Το λογότυπο του εργαστηρίου του καθηγητή Ταβερναράκη πραγματικά κλέβει τις εντυπώσεις. Απεικονίζει τις δύο πλευρές του διάσημου δίσκου της Φαιστού να διατρέχονται από τον κομψό νηματώδη σκώληκα Caenorhabditis elegans (καινοραβδίτης έλεγκανς), η ονομασία του οποίου προέρχεται από τη σύνθεση των ελληνικών λέξεων caeno- (καινός) και rhabditis (ράβδος) καθώς και της λατινικής elegans. Μάλιστα, οι πλευρές του δίσκου ενώνονται ελάχιστα στη μέση του λογότυπου και αυτό δεν είναι τυχαίο. Σχηματίζουν έτσι το σύμβολο του άπειρου (οριζόντιο 8), που παραπέμπει στην αέναη αναζήτηση του ανθρώπου, δηλαδή στην έρευνα.

Όποιος γνωρίζει την ερευνητική δουλειά του καθηγητή, που ηγείται του Εργαστηρίου Νευρογενετικής και Γήρανσης του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) στην Κρήτη, θα ξέρει πως ο νηματώδης σκώληκας, με το μινιμαλιστικό νευρικό του σύστημα, από το 2001 αποτελεί το βασικό πειραματόζωο και το ιδανικό βιολογικό σύστημα έρευνας, που αξιοποιεί ο επιστήμονας εστιάζοντας στους μοριακούς μηχανισμούς νευροεκφυλισμού, μνήμης και μάθησης, καθώς και της γήρανσης. «Θέλαμε να συνδυάσουμε την ιστορία του τόπου μας με την Επιστήμη και έτσι εμπνευστήκαμε αυτό το λογότυπο. Το εργαστήριό μας ήταν το πρώτο που εισήγαγε το νηματώδη C. elegans ως οργανισμό-μοντέλο για Βιοϊατρική έρευνα στην Ελλάδα. Ο συγκεκριμένος οργανισμός είναι μη παρασιτικός, ζει στο χώμα, έχει μικρό κύκλο ζωής (20 ημέρες) και αποτελεί ένα φτηνό πειραματόζωο, που μας δίνει τη δυνατότητα να κάνουμε ανταγωνιστική έρευνα με λιγότερα έξοδα. Η χρήση του νηματώδους στην έρευνα είναι σχετικά πρόσφατη. Ξεκίνησε από τα μέσα περίπου της δεκαετίας του ’60 και αναπτύχθηκε από το νομπελίστα Sidney Brenner. Πρόκειται για το μοναδικό οργανισμό του οποίου το νευρικό σύστημα έχει πλήρως χαρτογραφηθεί, καθώς αποτελείται από μόλις 302 νευρώνες (δηλ. νευρικά κύτταρα), και του οποίου γνωρίζουμε και τους μηχανισμούς των συνάψεων, δηλαδή των νευρωνικών συνδέσεων. Ένα ιδιαίτερο πλεονέκτημα του C. elegans είναι η δυνατότητα δημιουργίας βιώσιμων μεταλλαγμένων στελεχών με σοβαρά εξασθενημένη νευρωνική λειτουργία ή εκτεταμένες νευρωνικές απώλειες, τα οποία μπορούν να μελετηθούν γενετικά, αυξάνοντας - ενίοτε καταλυτικά - την καταλληλότητα αυτού του οργανισμού-μοντέλου για την παρατήρηση της νευρωνικής ανάπτυξης και λειτουργίας», εξηγεί ο καθηγητής.

