ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 11 ΙΟΥΛΙΟΥ 2025

Η διάγνωση του καρκίνου στον άνθρωπο οφείλεται στην παρουσία περιβαλλοντικών και γενετικών παραγόντων. Το 70% των περιστατικών καρκίνου είναι σποραδικά, το 10% αυτών έχουν κληρονομική βάση ενώ το 20% χαρακτηρίζονται ως οικογενή δηλαδή παρατηρούνται πολλαπλά περιστατικά κακοηθειών σε μια οικογένεια χωρίς να έχει προσδιορισθεί η ακριβής γενετική αιτία που τα έχει προκαλέσει. Την τελευταία δεκαετία, ο ερχομός των νέων τεχνολογιών αλληλούχησης του DNA έχει αλλάξει δραματικά το πεδίο της Γενετικής και της Ογκολογίας. Η αυξανόμενη διαθεσιμότητα της νέας τεχνολογίας της Eπόμενης Γενιάς Αλληλούχησης (Next Generation Sequencing-NGS) έχει παίξει σημαντικό ρόλο στην καλύτερη κατανόηση του γενετικού υπόβαθρου του καρκίνου που χαρακτηρίζεται από υψηλή πολυπλοκότητα και ετερογένεια. Η εφαρμογή του NGS σε γενετικό υλικό των ατόμων που χαρακτηρίζονται από σοβαρό οικογενειακό ιστορικό ή/και νεαρή ηλικία διάγνωσης κακοήθειας (ομάδα υψηλού κινδύνου) έχει συμβάλει στην ανίχνευση παθογόνων παραλλαγών σε περισσότερα από 100 γονίδια προδιάθεσης στον καρκίνο. Συνεπώς, η εφαρμογή και η ευρεία χρήση των πολυγονιδιακών πάνελ για τη διεξαγωγή γονιδιακών ελέγχων στην κλινική πρακτική επιτρέπει την ταυτοποίηση πολλαπλών παθογόνων παραλλαγών σε γονίδια υψηλής ή μεσαίας διεισδυτικότητας προδιάθεσης στον καρκίνο προκειμένου να αναγνωρισθούν τα άτομα υψηλού κινδύνου αλλά και να καταδείξει τους ασθενείς που μπορούν να επωφεληθούν από στοχευμένη θεραπεία. Η παρούσα ομιλία περιλαμβάνει τη γενετική αρχιτεκτονική διαφόρων τύπων κληρονομικού καρκίνου και τις νεότερες μεθοδολογίες ανάγνωσης του DNA που έχουν συμβάλει σημαντικά στην ταυτοποίηση νέων γονιδίων προδιάθεσης στον καρκίνο.

Η αυτοανοσία είναι μια παθολογική κατάσταση στην οποία το ανοσοποιητικό σύστημα λανθασμένα στοχεύει και επιτίθεται στα υγιή κύτταρα, ιστούς και όργανα του οργανισμού. Κεντρικό της γνώρισμα αποτελεί η απώλεια της «ανοσιακής ανοχής», η χρόνια φλεγμονή και η παραγωγή αυτό-αντισωμάτων και Τ λεμφοκυττάρων που στοχεύουν υγιή κύτταρα. Συχνά έχει υπόβαθρο γενετικής προδιάθεσης σε συνδυασμό με περιβαλλοντικούς παράγοντες. Ένας τέτοιος γενετικός παράγοντας προδιάθεσης για συγκεκριμένες μορφές αυτοανοσίας είναι τα μόρια ιστοσυμβατότητας. Πρόσφατα ερευνητικά ευρήματα έχουν προτείνει συγκεκριμένους μοριακούς μηχανισμούς ανάπτυξης αυτοανοσίας σχετιζόμενης με τα μόρια ιστοσυμβατότητας. Η ανάλυση των μηχανισμών αυτών υποδεικνύει ήδη νέες οδούς για καινοτόμες θεραπείες για αυτές τις μορφές αυτοανοσίας.

