Ένας Ηρακλειώτης στα άδυτα της ΝΑSA!

Είναι μέλος μίας ομάδας ερευνητών που αναλαμβάνουν να κάνουν πιο εύκολη τη ζωή των αστροναυτών. Ένας Ηρακλειώτης, ο Δρ Ιωσήφ Πεδιαδιτάκης, ερευνητής της εταιρείας Emulate, Inc., βρίσκεται στα εργαστήρια της NASA και προετοιμάζει το επόμενο διαστημικό ταξίδι.

Σε συνέντευξή του στην «Π» μιλά για την έρευνά του αλλά και τη σχέση του με το Πανεπιστήμιο Κρήτης και το ΙΤΕ, από όπου ξεκίνησε η πορεία του.

«Η καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η μειωμένη βαρύτητα κι οι άλλοι πιθανοί παράγοντες που σχετίζονται με τα διαστημικά ταξίδια επηρεάζουν τον ανθρώπινο εγκέφαλο, μπορεί να συμβάλει στην πρόληψη και την αντιμετώπιση των επιπτώσεων αυτών, προστατεύοντας τους αστροναύτες σε μελλοντικές αποστολές και όχι μόνο, καθώς οι εμπορικές εταιρείες σχεδιάζουν ήδη να μεταφέρουν πολίτες στο διάστημα» αναφέρει στην «Π».

Το κείμενο της συνέντευξης έχει ως εξής:

Δρ. Πεδιαδιτάκη, ποιο είναι το αντικείμενο της συνεργασίας σας με τη NASA;

«Η μελέτη μου επικεντρώνεται στην ανάπτυξη ενός νέου μοντέλου ανθρώπινου εγκέφαλου σε τσιπ (αγγλ. Brain-Chip) που βασίζεται στην τεχνολογία «Όργανα σε τσιπ» (αγγλ. Organs-on-Chip) της εταιρείας Emulate Inc.

Πρόσφατα η Emulate έλαβε το βραβείο για τη διεξαγωγή έρευνας στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό χρησιμοποιώντας το πλήρως αυτοματοποιημένο Brain-Chip για να μελετήσει τις επιπτώσεις της μικροβαρύτητας στην ανθρώπινη φυσιολογία και στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό.

Ο αιμαοεγκεφαλικός φραγμός είναι εκείνος που περιορίζει την είσοδο ουσιών στον εγκέφαλο.

Το Brain-Chip έχει σχεδιαστεί για να μιμείται την πολυπλοκότητα ενός ανθρώπινου αιματοεγκεφαλικού φραγμού, το οποίο περιλαμβάνει φλοιώδεις νευρώνες, αστροκύτταρα, περικύτταρα, και μικροαγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα από τον άνθρωπο (Human iPSCs).

Τα πειράματα θα διεξαχθούν υπό υγιείς και φλεγμονώδεις καταστάσεις για να εκτιμηθεί πώς το διαστημικό ταξίδι επηρεάζει τη λειτουργία των νευρώνων και του αιματοεγκεφαλικού φραγμού.

Το Brain-Chip έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει το ταξίδι του στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) στα τέλη Απριλίου από το Διαστημικό Κέντρο Κένεντι στη Φλόριντα, με το μεταγωγικό διαστημικό σκάφος Dragon της SpaceX.

Επί του παρόντος, είμαι στα εργαστήρια της NASA (Space Station Processing Facility) με τους μηχανικούς μας, ώστε να προετοιμάσουμε το Brain-Chip για την επερχόμενη διαστημική αποστολή».

Τι περιμένετε οι επιστήμονες να συμπεράνετε από αυτή τη διαδικασία;

«Είναι μια συναρπαστική ευκαιρία για εμάς, να συνεργαστούμε με επιστήμονες που εργάζονται στο διαστημικό πρόγραμμα, ώστε να αξιοποιήσουμε την έρευνα μας με τα όργανα σε τσιπ σε συνθήκες μειωμένης βαρύτητας.

Με την έρευνα στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό ευελπιστούμε να αλλάξουν ριζικά οι θεραπείες κι οι προσεγγίσεις μας για πολλές ασθένειες που αντιμετωπίζουμε στη Γη.

Συγκεκριμένα, στόχος της παρούσας έρευνας είναι να διερευνήσουμε τη σχέση μεταξύ της φλεγμονής και της λειτουργίας του εγκεφάλου η οποία είναι σημαντική για την κατανόηση νευροεκφυλιστικών ασθενειών, όπως η νόσος του Parkinson και η νόσος του Alzheimer.