Η πρωτιά…

Σε λιγότερο από 14 χρόνια λειτουργίας του το Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ), στο οποίο ηγείται ο καθηγητής Ταβερναράκης έχει προσελκύσει, συντονίσει και διαχειριστεί διεθνή, ευρωπαϊκά και εθνικά ανταγωνιστικά ερευνητικά προγράμματα, με πολλαπλές επιχορηγήσεις από την Ευρωπαϊκή Ένωση, από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Μοριακής Βιολογίας (EMBO), και από εθνικά κονδύλια, συνολικής χρηματοδότησης που ξεπερνά τα 28.8 εκατομμύρια ευρώ. Τον Απρίλιο του 2016 ο Έλληνας ερευνητής βραβεύτηκε για δεύτερη φορά (η πρώτη ήταν το 2009) με το εξαιρετικά ανταγωνιστικό και υψηλού κύρους πρόγραμμα χρηματοδότησης (3.5 εκατομμύρια ευρώ μέχρι και για 5 έτη) Αναγνωρισμένων Ερευνητών του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Έρευνας (ERC) για την ερευνητική του πρόταση με τίτλο «Μοριακή βάση των Νευροεκφυλιστικών Νοσημάτων που σχετίζονται με τη Γήρανση», και αυτό είναι εξαιρετικά σπουδαίο. Ο καθηγητής Ταβερναράκης είναι από τους πρώτους στην Ευρώπη που έχουν καταφέρει να κερδίσουν δύο επιχορηγήσεις από το πρόγραμμα του ERC και ο μόνος μέχρι στιγμής στην Ελλάδα. Επίσης είναι ο πρώτος που κατάφερε να εντάξει στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας του ΙΤΕ τη Μονάδα Πολυφωτονικής Συνεστιακής Μικροσκοπίας, που είναι η μοναδική στην Ελλάδα και η πρώτη του είδους της στην Ευρώπη. Η Μονάδα ενσωματώνει την τελευταία λέξη της τεχνολογίας στην πολυφωτονική συνεστιακή μικροσκοπία και την οπτική απεικόνιση βιολογικού υλικού, και επιτρέπει στους ερευνητές να διακρίνουν με ακρίβεια και να παρακολουθούν θεμελιώδεις βιολογικές διεργασίες βαθιά μέσα σε ζωντανά κύτταρα και οργανισμούς. Η εγκατάσταση του συστήματος κόστισε πάνω από 1.5 εκατομμύρια ευρώ και χρηματοδοτήθηκε εξ ολοκλήρου από επιχορήγηση του Ευρωπαϊκού Συμβούλιου Έρευνας (ERC). Το Μάιο του 2016 ο Έλληνας επιστήμονας προχώρησε ένα ακόμη βήμα, ανοίγοντας επίσημα την πόρτα της νεοσύστατης Μονάδας Ανάλυσης Αρχαίου DNA στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ), που είναι η μοναδική στην Ελλάδα και η τρίτη σε όλη την Ευρώπη. Η μονάδα αυτή συγχρηματοδοτήθηκε από την Περιφέρεια Κρήτης και ανοίγει νέες προοπτικές για την ανάδειξη της πολιτισμικής κληρονομιάς της χώρας, την υποστήριξη της αρχαιολογικής έρευνας και την ανάπτυξη ερευνητικών συνεργασιών ανάμεσα στις ανθρωπιστικές και φυσικές επιστήμες. «Η μονάδα αποτελεί ένα συνδετικό κρίκο της Επιστήμης με την πολιτιστική μας κληρονομιά. Θεωρήσαμε ότι ένα κέντρο αναφοράς αρχαίου DNA στην Ελλάδα ήταν απαραίτητο, δεδομένου ότι βρισκόμαστε γεωγραφικά σε ένα κομβικό σημείο. Η ανάλυση βιολογικών ευρημάτων στην Ελλάδα και ειδικότερα στην Κρήτη θα μπορέσει να δώσει απαντήσεις σε ερωτήματα όπως είναι η καταγωγή και οι μετακινήσεις πληθυσμών, οι