Endoplasmic Reticulum Aminopeptidases ERAP1 and ERAP2 along with the Insulin Regulated Aminopeptidase IRAP, comprise the oxytocinase subfamily of M1 aminopeptidases. These enzymes primarily hydrolyze the peptidic bond from the aminoterminal end of precursor antigenic peptides to generate mature epitopes. These epitopes are then loaded onto the molecules of major histocompatibility complex class I (MHCI) to inform the immune system about the cell’s health. Due to their critical role in the regulation of adaptive immune responses and the altered expression levels and enzymatic activity observed in various pathological conditions, there is a crucial need for their pharmacological regulation by small molecules. In our drug discovery journey, we integrate biochemical, mechanistic, and structural analyses to evaluate the potency of these small molecules. Our approach provides insights into the mechanisms by which these inhibitors interact with, are recognized by, and regulate the enzymatic activity of aminopeptidases. Additionally, we study the conformational changes these enzymes undergo upon inhibitor binding, which is essential for understanding their inhibition and developing more effective therapeutic agents. By combining these multidisciplinary approaches, we aim to identify novel inhibitors that can modulate the activity of ERAP1, ERAP2, and IRAP, thereby offering potential therapeutic strategies for diseases with dysregulated aminopeptidase activity.

Οι οπτικοί ανοσοαισθητήρες είναι αναλυτικές διατάξεις που συνδυάζουν βιολογικά στοιχεία αναγνώρισης (αντισώματα ή αντιγόνα) με φυσικοχημικούς μεταλλάκτες για την ανίχνευση και την ποσοτικοποίηση ουσιών σε βιολογικά, περιβαλλοντικά ή δείγματα τροφίμων. Τα τελευταία δέκα χρόνια, η ομάδα μας έχει εστιάσει στην ανάπτυξη οπτικών βιοαισθητήρων βασισμένων στη συμβολομετρία Mach-Zehnder και στη φασματοσκοπία ανάκλασης λευκού φωτός. Οι αισθητήρες που βασίζονται στη συμβολομετρία Mach-Zehnder (MZIs) περιλαμβάνουν κυματοδηγούς από νιτρίδιο του πυριτίου ενσωματωμένους σε ψηφίδες πυριτίου με διόδους εκπομπής λευκού φωτός και φωτοανιχνευτές. Η ενσωμάτωση της πηγής λευκού φωτός εισήγαγε μια καινοτόμο στρατηγική ανίχνευσης η οποία αξιοποιεί την ανάλυση ολόκληρου του φάσματος για την αύξηση της ευαισθησίας ανίχνευσης. Με τα χρόνια, έχουν αναπτυχθεί διαφορετικές διαμορφώσεις ψηφίδων, τα πλεονέκτημα και τα μειονεκτήματα των οποίων θα αναλυθούν αναλυτικά. Όσον αφορά τους βιοαισθητήρες που βασίζονται στη φασματοσκοπία λευκού φωτός (WLRS) επίσης έχουν εξελιχθεί μέσα στα χρόνια τόσο αναφορικά με την αναλυτική τους ικανότητα, όσο και ως προς τη μείωση του μεγέθους του συστήματος και τη κατασκευή αυτοματοποιημένης συσκευής για παρακολούθηση ανοσοαντιδράσεων σε πραγματικό χρόνο. Και οι δύο τύποι οπτικών αισθητήρων έχουν εφαρμοστεί για την ανοσοχημική ανίχνευση ενός ή πολλαπλών αναλυτών που σχετίζονται με την ασφάλεια των τροφίμων, τη κλινική διάγνωση ή την ανίχνευση περιβαλλοντικών ρύπων.

Η σωματιδιακή ρύπανση αποτελεί ένα από τα σοβαρότερα περιβαλλοντικά προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι σύγχρονες πόλεις. Τα αιωρούμενα σωματίδια (PM) στην ατμόσφαιρα μπορούν να προέρχονται από διάφορες πηγές, τόσο φυσικές όσο και ανθρωπογενείς, και μπορούν να έχουν σοβαρές επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία και στο περιβάλλον. Στην ομιλία αυτή, θα διερευνηθούν οι βασικές κατηγορίες των αιωρούμενων σωματιδίων, όπως τα PM10 και PM2.5, καθώς και οι διάφορες πηγές από τις οποίες προέρχονται. Ιδιαίτερη έμφαση θα δοθεί στους τρόπους με τους οποίους προσδιορίζονται οι πηγές της σωματιδιακής ρύπανσης, χρησιμοποιώντας στατιστικές μεθόδους (source apportionment) και η χρήση προχωρημένων τεχνικών ανάλυσης. Θα παρουσιαστούν δεδομένα και παραδείγματα από πρόσφατες μελέτες, που δείχνουν τις κύριες πηγές ρύπανσης σε διάφορες περιοχές, καθώς και τις τεχνικές που χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση των επιπτώσεων των σωματιδίων στην ανθρώπινη υγεία. Η ομιλία στοχεύει να ενημερώσει σχετικά με τις σύγχρονες προκλήσεις που θέτει η σωματιδιακή ρύπανση και τις καινοτόμες προσεγγίσεις που αναπτύσσονται για τον προσδιορισμό και την αντιμετώπιση των πηγών της.