Επιπλέον, η καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο η μειωμένη βαρύτητα κι οι άλλοι πιθανοί παράγοντες που σχετίζονται με τα διαστημικά ταξίδια επηρεάζουν τον ανθρώπινο εγκέφαλο μπορεί να συμβάλει στην πρόληψη και την αντιμετώπιση των επιπτώσεων αυτών, προστατεύοντας τους αστροναύτες σε μελλοντικές αποστολές και όχι μόνο, καθώς οι εμπορικές εταιρείες σχεδιάζουν ήδη να μεταφέρουν πολίτες στο διάστημα».

Τελικά, η επιστήμη είναι ένα; Βιολόγοι, αστροφυσικοί, μηχανικοί συνεργάζεστε για τον ίδιο σκοπό;

«Η διεπιστημονική προσέγγιση της έρευνας είναι αναμφίβολα αναγκαία στην καλπάζουσα ερευνητική πορεία της εποχής μας. Με τη βιοϊατρική έρευνα να εξελίσσεται με ταχείς ρυθμούς, οι βιολόγοι έχουν αποδείξει την αναγκαιότητα υιοθέτησης εννοιών και εργαλείων από άλλους τομείς, όπως η μηχανική μάθηση, η επιστήμη δεδομένων, η μηχανική και η φυσική.

Οι συμπράξεις-συνέργειες μεταξύ διαφορετικών επιστημών και γνωσιακών πεδίων μπορεί να οδηγήσει σε δημιουργική και υψηλού επιπέδου εφαρμοσμένη έρευνα με αντίκτυπο στην οικονομία και την κοινωνία.  Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα πολυεπιστημονικής έρευνας είναι η εταιρεία μας.

Η Emulate συγκεντρώνει ανθρώπους από διαφορετικούς κλάδους και περιβάλλοντα – ειδικά από τους τομείς της βιολογίας, της μηχανικής και του σχεδιασμού- με στόχο τη χρήση της στην τεχνολογία «Όργανα σε τσιπ» για την κατανόηση και την βελτίωση της ανθρώπινης υγείας.

Προσωπικά, αυτό το περιβάλλον με βοήθησε να ακονίσω τις υπάρχουσες δεξιότητές μου και να μάθω πολλά περισσότερα από επιστήμονες διαφορετικών γνωσιακών πεδίων που δεν είχα αλληλοεπιδράσει στο παρελθόν».

Η Αμερική είναι η χώρα της ευκαιρίας για τους ερευνητές;

«Η μετάβαση στο εξωτερικό μπορεί να επιτρέψει την έρευνα με διεθνώς καταξιωμένους επιστήμονες στον χώρο, τη δημιουργία νέων διεθνών συνεργασιών και την απόκτηση εμπειρίας από την έκθεση σε διαφορετικό εργασιακό περιβάλλον.

Η περιέργεια, η προσαρμοστικότητα, η ικανότητα επίλυσης προβλημάτων και η «ανοικτή» νοοτροπία είναι απαραίτητα στοιχεία για να εργαστεί και να ζήσει κανείς στο εξωτερικό και πολύτιμα εφόδια για τους επιστήμονες που είναι έτοιμοι να κάνουν το επόμενο βήμα στη σταδιοδρομίας τους».

Είστε ένα παράδειγμα brain drain. Θα μπορούσατε, όμως, να συνεχίσετε την έρευνά σας στη χώρα μας; Τα εμπόδια είναι μόνο οικονομικής φύσεως;

«Θεωρώ ότι η έρευνα δεν έχει σύνορα. Ως επιστήμονας είναι δύσκολο να προβλέψεις πώς θα εξελιχθεί η επιστημονική σου καριέρα και πού θα συναντήσεις τους ειδικούς στον τομέα σου που θα ενισχύσουν την ανάπτυξη και διάδοση του επιστημονικού έργου.

Είχα την τύχη να θέσω τα θεμέλια της ακαδημαϊκής και επιστημονικής μου έρευνας στην Ελλάδα και στη συνέχεια να έρθω σε επαφή με καταξιωμένους ερευνητές στις ΗΠΑ στον τομέα μου.

Και οι δύο χώρες έχουν υπάρξει παραγωγικές και δημιουργικές για την καριέρα μου ως επιστήμονα.

Ανυπομονώ να συνεχίσω το ερευνητικό μου έργο χωρίς προκαθορισμένα «καλούπια», διανοίγοντας τους ορίζοντές μου σε παγκόσμιο επίπεδο».

Emulate Inc.

Η εταιρεία EmulateInc. είναι μια ιδιωτική εταιρεία από το Ινστιτούτου Βιολογικών Εμπνευσμένων Μηχανικών Wyssστο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, που στοχεύει να αναδημιουργήσει συστήματα οργάνων – τσιπς, που λειτουργούν ως ανθρώπινα όργανα.

Συγκεκριμένα, η Emulateαναπτύσσει μια ολόκληρη σειρά οργάνων, όπως το ήπαρ, οι πνεύμονες, το έντερο και ο εγκέφαλος, για να κατανοήσει πώς οι ασθένειες, τα φάρμακα, τα χημικά και τα τρόφιμα επηρεάζουν την ανθρώπινη υγεία.