διατροφικές συνήθειες, οι ασθένειες κλπ. Θα επιδιώξουμε αυτό το κέντρο αρχαιογενετικής να αναλύει δείγματα όχι μόνο από την Ελλάδα, αλλά και από όλη την Ανατολική Μεσόγειο», συμπληρώνει ο ίδιος με επιστημονική περηφάνια. Άλλωστε μπορεί να είναι περήφανος και για ακόμη ένα επιστημονικό επίτευγμα, αυτό της Μονάδας Μεταγονιδιωματικής Ανάλυσης του ΙΜΒΒ, δηλ. ενός κέντρου Γενωμικής, το οποίο με την υπάρχουσα υποδομή έχει τη δυνατότητα της ταυτόχρονης ανάλυσης των περίπου 20.000 γονιδίων του ανθρώπου, ή ακόμα της ταυτόχρονης ανάλυσης εκατοντάδων γονιδίων (gene panels) που έχουν σχέση με διάφορες κατηγορίες νοσημάτων γενετικής αιτιολογίας. «Με την αξιοποίηση της συγκεκριμένης υποδομής μπορούμε να διαβάζουμε ολόκληρο το ανθρώπινο γονιδίωμα σε χρονικό διάστημα μερικών ημερών, με μικρό κόστος, καθιστώντας έτσι την ανάγνωση του DNA γρήγορη, οικονομική και, κατά συνέπεια, ευρέως προσβάσιμη. Η συνεισφορά της Γονιδιωματικής θα επιφέρει επαναστατικές αλλαγές στη βασική έρευνα και θα εγκαινιάσει μια νέα εποχή στην ιατρική διάγνωση και θεραπεία», εξηγεί ο Έλληνας επιστήμονας. Ήδη η Μονάδα έχει συνεργαστεί με πανεπιστήμια, νοσοκομεία και ερευνητικούς φορείς της χώρας, σε τομείς με γεωργικό και υγειονομικό ενδιαφέρον για περιβαλλοντικές και κλινικές μελέτες στο πλαίσιο της γενετικής διάγνωσης. Παράλληλα το ΙΜΒΒ έχει συστήσει μια Ομάδα Βιοπληροφορικής Υποστήριξης για την ανάλυση των δεδομένων και την ανάπτυξη νέων εργαλείων διαχείρισης των αποτελεσμάτων.

Η έρευνα… Το 2015 ο Νεκτάριος Ταβερναράκης και η ομάδα του «τάραξαν» τα επιστημονικά νερά, δημοσιεύοντας στο έγκυρο διεθνές επιστημονικό περιοδικό “Nature” μια μελέτη σχετική με ένα νέο κυτταρικό μηχανισμό, που συντονίζει τη διαδικασία δημιουργίας και καταστροφής των μιτοχονδρίων, τα οποία είναι βασικά οργανίδια των κυττάρων, ρυθμίζοντας έτσι τη γήρανση. «Η γήρανση, ο νευροεκφυλισμός και η νέκρωση των νευρικών κυττάρων, καθώς και η σχέση τους με συνοδά νοσήματα, όπως καρδιαγγειακά ή καρκίνος, είναι ένα από τα βασικά ερευνητικά μας πεδία. Μας απασχολούσε να ανακαλύψουμε τη σύνδεση μεταξύ παθολογικών καταστάσεων και γήρανσης, για να επέμβουμε και να αναβάλουμε την παθολογία, με στόχο όχι τόσο την αύξηση του προσδόκιμου ζωής, αλλά την επίτευξη καλύτερης ποιότητας γήρανσης. Αρκεί να σκεφτεί κάποιος πως η εκδήλωση νευροεκφυλιστικών νόσων αυξάνεται εκθετικά με την ηλικία και λαμβάνει μορφή επιδημίας (περίπου το 1/3 των ατόμων άνω των 65 εμφανίζουν τέτοια συμπτώματα). Ανακαλύψαμε λοιπόν πως τα μιτοχόνδρια, αυτά τα οργανίδια του κυττάρου, που λειτουργούν ως εργοστάσια παραγωγής ενέργειας, έχουν κομβικό ρόλο στη διαδικασία της γήρανσης και, κατ’ επέκταση, στην εμφάνιση συνοδών νοσημάτων. Τα μιτοχόνδρια παράγουν ενέργεια από την αποικοδόμηση της τροφής που καταναλώνουμε κι έτσι