Μια σημαντική διάκριση για το Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας αποτελεί η πρόσφατη χρηματοδότηση της ερευνητικής πρότασης της δρ. Χρυσούλας Τσόγκα με τίτλο: «ADAPTIVES / Algorithmic Development and Analysis of Pioneer Techniques for Imaging with waVES» από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας (ERC).
Πρόβλημα απεικόνισης
Σύμφωνα με την ίδια «θεωρούμε ότι το μέσο διάδοσης των κυμάτων αποτελείται από ένα "τυχαίο" υλικό του οποίου γνωρίζουμε κάποιες στατιστικές ιδιότητες, όπως, για παράδειγμα, τη μέση τιμή της ταχύτητας διάδοσης και το μέγεθος των ανομοιογενειών. Στόχος μας είναι να λύσουμε το πρόβλημα της απεικόνισης σε τέτοια "τυχαία" μέσα διάδοσης, όπου τα κύματα, για να πάνε από ένα σημείο σε ένα άλλο, μπορούν να ακολουθήσουν πολλαπλά μονοπάτια και όχι μόνο ένα. Αυτό καθιστά το πρόβλημα της απεικόνισης ιδιαίτερα δύσκολο, και για την επίλυσή του απαιτούνται μέθοδοι πολύ διαφορετικές από αυτές που μέχρι τώρα χρησιμοποιούνται σε ομογενή ή άλλα γνωστά μέσα. Η πρόκληση είναι να παραχθούν αξιόπιστα, δηλαδή στατιστικά ευσταθή, αποτελέσματα και ειδικά στην περίπτωση που δεν γνωρίζουμε το ακριβές μέσο διάδοσης».
Εφαρμογές
Τα τελευταία χρόνια έχει αναπτυχθεί μία μεθοδολογία συνεπούς απεικόνισης που παράγει ευσταθή αποτελέσματα σε περιβάλλον υψηλού θορύβου. Στο έργο «ADAPTIVES» προτείνεται η μαθηματική και αριθμητική επέκταση της μεθοδολογίας συνεπούς απεικόνισης σε νέους τύπους εφαρμογών (όπως υποθαλάσσια ακουστική και σεισμική απεικόνιση) καθώς και η εκτίμηση της έκτασης και των ορίων εφαρμοσιμότητάς της. Όπως τονίζει η δρ. Τσόγκα «σε κάθε περίπτωση, θα μελετήσουμε την ακρίβεια και την ευστάθεια των αποτελεσμάτων τόσο θεωρητικά όσο και υπολογιστικά».
Για αυτή τη μεγάλη της επιτυχία η ερευνήτρια του Ινστιτούτου Υπολογιστικών Μαθηματικών αισθάνεται -όπως η ίδια σημειώνει- πολύ τυχερή και ικανοποιημένη, εφόσον με τη χρηματοδότηση αυτή της παρέχεται η δυνατότητα να δημιουργήσει μία ερευνητική ομάδα τόσο διδακτορικών όσο και μεταδιδακτορικών φοιτητών.
Κυτταρική λειτουργία
Στην προσπάθεια κατανόησης ενός θεμελιώδους βιολογικού προβλήματος, του πώς τα κύτταρα ρυθμίζουν την κυκλοφορία μεγάλων μορίων όπως οι πρωτεΐνες και πώς αυτές διαπερνούν βιολογικές μεμβράνες συμμετέχει το Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας του ΙΤΕ. Μερικά από τα αποτελέσματα αυτής της ερευνητικής προσπάθειας παρουσιάζονται σε χθεσινή δημοσίευση στο περιοδικό «Nature» και αποτελούν καρπό διηπειρωτικής συνεργασίας των ερευνητικών ομάδων του ερευνητή του Ινστιτούτου και αναπληρωτή καθηγητή στο Τμήμα Βιολογίας του Πανεπιστημίου Κρήτης Τάσου Οικονόμου και του αναπληρωτή καθηγητή του Πανεπιστημίου Rutgers του Νιου Τζέρσεϊ, Χαράλαμπου Καλοδήμου.
