«Η Πάτρα μπορεί...»

Θέλει όμως η Πολιτεία ένα άλμα στο μέλλον;

(ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ  2002
Της Γ. ΚΑΡΑΛΗ
)

 Δύο καθηγητές προτείνουν τη δημιουργία Ινστιτούτου Βιοπληροφορικής

Η Βιοπληροφορική είναι η επιστήμη του 21ου αιώνα. Όλο και πιο συχνά στα χρόνια που θα έρθουν θα ακούμε να γίνεται λόγος γι’ αυτήν. Στα μεγάλα ερευνητικά Ινστιτούτα της Γερμανίας, της Αγγλίας, της Αμερικής οι επιστήμονες (της Μοριακής Βιολογίας, της Πληροφορικής, της Ιατρικής) έχουν αρχίσει να ασχολούνται μαζί της. Το ερώτημα είναι τι γίνεται στη χώρα μας. Μέχρι τώρα δεν έχει γίνει κάτι. Μπορεί όμως να ξεκινήσει και να δημιουργηθεί ένα Ινστιτούτο Βιοπληροφορικής.

Η Πάτρα περιοχή που είναι πολύ ισχυρή στον τομέα της Πληροφορικής (τόσο λόγω του τμήματος Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής του Πανεπιστημίου Πατρών όσο και του Ινστιτούτου Τεχνολογίας Υπολογιστών) αλλά και των επιστημών της Ιατρικής και της Μοριακής Βιολογίας μπορεί να είναι ο χώρος όπου θα αναπτυχθεί το Ινστιτούτο Βιοπληροφορικής.

Δύο κορυφαίοι επιστήμονες που εργάζονται στην πόλη μας ο καθηγητής Πληροφορικής Αθανάσιος Τσακαλίδης και ο αναπληρωτής καθηγητής Ιατρικής Αθανάσιος Παπαβασιλείου όχι μόνο οραματίζονται, αλλά έχουν αρχίσει να συνεργάζονται για το κοινό καλό. Δεν αρκεί όμως αυτό χρειάζεται ένας επίσημος φορέας – το Ινστιτούτο Βιοπληροφορικής – για να μπορέσει να συγκεντρώσει την κρίσιμη επιστημονική μάζα (και να υπάρχει αρκετή και εκλεκτή στην Ελλάδα και στο εξωτερικό), να «φέρει» στη χώρα μας τη γνώση που μέχρι τώρα υπάρχει, να επικοινωνήσει με τις εξέχουσες προσωπικότητες του εξωτερικού και να εντοπίσει τους τομείς εκείνους που θα υπηρετήσει. Είναι μια χρυσή ευκαιρία για να αποδείξει η χώρα μας ότι δεν είναι ουραγός αλλά ότι μπορεί και αυτή να συνεισφέρει στο νέο κόσμο της γνώσης του μικρόκοσμου την ελληνική προστιθέμενη αξία. Επιστήμονες υψηλού επιπέδου και διεθνώς αναγνωρισμένου έχουμε στο Πανεπιστήμιο Πατρών αρκεί η πολιτεία να θέλει να ανοίξει τους ορίζοντες και να αναγάγει την Ελλάδα σε χώρα που θα μετέχει ουσιαστικά στο επιστημονικό γίγνεσθαι. Οφείλει να προχωρήσει. Γι’ αυτή τη νέα επιστήμη και τις προοπτικές της μιλούν στην «Π.τ.Δ.» οι καθηγητές: Αθανάσιος Τσακαλίδης και Αθανάσιος Παπαβασιλείου.

«Η Πληροφορική είναι η επιστήμη που έχει αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια. Η εξέλιξή της διήνυσε τρία στάδια. Ξεκινώντας από ένα πολύ καλό «εργαλείο» σε μικρό ατομικό επίπεδο, πέρασε στο επόμενο όπου ικανοποιεί πολλούς τομείς εκπαίδευση, ψυχαγωγία, ενημέρωση και πιάνει πια όλο το φάσμα της οικονομικής και κοινωνικής ζωής. Είναι αυτό που λέμε τεχνολογικό υπερπεριβάλλον στο οποίο ο άνθρωπος προσπαθεί να έχει πιο αποτελεσματικές εφαρμογές» λέει ο καθηγητής Αθ. Τσακαλίδης.

Το τρίτο στάδιο ξεκινάει τώρα και μπορούμε να το φανταστούμε – είναι η βασική διεπιστημονική συνεισφορά της Πληροφορικής. Αρχικά σαν εργαλείο, σαν περιβάλλον πώς θα προσεγγίσει μεγάλες περιοχές της Βιολογίας, της ιατρικής π.χ. πως θα βρούμε καινούργια φάρμακα, πιο συγκεκριμένα και αποτελεσματικά με λιγότερο κόστος. Το στάδιο αυτό της πληροφορικής θα μπορούσε επίσης να επεκταθεί στις τέχνες, τις φυσικές γλώσσες, την αστρονομία, τη μηχανολογία κ.λπ.

