Εφαρμογή της θεωρίας των παιγνίων στην ταξινόμηση των γενετικών παραλλαγών των γονιδίων

Ανθή Χατζηκυριακίδου

Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ιατρικής Βιολογίας – Γενετικής

Τμήμα Ιατρικής, ΑΠΘ

Περίληψη

Με την έλευση της τεχνολογίας αλληλούχισης του γονιδιώματος νέας γενιάς, το πλήθος των γενετικών δεδομένων αυξήθηκε σημαντικά. Διαφορετικοί τύποι γενετικών παραλλαγών βρίσκονται στο ανθρώπινο γονιδίωμα συμβάλλοντας στην αιτιοπαθογένεια των νόσων και διαφορετική ανταπόκριση των ασθενών στα θεραπευτικά σχήματα. Παρά τη χρήση εξελιγμένων μεθόδων ανάλυσης και ερμηνείας των γενετικών παραλλαγών που βασίζονται σε δεδομένα συχνότητάς τους στον γενικό πληθυσμό, κληρονομικότητας, λειτουργικών μελετών και in silico εργαλείων πρόβλεψης της δράσης τους, ο χαρακτηρισμός των παραλλαγών ως παθογόνων ή μη συχνά παρουσιάζει μη σύγκλιση απόψεων μεταξύ των επιστημόνων.

Πρόσφατα, ανέφερα ότι οι μονονουκλεοτιδικοί πολυμορφισμοί (single noucleotide polymorphism; SNPs) φαίνεται να δρουν ως στοχαστικοί ταλαντωτές στην κληρονομικότητα των ανθρώπινων χαρακτηριστικών. Τα γονίδια που συσχετίζονται με κυρίαρχες κληρονομικές ασθένειες βρίσκονται κυρίως σε περιοχές με μικρή συγκέντρωση σε SNPs κατά μήκος των ανθρώπινων χρωμοσωμάτων, ενώ τα γονίδια που συσχετίζονται με υπολειπόμενες κληρονομικές ασθένειες βρίσκονται κυρίως σε περιοχές πλούσιες σε SNPs. Ως εκ τούτου, οι απλότυποι των SNPs (μια ομάδα αλληλόμορφων σε έναν οργανισμό που κληρονομούνται μαζί) αναμένεται να επηρεάζουν τις αρχές της Μεντελικής ή σύνθετης κληρονομικότητας. Το τελευταίο θα μπορούσε, επίσης, να έχει την επίδρασή του και στη θετική ή αρνητική συσχέτιση της ίδιας παραλλαγής με έναν φαινότυπο που οδηγεί στις προαναφερθείσες αντικρουόμενες ταξινομήσεις της ίδιας γενετικής παραλλαγής.

Εκτιμάται ότι το 30% -56% των γονιδίων παρουσιάζουν ενδείξεις αλληλοειδικής έκφρασης. Τα SNPs μπορούν να οδηγήσουν σε ανισορροπία έκφρασης μεταξύ των δύο αλληλόμορφων ενός γονιδίου με διάφορους τρόπους. Επιπλέον, επιγενετικές τροποποιήσεις του γονιδιώματος μπορούν να οδηγήσουν σε αλληλοειδική έκφραση. Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα παραπάνω, γίνεται φανερό ότι γενετικοί και επιγενετικοί παράγοντες μπορούν να καθορίσουν ποιο από τα δύο αλληλόμορφα θα εκφραστεί τελικά με έναν στοχαστικό τρόπο.

Η θεωρία των παιγνίων είναι η βέλτιστη λήψη αποφάσεων ανεξάρτητων και ανταγωνιστικών παραγόντων σε στρατηγικό περιβάλλον. Οι τρέχουσες βάσεις δεδομένων είναι πλούσιοι πόροι δεδομένων, οι οποίοι μπορεί να μας βοηθήσουν να εκτιμήσουμε τις γενετικές παραμέτρους που καθορίζουν τη δυναμική σχέση ανταγωνισμού και συνεργασίας, προκειμένου να προβλέψουμε πώς καθορίζουν την έκφραση των γενετικών παραλλαγών των γονιδίων συμβάλλοντας στη δημιουργία συγκεκριμένων φαινοτύπων. Αν μπορούσαμε να προβλέψουμε πώς τα γενετικά και επιγενετικά χαρακτηριστικά των γονιδίων επηρεάζουν τη λειτουργία των μορίων εντός των κυττάρων που σχετίζονται με την έκφρασή τους, θα μπορούσαμε να επιτύχουμε μια πιο ορθολογική ταξινόμηση των γενετικών παραλλαγών, να επανεξετάσουμε τους τρόπους κληρονομικότητας που έχουμε καθιερώσει και να αποκαλύψουμε νέους τελεστές της κληρονομικότητας που επιτρέπουν την καλύτερη ιατρική πρόγνωση, διάγνωση και θεραπευτική επιλογή.

Συντομο βιογραφικό

Η Δρ. Ανθούλα Χατζηκυριακίδου είναι κάτοχος πτυχίου Βιολογίας του Α.Π.Θ. και Διδακτορικού Τίτλου από την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων. Έχει μετεκπαιδευτεί: α) στο Εργαστήριο Παθολογικής Ανατομικής - Μοριακής Ιστοπαθολογίας της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας, β) στο Εργαστήριο Μοριακής και Ιατρικής Γενετικής του Ινστιτούτου Νευρολογίας και Γενετικής της Κύπρου, και γ) στο Department of Cancer Immunology and AIDS, Dana-Farber Cancer Institute, Harvard Medical School, Boston, USA.