λειτουργεί το κύτταρο. Παράγουν όμως και παραπροϊόντα τα οποία συσσωρεύονται μέσα τους και τα βλάπτουν. Το κύτταρο, ενεργοποιώντας τους ομοιοστατικούς του μηχανισμούς, αναγνωρίζει τα «χαλασμένα» μιτοχόνδρια και τα αποσύρει με μια διαδικασία που ονομάζεται μιτοφαγία. Πρόκειται για μια εξειδικευμένη μορφή κυτταρικής αυτοφαγίας, δηλ. έναν επιλεκτικό τρόπο απομάκρυνσης και καταστροφής των μη λειτουργικών μιτοχονδρίων. Ταυτόχρονα τα υποκαθιστά με μια άλλη διαδικασία, τη μιτοχονδριακή βιογένεση. Άγνωστος όμως παρέμενε μέχρι τώρα ο τρόπος συντονισμού από τα κύτταρα των δύο ανταγωνιστικών διαδικασιών που εξασφάλιζαν την κυτταρική ισορροπία και την υποστήριξη της μακροπρόθεσμης επιβίωσης», εξηγεί ο καθηγητής. Αλλαγές στον αριθμό, τη μορφολογία και την εύρυθμη λειτουργία των μιτοχονδρίων επηρεάζουν τόσο την ομοιόσταση του κυττάρου, την ικανότητα δηλαδή να διατηρεί σταθερές τις συνθήκες στο εσωτερικό του, όσο και το μεταβολισμό, την υγεία και το προσδόκιμο ζωής ολόκληρου του οργανισμού. Δυσλειτουργίες στα οργανίδια αυτά είναι υπεύθυνες για σοβαρές παθολογικές καταστάσεις, όπως καρδιομυοπάθειες, νευρομυϊκές ανωμαλίες, νευροεκφυλιστικές ασθένειες μεταξύ των οποίων και οι νόσοι Πάρκινσον και Aλτσχάιμερ, καθώς και άλλες. Ο καθηγητής Ταβερναράκης έχει ανακαλύψει και έναν ισχυρό προστατευτικό μηχανισμό εναντίον της καταστροφής νευρικών κυττάρων που προκαλείται από θερμοπληξία, από εγκεφαλικά επεισόδια, από νευροεκφυλιστικές ασθένειες και από άλλους παράγοντες στρες, ο οποίος υπό κανονικές συνθήκες βρίσκεται σε λανθάνουσα κατάσταση και ενεργοποιείται από το ίδιο το στρες. «Πρόκειται για ένα μηχανισμό που στηρίζεται στο σύστημα heat shock response. Το νευρικό σύστημα είναι ιδιαίτερα ευάλωτο στις υψηλές θερμοκρασίες και άτομα που επιβιώνουν από επεισόδια θερμοπληξίας συνήθως φέρουν μόνιμες νευρολογικές βλάβες. Παρατηρήσαμε ότι σε περιπτώσεις θερμικού σοκ τα κύτταρα παράγουν μια σειρά πρωτεϊνών, οι οποίες εγκαθίστανται σε διάφορα σημεία του κυττάρου και ισχυροποιούν τις δομές, ώστε να αντισταθούν στις προσβολές. Είδαμε ότι πρόκειται για ένα γενικό προστατευτικό μηχανισμό, ο οποίος είναι εξαιρετικά αποτελεσματικός κατά της νέκρωσης των κυττάρων σε μοντέλα ανθρώπινων ασθενειών, όπως η νόσος του Πάρκινσον και ο νευροεκφυλισμός που προκαλείται σε παθολογικές καταστάσεις όπως εγκεφαλικά επεισόδια ή υποξία (έλλειψη οξυγόνου). Θα μπορούσαμε λοιπόν με στοχευμένες φαρμακευτικές παρεμβάσεις και με ελάχιστες παρενέργειες να ενεργοποιούμε το μηχανισμό προληπτικά σε άτομα υψηλού κινδύνου, δηλ. σε περιπτώσεις ισχαιμικών εγκεφαλικών επεισοδίων και κληρονομικών νευροεκφυλιστικών ασθενειών. Στην Ιαπωνία συνεργάτες μας ήδη εργάζονται πάνω σε ένα τέτοιο φαρμακευτικό μοντέλο, το οποίο αναμένεται να μπει σύντομα σε φάση κλινικών δοκιμών».