Πρωτεΐνες-μετανάστες
Τα κύτταρα μας παρασκευάζουν στο εσωτερικό τους χιλιάδες πρωτεΐνες. Πολλές απ' αυτές επιτελούν το έργο τους μόνο αφού μεταναστεύσουν έξω από το κύτταρο ή αγκυροβολήσουν στην κυτταρική μεμβράνη ή στοχευθούν σε καθορισμένα υποκυτταρικά διαμερίσματα. Οι διεργασίες αυτές είναι απαραίτητες για τη ζωή. Παραδείγματα πρωτεϊνών-μεταναστών αποτελούν η ινσουλίνη (η έλλειψη της οποίας οδηγεί στον διαβήτη), τα αντισώματα (που καταπολεμούν λοιμώξεις), τα μεμβρανικά κανάλια (απαραίτητα για τη σωστή λειτουργία, μεταξύ άλλων και των νευρικών κυττάρων), αλλά και οι πρωτεΐνες-τοξίνες που εκκρίνουν οι παθογόνοι μικροοργανισμοί.
Πώς όμως οι πρωτεΐνες-μετανάστες βρίσκουν το δρόμο προς τους τελικούς τους προορισμούς και πώς διαπερνούν τις κυτταρικές μεμβράνες; Ο Gonter Blobel του Πανεπιστήμιου Ροκφέλλερ της Νέας Υόρκης ανακάλυψε πριν από 30 χρόνια ότι οι πρωτεΐνες-μετανάστες περιέχουν χημικά σήματα που ονομάζονται πεπτίδια-οδηγοί και βραβεύτηκε με το Νόμπελ του 1999 για την ανακάλυψη αυτή. Αυτά τα πεπτίδια έχουν διπλό ρόλο: λειτουργούν σαν ταχυδρομικές διευθύνσεις αλλά και σαν μικροσκοπικές χειρολαβές. Ανάλογα με τον τελικό προορισμό της, κάθε πρωτεΐνη-μετανάστης φέρει και διαφορετική διεύθυνση. Το 2007, οι ομάδες Οικονόμου/Καλοδήμου έδειξαν με ποιο τρόπο τα πεπτίδια-οδηγοί αναγνωρίζουν έναν εξειδικευμένο κυτταρικό υποδοχέα πάνω στη μεμβράνη. Με την ειδική αυτή αναγνώριση ο υποδοχέας παγιδεύει τις πρωτεΐνες-μετανάστες πάνω σε ειδικά εκκριτικά κανάλια στην επιφάνεια της μεμβράνης. Ήταν όμως άγνωστο μέχρι τώρα το πώς στη συνέχεια ανοίγει το εκκριτικό κανάλι.
Πεπτίδιο-οδηγός
Με την καινούργια δημοσίευση στο περιοδικό «Nature», οι ομάδες Οικονόμου/Καλοδήμου ανακαλύπτουν έναν νέο πολύ ουσιαστικό ρόλο του πεπτίδιου-οδηγού που παρέμενε άγνωστος μέχρι τώρα. Οι ερευνητές δείχνουν πως μόλις το πεπτίδιο-οδηγός ακουμπήσει στην ειδική υποδοχή του, λειτουργεί σαν κλειδί που ανοίγει το εκκριτικό κανάλι επιτρέποντας έτσι στο υπόλοιπο σώμα των πρωτεϊνών-μεταναστών να περάσουν διαμέσου του καναλιού και να διασχίσουν τη μεμβράνη.
Η αποκάλυψη του βασικού αυτού βιολογικού μηχανισμού αναμένεται να βοηθήσει την καλύτερη κατανόηση και αντιμετώπιση των δεκάδων ασθενειών που οφείλονται σε μη-λειτουργικά πεπτίδια-οδηγούς. Τέτοιες ασθένειες περιλαμβάνουν τη στεφανιαία καρδιακή νόσο, τη λεμφοκυτταρική λευχαιμία και υπολειτουργίες ενδοκρινών αδένων.
Όπως ανέφερε, παράλληλα ο κ. Οικονόμου, γίνεται προσπάθεια εκμετάλλευσης των πεπτιδίων-οδηγών «ώστε να καθοδηγήσουμε εμείς κατά παραγγελία ανθρώπινες πρωτεΐνες μέσα σε κύτταρα μικροοργανισμών που τους χρησιμοποιούμε σαν μικρά εργοστάσια. Έτσι μπορούμε να φτιάχνουμε ανθρώπινες πρωτεΐνες φτηνά και με μεγάλη καθαρότητα που τις χρησιμοποιούμε ως φαρμακευτικά σκευάσματα», κατέληξε.