Η αρχή έγινε από την Κρήτη

Τα πρώτα σας βήματα έγιναν στο Ηράκλειο. Τι «κουβαλάτε» από το Πανεπιστήμιο Κρήτης και το ΙΤΕ στις ΗΠΑ;

«Η εμπειρία μου στην Κρήτη ήταν πολύ θετική, τόσο επαγγελματικά και όσο και προσωπικά. Μου παρείχε ευκαιρίες που δεν θα είχα διαφορετικά και μου έδωσε το εισιτήριο για να έρθω στις Ηνωμένες Πολιτείες. Είχα την τύχη να έχω σπουδαίους καθηγητές στο Πανεπιστήμιο της Κρήτης που είχαν επιρροή στην ανάπτυξή μου καθ’ όλη τη διάρκεια της εκπαίδευσής μου.

Οι σύμβουλοι και μέντορες της διδακτορικής μου διατριβής, καθηγητής Δρ. Αχιλλέας Γραβάνης και ο Αναπληρωτής Καθηγητής Δρ. Ιωάννης Χαραλαμπόπουλος με ενέπνευσαν όλα αυτά τα χρόνια και άλλαξαν τον τρόπο σκέψης τόσο σε ερευνητικούς όσο και σε μη ερευνητικούς τομείς.

Μου έδωσαν τα εφόδια και την ελευθερία στον σχεδιασμό του ερευνητικού μου έργου και την απαραίτητη καθοδήγηση, όποτε χρειαζόταν. Αυτό συνέβαλε στο να αποκτήσω εμπιστοσύνη στις ικανότητές μου ως επιστήμονας. Έμαθα να μην εγκαταλείπω την προσπάθειά μου και να συνεχίζω, ανεξαρτήτως των εμποδίων».

Είστε ακόμα στην αρχή της πορείας σας, λόγω ηλικίας εννοώ. Ποιος είναι ο στόχος σας για τα επόμενα χρόνια;

«Η έρευνα είναι ένα μακρύ ταξίδι προς το τελικό αποτέλεσμα. Η αναμονή για ανταμοιβή στον τελικό στόχο, όπως μια δημοσίευση, μπορεί να είναι κουραστική. Προτιμώ να ορίζω μικρότερα ορόσημα σε αυτό το ταξίδι και να γιορτάζω την επίτευξή τους.

Αυτό κάνει την ίδια τη διαδικασία κίνητρο. Θα ήθελα να δω τον εαυτό μου να συνεχίσει να διεξάγει έρευνα σχετική με τις νευροεκφυλιστικές νόσους, δημιουργώντας μοντέλα που μπορούν να παρέχουν υποστήριξη στη λήψη αποφάσεων για την ανάπτυξη φαρμάκων και εξατομικευμένων θεραπειών».

Από την Κρήτη στο Διάστημα

Ο Δρ Ιωσήφ Πεδιαδιτάκης είναι κύριος ερευνητής της εταιρείας EmulateInc. (Βοστώνη, Η.Π.Α), όπου ηγείται της ανάπτυξης ενός νέου μοντέλου ανθρώπινου εγκέφαλου σε τσιπ (αγγλ. Brain-Chip) το οποίο βασίζεται στην τεχνολογία «Όργανα σε τσιπ» (αγγλ. Organs-on-Chip).

Είναι απόφοιτος του Τμήματος Βιολογίας του Πανεπιστήμιου Κρήτης (2007) και έλαβε το μεταπτυχιακό και διδακτορικό του δίπλωμα από το Τμήμα Ιατρικής του Πανεπιστημίου Κρήτης σε συνεργασία με το Ίδρυμα Τεχνολογίας κι Έρευνας (ΙΤΕ) το 2010 και 2015 αντίστοιχα.

Στο πλαίσιο της διδακτορικής του διατριβής πρωτοστάτησε στην ανάπτυξη μιας νέας οικογένειας συνθετικών, διαπερατών από το αιματοεγκεφαλικό φραγμό, νευροτροφινών τις «Μικρονευροτροφίνες» (ΜΝΤ), ως πιθανή θεραπεία για ένα ευρύ φάσμα νευρολογικών διαταραχών, συμπεριλαμβανομένων της νόσου του κινητικού νευρώνα (ALS), της νόσου του Alzheimerκαι της νόσου του Parkinson.

Ο Δρ. Πεδιαδιτάκης έχει διαρκή επιστημονική παρουσία με δημοσιεύσεις άρθρων σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά, πατέντες αλλά και ένα μεγάλο αριθμό ανακοινώσεων σε διεθνή και ελληνικά συνέδρια.

Πηγή: patris