Οι ρίζες…

Ο Νεκτάριος Ταβερναράκης γεννήθηκε στο Ηράκλειο της Κρήτης και κατάγεται από αγροτική οικογένεια. Ο ίδιος αποδίδει την ενσυνείδητη επιλογή του να σπουδάσει Βιολογία, την επιστήμη της ζωής, στη διαρκή επαφή του με τη φύση. Η φύση πάντα του ασκούσε μια ιδιαίτερη γοητεία, η οποία μεταλλάχτηκε αρχικά σε περιέργεια και κατόπιν σε επιθυμία να κατανοήσει τους μηχανισμούς των φυσικών φαινομένων και των ζωντανών οργανισμών. Σπούδασε Βιολογία στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο της Θεσσαλονίκης, εκπόνησε διδακτορικές σπουδές στο Πανεπιστήμιο της Κρήτης και συνέχισε μεταδιδακτορική έρευνα στις Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής. Παρά τις προτάσεις που είχε να παραμείνει σε ερευνητικά ιδρύματα του εξωτερικού, εκείνος επέστρεψε στην Ελλάδα το 2001, σε μια εποχή που η χώρα ήταν ακόμη ελκυστική για τους νέους επιστήμονες, για να αναλάβει το Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας του ΙΤΕ, και αυτό ήταν ακόμη μια συνειδητή επιλογή. «Επιθυμία δική μου και της συζύγου μου ήταν τα παιδιά μας να ζήσουν και να μεγαλώσουν στην πατρίδα τους. Δε θέλαμε να νιώθουν ξένα σε έναν άλλο τόπο. Από την άλλη θέλαμε να προσφέρουμε στην πατρίδα μας, στον τόπο που μας γέννησε αυτά που μπορούσαμε. Ίσως αυτό εμπεριέχει και μια δόση ρομαντισμού», λέει ο ίδιος κόντρα στη γενική τάση της «διαρροής εγκεφάλων» που πλήττει τη χώρα μας τα τελευταία χρόνια. «Νομίζω πως έχουμε δαιμονοποιήσει λίγο το “brain drain” για λόγους εντυπωσιασμού. Δεν είναι κακό να βγαίνουν οι Έλληνες επιστήμονες στο εξωτερικό και να παραμένουν για λίγο. Δεν είναι κακό το “brain traffic”, το “brain circulation”, αυτό το πήγαινε-έλα, γιατί κάτι καλό θα φέρεις γυρίζοντας που θα το μεταλαμπαδεύσεις στο περιβάλλον σου. Οι Έλληνες είμαστε λαός που δε φοβάται να ταξιδεύει και πάντα δείχναμε ιδιαίτερη ανησυχία και κινητικότητα. Και εγώ υπήρξα ένα κομμάτι του “brain drain”. Αλλού είναι το στοίχημα, στο “brain return”, στο “brain gain”. Το στοίχημα είναι να φτιάξουμε ένα ελκυστικό περιβάλλον για να επιστρέφουν οι Έλληνες επιστήμονες, που να έχει ως “σημαία” την αξιοκρατία, να υποστηρίζεται έμπρακτα από την Πολιτεία, να αποτελεί μοχλό ανάπτυξης, να συνδέει την Eπιστήμη με την επιχειρηματικότητα, να οδηγεί σε καινοτομία και να παράγει πλούτο. Μπορούμε να το κάνουμε. Υπάρχει υλικό, αλλά λείπει η στρατηγική», συμπληρώνει ο καθηγητής, ο οποίος έχει αποδείξει