Με μεγάλη μας χαρά, σας παραθέτουμε αυτούσιο το άρθρο με τίτλο «Ένας Σύγχρονος Δούρειος Ίππος Καταπολεμά τον Καρκίνο», που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Ευ Ζην» της εφημερίδας Μαγνησία.
Το άρθρο αυτό αναλύει την καινοτόμο έρευνα των μαθητών μας σχετικά με τον τρόπο δράσης των λιποσωμάτων, των πιο σύγχρονων νανομεταφορέων φαρμάκων.
Αυτή η εξαιρετική έρευνα παρουσιάστηκε στο 10ο Μαθητικό Συνέδριο Επιστήμης & Τεχνολογίας ACSTAC (Anatolia College Science and Technology Annual Conference), το οποίο πραγματοποιήθηκε στις 19-20 Απριλίου 2024 στο Κολλέγιο Ανατόλια στη Θεσσαλονίκη, όπου κατέκτησε το πρώτο βραβείο στην κατηγορία «Επιστήμη και Τέχνη».
Συγχαρητήρια στη Βιολόγο του σχολείου μας, κ. Ειρήνη Ανδρεάκου, και στους μαθητές μας για την επιτυχία τους.
Η δημοσιοποίηση της έρευνάς τους στην τοπική κοινωνία του Βόλου μέσω της δημοσίευσης αποτελεί μεγάλη τιμή για το σχολείο μας.
Άρθρο στο «Ευ Ζην»
Ένας Σύγχρονος Δούρειος Ίππος Καταπολεμά τον Καρκίνο
Μια μεγάλη επιτυχία κατάφεραν οι μαθητές του 2ου Προτύπου Λυκείου Βόλου, που συμμετείχαν στο 10ο Μαθητικό Συνέδριο Επιστήμης & Τεχνολογίας (ACSTAC), το οποίο διεξήχθη από τις 19 – 20 Απριλίου 2024 στο Κολλέγιο Ανατόλια στη Θεσσαλονίκη και κατέκτησαν το πρώτο βραβείο στην κατηγορία «Επιστήμη και Τέχνη». Η εργασία τους «Λιποσώματα: Ένας σύγχρονος Δούρειος Ίππος στην Καταπολέμηση του Καρκίνου» απέσπασε την αναγνώριση των κριτών, καθώς και των συμμετεχόντων, για την εξαιρετική ερευνητική τους προσέγγιση.
Οι μαθητές που συμμετείχαν στο project είναι οι: Χριστίνα Πρίφτη, Βλάσης Παχιός, Αναστασία Σκολαρίκη, Απωλλίνα Σπανοδήμου, Μαρία – Θεοπίστη Τσάμη, Τριανταφυλλιά Σακισλή, Κωνσταντίνα Πολίτη, Νικόλαος Μιχαήλ και Ματθίλδη Μακροσάββα. Υπεύθυνη καθηγήτρια είναι η βιολόγος κα Ειρήνη Ανδρεάκου.
Όπως αναφέρουν στο «Ευ Ζην» οι ίδιοι μαθητές και οι μαθήτριες, «η εργασία μας επικεντρώνεται στην ενημέρωση και παρουσίαση μιας καινοτόμου θεραπευτικής μεθόδου για τον καρκίνο, που αποτελεί πρόσφατη επιστημονική ανακάλυψη. Στόχος μας ήταν να μελετήσουμε και να κατανοήσουμε τον τρόπο δράσης των λιποσωμάτων, τον πιο επιτυχημένο νανομεταφορέα φαρμάκων. Μέσω της μοντελοποίησης με απλά υλικά προσπαθήσαμε να οπτικοποιήσουμε τη δομή και λειτουργία του λιποσώματος, ενός νανοσωματιδίου μη ορατό με γυμνό μάτι.
Το ερευνητικό μας ερώτημα ήταν απλό και ταυτόχρονα πολυσύνθετο: Πώς μπορεί να συμβάλει η Νανοτεχνολογία, και πιο συγκεκριμένα, τα νανοσωματίδια στη στοχευμένη θεραπεία του καρκίνου; Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της χρήσης των λιποσωμάτων, τα οποία είναι πολύ μικρά σε μέγεθος τεχνητά σωματίδια των οποίων η δομή τους μιμείται εκείνη της πλασματικής μεμβράνης των κυττάρων (Βιομιμητισμός).
Κάθε κύτταρο περιβάλλεται από μια πλασματική μεμβράνη η οποία κατά κύριο λόγο αποτελείται από τα φωσφολιπίδια. Ένα φωσφολιπίδιο αποτελείται από μια υδρόφιλη κεφαλή και μια υδρόφοβη ουρά. Όταν τα φωσφολιπίδια συνδυάζονται, δημιουργούν μια διπλοστοιβάδα που αποτελεί τη βάση της κυτταρικής μεμβράνης, με τις υδρόφιλες κεφαλές να εκτίθενται στα υδάτινα εξωτερικά και εσωτερικά μέρη του κυττάρου, ενώ οι υδρόφοβες ουρές παραμένουν κρυμμένες στο εσωτερικό της διπλοστοιβάδας».