Η συμμετοχή των ΑΠΕ στο παγκόσμιο ενεργειακό μίγμα αυξάνει συνεχώς έναντι των ορυκτών καυσίμων, αφού σχεδόν κανείς δεν αμφισβητεί, πλέον, τη σημασία τους για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής. Η τάση αυτή αναμένεται να ενισχυθεί περισσότερο καθώς τα διασυνδεδεμένα δίκτυα θα επεκτείνονται και θα αναπτυχθούν αποδοτικές τεχνολογίες αποθήκευσης της ενέργειας που παράγεται από τις ΑΠΕ. Συγκεκριμένα, η ηλιακή ενέργεια είναι η πιο άφθονη και άμεσα διαθέσιμη μορφή ενέργειας που υπάρχει στη Γη. Υπάρχουν δύο διαφορετικοί τρόποι αξιοποίησής της, με μετατροπή: α) σε ηλεκτρισμό (φωτοβολταϊκά), β) σε θερμότητα (θερμικά ηλιακά). Καθεμία από τις τεχνολογίες αυτές συνδυάζεται με διαφορετικές μεθόδους αποθήκευσης: μπαταρίες για τα φωτοβολταϊκά, αποθήκευση ως αισθητή ή λανθάνουσα θερμότητα για τα θερμικά ηλιακά. Το υδρογόνο είναι φορέας ενέργειας αλλά ταυτόχρονα και μια μέθοδος αποθήκευσης. Στην ιδανική περίπτωση, η περίσσεια της ενέργειας που παράγεται από τις ΑΠΕ χρησιμοποιείται για την ηλεκτρόλυση νερού και την παραγωγή υδρογόνου, το οποίο στη συνέχεια, αξιοποιείται είτε σε μηχανές εσωτερικής καύσης είτε σε κυψέλες καυσίμου (fuel cells). Η ασφαλής μεταφορά και αποθήκευσή του είναι θέματα που ακόμα δεν έχουν λυθεί. Αλλά πόσο κοντά είμαστε στην εφαρμογή των παραπάνω τεχνολογιών και ποια τα εμπόδια που πρέπει να ξεπεραστούν; Και ποια είναι τα ερευνητικά επιτεύγματα του Δημόκριτου στις παραπάνω περιοχές;

Η ποσοτική εκτίμηση επικινδυνότητας (quantitative risk assessment – QRA) αποτελεί ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο στα χέρια του μηχανικού για το χαρακτηρισμό του επιπέδου ασφαλείας μιας εγκατάστασης, ενός χώρου εργασίας ή ενός οργανισμού. Βάσει των αποτελεσμάτων της ποσοτικής εκτίμησης επικινδυνότητας μπορούν να παρθούν αποφάσεις για την εισαγωγή νέων μέτρων, νέων διαδικασιών ή/και νέων συστημάτων ασφαλείας με στόχο τη βελτίωση (όπου χρειάζεται) του επιπέδου ασφαλείας της εγκατάστασης ή του χώρου εργασίας. Η ποσοτική εκτίμηση επικινδυνότητας περιέχει τόσο το κομμάτι της αξιοπιστίας των συστημάτων και του εξοπλισμού όσο και το κομμάτι του ανθρώπινου και οργανωτικού παράγοντα. Επίσης συμπεριλαμβάνει τον υπολογισμό των επιπτώσεων σε περίπτωση ατυχήματος, ο οποίος είναι απαραίτητος για το σχεδιασμό και την εκπαίδευση σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Στην συγκεκριμένη παρουσίαση θα αναλυθούν τα βήματα για την ποσοτική εκτίμηση επικινδυνότητας σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις και θα δοθούν συγκεκριμένα παραδείγματα από εφαρμογές σε χημικές βιομηχανίες, σε εγκαταστάσεις παραγωγής και αποθήκευσης ενέργειας, σε καινοτόμα υλικά, σε οδικές σήραγγες και μεταφορές, καθώς και σε πιο πολύπλοκα συστήματα που μπορούν να αποτελέσουν κίνδυνο για την ανθρώπινη ζωή ή το περιβάλλον.

