Βασικές αρχές βιοχημείας -Επίτομο

Οι πρόοδοι που έχουν λάβει χώρα στις βιοϊατρικές επιστήμες τα τελευταία χρόνια είναι πραγματικά υποβλητικές. Για την ακρίβεια, θα ήταν δύσκολο για εμένα να αποδώσω όλη την έκπληξη και τον ενθουσιασμό που έχω νιώσει ενώ ήμουν μάρτυρας όλων αυτών των εκπληκτικών εξελίξεων κατά τη διάρκεια του μισού αιώνα στον οποίο αναμίχθηκα στη βασική έρευνα. Όταν ξεκίνησα πριν από πενήντα χρόνια, όχι μόνο η γνώση μας επί των βιολογικών επιστημών ήταν στοιχειώδης, αλλά ακόμη κι ο τρόπος που σκεφτόμασταν γύρω από αυτά τα πεδία ήταν διαφορετικός. [...] Πενήντα χρόνια πριν, βασικά δε γνωρίζαμε τίποτα όσον αφορά στη ρύθμιση των κυτταρικών διεργασιών. Όροι όπως η "κυτταρική σηματοδότηση" ή η "μεταγωγή σήματος" δε θα είχαν κατανοηθεί. Η κυρίαρχη ιδέα ήταν ότι οι φυσιολογικές αντιδράσεις ρυθμίζονταν απλώς από το ρυθμό με τον οποίο συντίθεντο κι αποδομούνταν τα ένζυμα. Ωστόσο τότε, στα μέσα της δεκαετίας του '50, κατέστη σαφές ότι η ρύθμιση δε θα μπορούσε να στηρίζεται σε αυτό το μηχανισμό, διότι η πρωτεϊνική σύνθεση κι αποδόμηση ήταν εξόχως βραδείες διεργασίες. Τα κύτταρα έπρεπε να διαθέτουν οδούς τροποποίησης της ενεργότητας των ενζύμων τους μόλις αυτά παράγονταν κι ελευθερώνονταν εντός του κυττάρου. Έπρεπε να είχαν την ικανότητα προσαρμογής στο περιβάλλον τους, ικανοποίησης των μεταβολικών τους αναγκών σχεδόν ακαριαία, και σε κάθε περίπτωση, σε απόκριση προς οποιεσδήποτε εσωτερικές ή εξωτερικές απαιτήσεις ετίθεντο σε αυτά. Τότε πρωτοανακαλύφθηκε η ρύθμιση των ίδιων των ενζύμων, όπως η ομοιοπολική τους τροποποίηση μέσω της αναστρέψιμης πρωτεϊνικής φωσφορυλίωσης ή η μη ομοιοπολική τροποποίηση σύμφωνα με τα αλλοστερικά ή επαγωγικής προσαρμογής μοντέλα. Όμως, είναι η τελευταία εικοσαετία το διάστημα κατά το οποίο έχουμε σταθεί μάρτυρες των πιο εκρηκτικών προόδων στη βιοχημεία και τη μοριακή βιολογία μέσω της εισαγωγής εξόχως εκλεπτυσμένων νέων τεχνολογιών. Αυτές μας έφεραν, λόγου χάρη, τη γενετική μηχανική με την κλωνοποίηση, το χειρισμό, την έκφραση και την εύρεση της αλληλουχίας των γονιδίων, χωρίς την οποία δε θα γνωρίζαμε ουσιαστικά τίποτα όσον αφορά στη γενετική μας συγκρότηση, τις κληρονομικές νόσους όπως η μυϊκή δυστροφία, η κυστική ίνωση ή ο διαβήτης, τις ιογενείς νόσους όπως το AIDS, ή τον καρκίνο. Ως συνέπεια των προαναφερομένων, η ιατρική και η βιολογία θα αλλάξουν δραματικά. Η γονιδιωματική θα παίξει κρίσιμο ρόλο στην πρόγνωση, τη διάγνωση και τη θεραπεία νόσων, όπως ο καρκίνος. Η σταθερή μείωση του κόστους της εύρεσης της γονιδιακής αλληλουχίας θα μας καταστήσει ικανούς να καθορίζουμε τη γενετική σύσταση των περισσοτέρων ασθενών για εξατομικευμένη και προσωποποιημένη ιατρική. Αυτό θα μας επιτρέψει να προβλέπουμε ποιο άτομο θα μπορούσε να είναι περισσότερο επιρρεπές σε μία συγκεκριμένη νόσο, ποια θεραπεία ή φάρμακο θα μπορούσε να είναι περισσότερο κατάλληλη και ποιος ασθενής θα μπορούσε να διατρέχει υψηλότερο κίνδυνο επανεμφάνισης της νόσου. Σήμερα, το ίδιο φάρμακο χορηγείται σχεδόν ομοιόμορφα στους περισσότερους ασθενείς για μία δεδομένη κατάσταση, μη γνωρίζοντας εάν θα είναι αποτελεσματικό, αναποτελεσματικό ή ενδεχομένως επιβλαβές. Στο μέλλον, τα φάρμακα θα επιλέγονται, εάν δε δημιουργούνται, για κάθε μεμονωμένο ασθενή. Είναι προφανές, πλέον, ότι προκειμένου να διατηρούνται στο ύψος των απαιτήσεων των επιστημονικών τους πεδίων, οι μελλοντικοί επαγγελματίες της βιολογίας ή της ιατρικής θα πρέπει να διαθέτουν μία βαθιά κατανόηση αυτών των βασικών ζητημάτων και μία πλήρη εξοικείωση με τις πρόσφατες εξελίξεις που έχουν τελεστεί. Εδώ, έρχεται το ανά χείρας σύγγραμμα να διαδραματίσει το δικό του ρόλο. Από την πρώτη εμφάνισή του, το 1982, το σύγγραμμα υπό τον τίτλο "Αρχές της Βιοχημείας του Lehninger, έχει παραμείνει μία από τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες πηγές βιοχημικής πληροφόρησης και η σταθερή αναφορά που καθοδήγησε μία ολόκληρη γενιά φοιτητών, ερευνητών και κλινικών ιατρών. Η τελευταία, Πέμπτη έκδοση, αντιπροσωπεύει ενδεχομένως την πιο περιεκτική κι ενημερωμένη σύνοψη της βιοχημικής γνώσης. [...]