Ένα υγιές και ένα καρκινικό κύτταρο
Σύμφωνα με τα παιδιά, «με τη χρήση απλών υλικών όπως, φελιζόλ, οδοντογλυφίδες, μπατονέτες και σταφίδες προσπαθήσαμε να αναπαραστήσουμε ένα υγιές κύτταρο, ένα καρκινικό κύτταρο καθώς και το λιπόσωμα. Οι μπάλες του φελιζόλ αναπαριστούν τις υδρόφιλες κεφαλές και οι οδοντογλυφίδες, τις υδρόφοβες ουρές. Ένα φωσφολιπίδιο αποτελείται από μια μπάλα (κεφαλή) και από δύο οδοντογλυφίδες (ουρές). Το λιπόσωμα είναι ένα τεχνητό νανοσωματίδιο το οποίο έχει παρόμοια δομική σύσταση με την κυτταρική μεμβράνη καθώς και αυτό αποτελείται από μια διπλοστοιβάδα φωσφολιπιδίων. Η κατασκευή του ήταν έμπνευση της φυσικής δομής που ονομάζεται πλασματική μεμβράνη (Βιομιμητισμός). Στο κέντρο του λιποσώματος περιέχεται η ουσία την οποία χρησιμοποιούμε είτε ως φαρμακευτική ουσία για τη θεραπεία ασθενειών είτε τμήμα του γενετικού υλικού του μικροβίου και λειτουργεί ως εμβόλιο. Για παράδειγμα, στα νέα εμβόλια κατά του κορωνοϊού, χρησιμοποιήθηκαν λιποσώματα για τη μεταφορά RNA του ιού. Εμείς στην έρευνά μας επικεντρωθήκαμε στη δοξορουβικίνη, ένα φάρμακο που χρησιμοποιείται στη χημειοθεραπεία και το οποίο σταματά τον ανεξέλεγκτο πολλαπλασιασμό των κυττάρων.
Πλεονεκτήματα των λιποσωμάτων
Τα λιποσώματα εμφανίζουν πολλά πλεονεκτήματα. Καθώς η σύστασή τους είναι ίδια με αυτή των κυττάρων (Βιομιμητισμός) ο οργανισμός δεν τα αναγνωρίζει ως ξένα συστατικά και δεν τους επιτίθεται δηλαδή δεν ενεργοποιείται η ανοσολογική απόκριση με αποτέλεσμα το φάρμακο φτάνει αποτελεσματικά και σε μεγάλη ποσότητα στα καρκινικά κύτταρα. Επιπλέον, επειδή είναι φτιαγμένα από φωσφολιπίδια (βιολογικό υλικό) είναι βιοαποικοδομήσιμα και εμφανίζουν χαμηλή τοξικότητα. Το μικρό τους μέγεθος, μεταξύ 10-50 νανόμετρα, τους επιτρέπει να διαπερνούν τις μικρές οπές που ενδέχεται να υπάρχουν στα αιμοφόρα αγγεία, ενισχύοντας τη συγκέντρωσή τους στον καρκινικό ιστό. Αυτή η διαδικασία, γνωστή ως παθητική στόχευση, είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική στη θεραπεία του καρκίνου, καθώς τα λιποσώματα εκμεταλλεύονται την αυξημένη αιμάτωση και τις ατέλειες των αγγειακών δομών που συχνά παρατηρούνται στους καρκινικούς ιστούς.
Όταν το λιπόσωμα φτάνει στον καρκίνο καταφέρνει σε ένα δεύτερο στάδιο να ενωθεί με τα καρκινικά κύτταρα, μέσω ενός μηχανισμού που ονομάζεται ενεργητική στόχευση. Συγκεκριμένα τα καρκινικά κύτταρα φέρουν στην επιφάνειά τους πρωτεΐνες γνωστές ως καρκινικά αντιγόνα τα οποία ανάλογα με τον τύπο του καρκίνου διαφέρουν και συνήθως είναι διαφορετικά από εκείνα που βρίσκονται στη επιφάνεια των υγιών κυττάρων. Στη μακέτα μας χρησιμοποιήσαμε σταφίδες για να δείξουμε τα αντιγόνα – διαφορετικού χρώματος και σχήματος στα υγιή σε σχέση με τα καρκινικά.
Στην επιφάνεια του λιποσώματος οι ερευνητές τοποθετούν υποδοχείς που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για τη θεραπεία του εκάστοτε όγκου, όπως μπορούμε να δούμε και στη μακέτα που φτιάξαμε καταφέρνει να “κουμπώσει” πάνω στο καρκινικό αντιγόνο σαν κλειδί με κλειδαριά και να επιτευχθεί ενεργητική στόχευση.
Η χρήση των λιποσωμάτων έχει ήδη εγκριθεί και χρησιμοποιείται για τη θεραπεία πολλών τύπων καρκίνου όπως ωοθηκών, μαστού, πνεύμονα και παγκρέατος.
Ο σκοπός της μακέτας μας ήταν να δείξουμε πως η πρόοδος της επιστήμης και της τεχνολογίας μπορεί να βοηθήσει στην αντιμετώπιση πολύ σοβαρών ασθενειών όπως ο καρκίνος με όσο το δυνατόν λιγότερες παρενέργειες και να δώσει ένα ελπιδοφόρο μήνυμα στη σύγχρονη κοινωνία.
Οι μαθητές παρουσίασαν τις μακέτες που κατασκεύασαν στο 10ο Μαθητικό Συνέδριο Επιστήμης και Τεχνολογίας στο κολλέγιο Ανατόλια (ACSTAC) και απέσπασαν το 1ο βραβείο στην κατηγορία «Επιστήμη & Τέχνη»!
Ρεπορτάζ: Ηλίας Κουτσερής