πως στο ινστιτούτο όπου εργάζεται εξακολουθεί να διατηρεί «θύλακες αριστείας» και να κρατάει ψηλά τον πήχη, για να μπορεί να ανταγωνίζεται με ίσους όρους συναδέλφους του από χώρες του εξωτερικού και να διακρίνεται με αξιοκρατικά κριτήρια. Ο καθηγητής, όταν δε βρίσκεται στο εργαστήριό του, ασχολείται με την άλλη του αγάπη, το ραδιοερασιτεχνισμό, ο οποίος είναι μια κοινωνική ενασχόληση με σκοπό τις γνωριμίες, την κοινωνική προσφορά και την αυτοδιδασκαλία μέσα από πολλούς τρόπους. «Δε σχετίζεται με το πειρατικό ραδιόφωνο, όπως πολλοί πιστεύουν, ή με τους χρήστες της μπάντας πολιτών Citizent's Band (CB), ούτε γίνεται για εμπορικούς λόγους ή για κέρδος, αλλά μόνο για κοινωνικό όφελος», διευκρινίζει προς αποφυγή παρερμηνεύσεων. Η συζήτηση με τον Έλληνα διακεκριμένο ερευνητή δεν τελειώνει ποτέ, γιατί πάντα κρύβει κάτι μέσα στα συρτάρια του για να σου παρουσιάσει, όπως πατέντες, καινοτόμα πειραματικά «εργαλεία» για την ανάπτυξη της έρευνας, βραβεία, ιδέες, ακόμη και σχέδια ή όνειρα για το μέλλον. Ναι, ο Νεκτάριος Ταβερναράκης δε σταματάει να ονειρεύεται και αυτό τον κρατάει σε εγρήγορση. Ίσως γιατί στην πραγματικότητα είναι ένας ευτυχισμένος άνθρωπος, αφού έχει κατορθώσει να ζει στον τόπο του, ανάμεσα σε αγαπημένα του πρόσωπα, να προχωράει στην έρευνά του και να διαπρέπει, αλλά και να αντικρίζει κάθε πρωί τον ήλιο της Κρήτης που φωτίζει τον τόπο του και τη ζωή του. Και αυτό έχει ανεκτίμητη αξία.

Σημείωση: Στις 9 Αυγούστου 2016 ο καθηγητής Νεκτάριος Ταβερναράκης εξελέγη μέλος του Επιστημονικού Συμβουλίου του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Έρευνας (ERC Scientific Council member). Τα νέα μέλη του Επιστημονικού Συμβουλίου επιλέγονται από ανεξάρτητη 6μελή επιτροπή διακεκριμένων επιστημόνων που έχει οριστεί από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή. Το Επιστημονικό Συμβούλιο είναι το διοικητικό όργανο του Ευρωπαϊκού Συμβουλίου Έρευνας (ERC) και αποτελείται από 22 διακεκριμένους επιστήμονες και ακαδημαϊκούς, με κύρια αποστολή την χάραξη στρατηγικής και την επιλογή αξιολογητών για τις προτάσεις που κατατίθενται προς χρηματοδότηση από το Ευρωπαϊκό Συμβουλίο Έρευνας (ERC). To ERC που ιδρύθηκε το 2007, είναι ο πρώτος Οργανισμός για τη χρηματοδότηση πρωτοποριακής έρευνας στην Ευρώπη, μέχρι σήμερα έχει χρηματοδοτήσει περίπου 6.500 ερευνητές και διαχειρίζεται κονδύλια ύψους 13 δις ευρώ για τα έτη 2014-2020 [Ημερησία]