Όλα τώρα ξεκινούν. Η Πληροφορική είναι πολύ ώριμη να πλησιάσει συγκεκριμένα μόρια από τις χημικές ουσίες και να αναπαραστήσει τη γεωμετρική δομή τους αλλά και τη λειτουργική της διάσταση. Αυτό το κάνει με τα εργαλεία που έχει. Πέραν από εκεί θα υπάρξουν διάφορες τεχνικές που έχει για να αποθηκεύσει και να επεξεργάζεται τεράστιες ποσότητες πληροφοριών σε ελάχιστο χώρο. Η Πληροφορική είναι έτοιμη, θωρακισμένη, και μπορεί να πλησιάσει το Βιολόγο και να μπορέσει να τον βοηθήσει να δει αυτό που φαντάζεται.

Ο καθηγητής Αθ. Παπαβασιλείου προσθέτει: «Η Πληροφορική πρέπει να μπει, είναι αναγκαίο να μπει στις Βιολογικές επιστήμες για να απαντήσει, όχι σε συγκεκριμένα προβλήματα, αλλά για να αναθεωρήσει την άποψη που αρχίζει να διαμορφώνεται στο χώρο των βασικών επιστημών για το μικρόκοσμο γενικότερα. Η επανάσταση της Φυσικής στις αρχές του 20ού αιώνα χρησιμοποιήθηκε για την κατανόηση κοσμολογικών προβλημάτων τα οποία βοήθησαν για την αντιμετώπιση και επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων του σύγχρονου κόσμου. Από εκεί και πέρα τη σκυτάλη την πήρε η Χημεία και με τις ανακαλύψεις της Κβαντικής Φυσικής βοήθησε ώστε να αρχίσει η κατανόηση βήμα, βήμα της Βιολογίας, για να φτάσουμε στα 20 τελευταία χρόνια στην έκρηξη της Μοριακής Βιολογίας, που ξεκλείδωσε το κύτταρο και κατόρθωσε ως ένα σημείο να «δει» πώς λειτουργούν τα μόρια αυτά που σχετίζονται με τη ζωή.Το πρόβλημα άρχισε να προκύπτει από τη στιγμή που αυξάνονται τα δεδομένα. Έχουμε τα φυσιολογικά κύτταρα από τη μια και τις παθολογικές καταστάσεις. Αρχίζει να μαζεύεται ένας τεράστιος όγκος πληροφοριών και από τη μια πλευρά και από την άλλη. Υπάρχει μια στοίβαξη δεδομένων, που λειτουργούν μεν παράλληλα αλλά ποτέ το ένα δεν κοιτάζει το άλλο. Φτάνουμε σε ένα σημείο που θέλουμε να επέμβουμε και να απαντήσουμε σε ιατρικά ερωτήματα αλλά δεν μπορούμε πλέον να χρησιμοποιήσουμε τις πληροφορίες που προήλθαν από τη Μοριακή Βιολογία. Αυτό συμβαίνει γιατί οι έρευνες γίνονται σε διάφορα σημεία του πλανήτη (και εκεί ίσως το INTERNET θα μπορούσε να βοηθήσει) αλλά κυρίως επειδή η επεξεργασία αυτών των δεδομένων δεν μπορεί να γίνει παρά μόνον εάν αλλάξουμε τη θεώρησή μας για το τι σημαίνει Μικρόκοσμος.

Εδώ είναι που μπορεί να μπει η ΒΙΟΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ. Θα μπορούσαμε να την πούμε και Κυβερνητική του κυττάρου. Το κύτταρο να το δούμε ως επεξεργαστή πληροφοριών, που λειτουργεί μ’ έναν ορισμένο τρόπο φυσιολογικά. Κάτι απορυθμίζεται παθολογικά και το πρόβλημά μας είναι με τα δεδομένα που έχουμε από τον χώρο των βασικών επιστημών να μπορέσουμε να απαντήσουμε πλέον με εξαιρετική εξειδίκευση, σε προβλήματα της φυσιολογικής λειτουργίας και επομένως να δώσουμε λύσεις σε παθολογικές καταστάσεις.

Μια πρώτη προσέγγιση είναι με τα εργαλεία της Βιοπληροφορικής να μπορέσουμε να φτιάξουμε ένα καινούργιο περιβάλλον – είτε αυτό θα είναι ηλεκτρονικός υπολογιστής είτε είναι ασθενής αλλά να τον βλέπουν με τον ίδιο τρόπο και στον οποίο χρησιμοποιώντας τα δεδομένα, εξατομικευμένα πλέον, κάθε ανθρώπου (την παθολογική κατάσταση του ασθενούς) δίνοντάς του τα στοιχεία που θα συγκεντρώνουμε από την έρευνα, να απαντούμε σε επίπεδο, διάγνωσης στην αρχή, πρόγνωσης στην συνέχεια και θεραπευτικής παρέμβασης. Είναι καταλυτικός ο ρόλος της Βιοπληροφορικής με τις διάφορες εκφάνσεις της – που ξεπηδούν σιγά – σιγά. Υπάρχουν δυο ξεχωριστές υποκατηγορίες της Βιοπληροφορικής σήμερα: Η Πρωτεομική και Λειτουργική Γονιδιοματική.