Τα έτη 2014-2016 υπηρέτησε ως Λέκτορας, 2016-2022 ως Επίκουρη Καθηγήτρια και από το 2022 έως σήμερα είναι Αναπληρώτρια Καθηγήτρια στο Εργαστήριο Ιατρικής Βιολογίας - Ιατρικής Γενετικής του Τομέα Φ.Φ.Β.Ε.Π.Ι. στο Τμήμα Ιατρικής της Σχολής Επιστημών Υγείας, Α.Π.Θ. με παράλληλη ένταξή της στη Μονάδα Γενετικής της Α’ Μαιευτικής - Γυναικολογικής Κλινικής, ΑΠΘ, του Γ.Ν.Θ. «Παπαγεωργίου» (2018-). Επίσης, είναι μέλος του κέντρου εμπειρογνωμοσύνης για τα αυτοάνοσα πομφολυγώδη νοσήματα στο Γ.Ν.Θ. «Παπαγεωργίου» από την ίδρυσή του (2023-).

Από το 2012- συμμετέχει στην από αμφιθεάτρου και φροντιστηριακή διδασκαλία των μαθημάτων “Ιατρική Γενετική” και “Ιατρική Βιολογία” σε προπτυχιακό επίπεδο στους φοιτητές των τμημάτων Ιατρικής και Οδοντιατρικής της Σχολής Επιστημών Υγείας του Α.Π.Θ. Από το 2019- συμμετέχει στη διδασκαλία του προπτυχιακού επιλεγόμενου μαθήματος “Συμβουλευτική Γενετική” και από το 2020- του προπτυχιακού επιλεγόμενου μαθήματος “Κλινική Γενετική” στο Τμήμα Ιατρικής της Σχολής Επιστημών Υγείας του Α.Π.Θ.

Σε μεταπτυχιακό επίπεδο από το 2017- συμμετέχει στη διδασκαλία του Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών “Ερευνητική Μεθοδολογία στην Ιατρική και τις Επιστήμες Υγείας”, από το 2020- στη διδασκαλία του Αγγλόφωνου Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών “MSc in Human Reproduction” και από το 2023- στη διδασκαλία του Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών «Σύγχρονη Εφαρμοσμένη Μικροβιολογία» στο Τμήμα Ιατρικής της Σχολή Επιστημών Υγείας, Α.Π.Θ.

Η κα Χατζηκυριακίδου έχει συγγράψει 2 μονογραφίες και 3 κεφάλαια σε ελληνικά επιστημονικά βιβλία. Έχει μεταφράσει το 2ο κεφάλαιο του βιβλίου “Genetics: From Genes to Genomes” των Hartwell et. al.,4th edition, Επιστημονικές Εκδόσεις “Utopia” και έχει επιμεληθεί τη μετάφραση του 6ου κεφαλαίου του συγγράμματος “The Cell: A Molecular Approach - Geoffrey M. Cooper”, 8th edition, Ακαδημαϊκές Εκδόσεις Ι. Μπάσδρα.

Έχει λάβει χρηματοδοτήσεις, ως επιστημονικός υπεύθυνος ή και σε συνεργασία σε 5 ελληνικά και 2 διεθνή ερευνητικά προγράμματα. Επίσης, έχει λάβει 13 χρηματοδοτήσεις: 2 από διεθνή συνέδρια, 4 από ελληνικά συνέδρια, και 7 υποτροφίες στα πλαίσια των προπτυχιακών και μεταπτυχιακών σπουδών της. Είναι μέλος σε 2 διεθνή consortia (1. Cystinuria - Consortium for Hereditary Causes of Nephrolithiasis and Kidney Failure, 2. Genetics of Exfoliation Syndrome Partnership) και μέλος του Συνδέσμου Ιατρικών Γενετιστών Ελλάδας (ΣΙΓΕ, 2017-σήμερα).

Η έρευνά της επικεντρώνεται στη μελέτη της γενετικής βάσης ανθρώπινων νοσημάτων. Έχει ασχοληθεί κυρίως με τη γενετική βάση της κυστινουρίας, ρευματοειδούς αρθρίτιδας, αγκυλοποιητικής σπονδυλίτιδας, ψωριασικής αρθρίτιδας, αποφολιδωτικού και ψευδοαποφολιδωτικού συνδρόμου, και του καρκίνου του θυροειδικού και παραθυροειδικών αδένων. Στις μελέτες αυτές προσδιόρισε νέες μεταλλάξεις στη γενετική βάση των ασθενειών και τη σύνδεση των νόσων με γενετικούς τόπους σε επίπεδο αιτιοπαθογένειας νοσήματος ή ανταπόκρισης των ασθενών σε συγκεκριμένη φαρμακευτική αγωγή χρησιμοποιώντας μεθόδους μοριακής βιολογίας (π.χ. PCR-RFLPs, PCR-SSCP, sequencing, NGS).

Η κα. Χατζηκυριακίδου έχει 69 δημοσιεύσεις σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά με 1.466 αναφορές και h-index 19.