Η Ελεγχόμενη Θερμοπυρηνική Σύντηξη αναμένεται ότι θα αντιμετωπίσει τις ενεργειακές ανάγκες της ανθρωπότητας στο μέλλον, παρέχοντας ανεξάντλητη και περιβαλλοντικά «φιλική» ενέργεια. Η ευρωπαϊκή προσπάθεια για την επίτευξη παραγωγής ενέργειας μέσω σύντηξης έως το 2050 βασίζεται σε τρεις μεγάλες πειραματικές εγκαταστάσεις: το Joint European Torus (JET), το διάδοχό του ITER και τον αντιδραστήρα παραγωγής ενέργειας DEMO. Το JET είναι αυτή τη στιγμή η μεγαλύτερη σε λειτουργία πειραματική συσκευή θερμοπυρηνικής σύντηξης με την οποία έχει αποδειχθεί θετικό ισοζύγιο στην παραγωγή ενέργειας. Στα πλαίσια της ομιλίας θα συζητηθούν οι μεγάλες προκλήσεις που σχετίζονται με το στόχο για παραγωγή ενέργειας μέσω σύντηξης καθώς και η αξιοποίηση της εμπειρίας του JET στο σχεδιασμό και τη λειτουργία των μελλοντικών αντιδραστήρων ITER και DEMO. Επίσης θα γίνει ανασκόπηση των ερευνητικών δραστηριοτήτων της Ομάδας Τεχνολογίας Σύντηξης του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» στο πλαίσιο του Ευρωπαϊκού Προγράμματος Θερμοπυρηνικής Σύντηξης, οι οποίες περιλαμβάνουν, μεταξύ άλλων, νετρονικούς υπολογισμούς για το JET και το ITER, πειράματα ανίχνευσης νετρονίων και προσδιορισμού νετρονικών ροών με χρήση ανιχνευτών ενεργοποίησης, πειράματα και υπολογισμούς ενεργοποίησης υλικών, μελέτη ραδιολογικών ιδιοτήτων υλικών σύντηξης καθώς και την ανάπτυξη καινοτόμων ανιχνευτών νετρονίων με εφαρμογή στο περιβάλλον των αντιδραστήρων παραγωγής ενέργειας μέσω σύντηξης.

Θα παρουσιαστεί μια ανασκόπηση μελετών Υπολογιστικής Ρευστομηχανικής (ΥΡ) του Εργαστηρίου Περιβαλλοντικών Ερευνών (ΕΠΕΡ) του ΙΠΡΕΤΕΑ του Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. "Δημόκριτος" που σχετίζονται με την ασφαλή χρήση του υδρογόνου, το οποίο έχει μοναδικά πλεονεκτήματα ως ενεργειακός φορέας/ καύσιμο. Σε μελέτες ασφάλειας υδρογόνου με ΥΡ η από δεκαετιών σχετική έρευνα του ΕΠΕΡ έχει γίνει κυρίως με χρήση του συνεχώς εξελισσόμενου κώδικα ADREA-HF και έχει αποφέρει τριψήφιο αριθμό επιστημονικών δημοσιεύσεων και μεγάλη προσφορά σε ευρωπαϊκά ερευνητικά προγράμματα. Οι μελέτες κατηγοριοποιούνται ανάλογα με το αν το υδρογόνο είναι υγρό (που εξυπηρετεί την αποθήκευση και μεταφορά μεγάλων ποσοτήτων) ή αέριο. Μελέτες αέριου υδρογόνου έχουν γίνει σε κλειστούς και ανοικτούς χώρους, σε πρατήρια υδρογόνου, σε πόλεις, σε τούνελ, αλλά και σε πιο θεμελιώδη προβλήματα όπως διασπορά, καύση και ακτινοβολία από πίδακες. Οι μελέτες υγρού υδρογόνου περιλαμβάνουν εκλύσεις σε πρατήρια, σε εξωτερικό χώρο, γύρω από κτίρια, σε κλειστούς χώρους κ.ά. και έχουν δείξει ότι στο συγκεκριμένο επιστημονικό πεδίο χρειάζεται περισσότερη θεωρητική, πειραματική και υπολογιστική έρευνα. Οι εργασίες αυτές έχουν αξιόλογη συνεισφορά σε τομείς όπως σχεδιασμό πειραμάτων, εξήγηση πειραματικών αποτελεσμάτων και ατυχημάτων, κατανόηση φυσικών φαινομένων και μηχανισμών, εξέταση εναλλακτικών σεναρίων, προσδιορισμό κατάλληλου εξαερισμού, καθορισμό δυσμενών καταστάσεων, εκτίμηση επιπτώσεων, ανάλυση επικινδυνότητας, οδηγίες ασφαλείας και εξακρίβωση αξιοπιστίας απλούστερων κωδίκων.