Το 2005 πιθανολογούμε ότι θα έχουμε μπροστά μας αποκωδικοποιημένη τη γενετική πληροφοριών. Θα έχουμε μπροστά μας άπειρους τόμους λέξεων, που όμως θα είναι ασύντακτες, που δεν θα φτιάχνουν κείμενα. Καλείται λοιπόν το κομμάτι που λέγεται Λειτουργική Γονιδιωματική να μας διαβάσει με σύνταξη και στίξη όλο αυτό το χάος των λέξεων. Εδώ είναι που η βιοπληροφορική θα έχει έναν καθοριστικό ρόλο, αφού με τα εργαλεία της θα υποδείξει με ποιον τρόπο θα πρέπει να διαβάζουμε όλη αυτή την λειτουργία και τι θα πρέπει να περιμένουμε σε επίπεδο λειτουργίας του κυττάρου, σε φυσιολογική περίπτωση, αλλά και του κυττάρου του ασθενούς σε παθολογικές περιπτώσεις.

Πιστεύουμε ότι η επεξεργασία αυτής της πληροφορίας θα χρειαστεί 20 χρόνια. Θα είμαστε στην συνέχεια σε θέση να τακτοποιούμε τις δομές των βιολογικών μορίων που είναι υπεύθυνα για τις φυσιολογικές λειτουργίες των κυττάρων, και τα οποία όταν απορυθμίζονται, οδηγούν σε παθολογικές καταστάσεις, όπως π.χ. ο καρκίνος. Τακτοποιώντας τέτοιες δομές, θα μπορούμε να τη χρησιμοποιούμε κάνοντας υποκατάσταση επεξεργασίας στους ηλεκτρονικούς υπολογιστές – θα κάνουμε το μοντέλο του, θα πειραματιζόμαστε, το αλλάζουμε κατά το δοκούν. Παίζουμε με αυτό το μοντέλο και χρησιμοποιώντας το ως μήτρα μπορούμε να «χτίσουμε» δικά μας μόρια τα οποία θα αποκλείσουν ή θα ενισχύσουν διαφορετικές λειτουργίες».

 Ο γάμος των τομέων, η γέννηση των λύσεων

 

«Είναι φανερό ότι υπάρχει μπροστά μας ένα χάος γνώσης. Η πληροφορική με τα εργαλεία και το περιβάλλον της μπορεί να δαμάσει αυτό το χάος της γνώσης, αφού έχουμε τη δυνατότητα να αποθηκεύσουμε αυτές τις γνώσεις – να συμπιέσουμε τους τεράστιους χώρους που απαιτούνται. Στη συνέχεια μπορούμε να δημιουργήσουμε τεχνικές δειγματοληψίας και να πειραματιστούμε. Η Πληροφορική έχει μέχρι τώρα πολύ καλά αποτελέσματα σε τέτοιου είδους προβλήματα. Από την άλλη το πιο σημαντικό είναι η έννοια της εξατομίκευσης. Το γεγονός δηλαδή ότι ο καθένας θα μπορεί να είναι ξεχωριστό μοντέλο πάνω στο οποίο θα μπορούμε να εργαστούμε.

Στην ουσία βρισκόμαστε στην αρχή, στο πρώτο στάδιο στο διερευνητικό. Αλλά υπάρχει μία διαίσθηση ότι γίνεται κάτι καλό, γιατί μόνο η διεπιστημονική σχέση, το «πάντρεμα» μεγάλων τομέων θα μπορέσει να λύσει μεγάλα προβλήματα. Εάν εστιάσουμε το πρόβλημα π.χ. στα νέα φάρμακα, το μόριο θα είναι το κύριο όργανο απεικόνισης και μοντελοποίησης.

Με άλλα λόγια θα συγκεντρώνεται η πληροφορία στον ηλεκτρονικό υπολογιστή, για να οδηγήσει στη λήψη αποφάσεων». Εφ’ όσον έχουμε τις πληροφορίες για το κύτταρο, πρέπει να τις ταξινομήσουμε και επομένως να προβλέψουμε και το τελικό αποτέλεσμα και όταν θέλουμε να παρέμβουμε – όταν γνωρίζουμε που βρίσκεται η βλάβη – να προβλέψω το μέγεθος και να το καταστείλω κόβοντας το συγκεκριμένο στοιχείο. Η βλάβη θα τακτοποιείται συγκεκριμένα.