τρόπος κληρονόμησής τους.
Τι μπορεί, όμως, να προσφέρει μία μύγα στην έρευνα για τον καρκίνο; Από τότε που ανακαλύφθηκαν τα ογκογονίδια και τα ογκοκατασταλτικά γονίδια, οι μοριακές αλλαγές που χαρακτηρίζουν τον σχηματισμό ενός όγκου αποτελούν πεδίο έντονης ερευνητικής μελέτης. Τις τελευταίες δεκαετίες, η χρήση της Drosophila έχει συμβάλει σημαντικά στον τομέα αυτόν, και συγκεκριμένα στην κατανόηση βασικών γεγονότων που λαμβάνουν χώρα στον καρκίνο, όπως της απώλειας της πολικότητας των κυττάρων, του ανταγωνισμού μεταξύ όγκου και φυσιολογικών κυττάρων, καθώς και της μετάστασης. Έχει, ακόμα, χρησιμοποιηθεί και στη μελέτη συγκεκριμένων τύπων καρκίνου, όπως αυτός του θυρεοειδή, του πνεύμονα και του εγκεφάλου.
Αξίζει, τέλος, να αναφερθεί και η συνεισφορά της μύγας στη νευροεπιστήμη, όπου αυτή επιτρέπει τη μελέτη των γενετικών μηχανισμών που προκαλούν νευροεκφυλιστικές ασθένειες, με χαρακτηριστικά παραδείγματα τις νόσους του Alzheimer και του Parkinson, αλλά βοηθά τους ερευνητές να ανακαλύψουν και τον τρόπο με τον οποίο τα γονίδια επηρεάζουν περίπλοκες συμπεριφορές, όπως η επιθετικότητα, η σεξουαλική ορμή, ακόμα και η αϋπνία!
Θεωρώ, επομένως, πως γίνεται εμφανής ο λόγος για τον οποίο η μύγα Drosophila melanogaster αξίζει ένα αφιέρωμα. Η τεράστια συνεισφορά της τόσο στην επιστήμη της βιολογίας, όσο και σε αυτήν της ιατρικής, δικαίως της έχει εξασφαλίσει μία θέση στα βιβλία βιολογίας, ακόμη και σε αυτά του λυκείου, αλλά και στις καρδιές μαθητών και ερευνητών. Ας μην ξεχνάμε, άλλωστε, πως χάρη στην εύρεση νέων εργαστηριακών μεθόδων και τη διαρκή ανάπτυξη νέων μεθόδων, η μύγα αυτή έχει πολλά ακόμα να προσφέρει…
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Drosophila as a Model Organism, news-medical.net. Διαθέσιμο εδώ
- Model Organisms in Research, leica-microsystems.com. Διαθέσιμο εδώ
- Modeling Tumorigenesis in Drosophila: Current Advances and Future Perspectives, intechopen.com. Διαθέσιμο εδώ
- Tiny Drosophila makes giant strides in cancer research, onlinelibrary.wiley.com. Διαθέσιμο εδώ
- Fascinating Fruit Flies, braintour.harvard.edu. Διαθέσιμο εδώ
- Drosophila melanogaster as a Model Organism of Brain Diseases, ncbi.nlm.nih.gov. Διαθέσιμο εδώ
