Προσωπικό

Ερευνητές
Μαρία Ζερβού, Ph.D., M.Sc.- Ερευνήτρια Γ
Παναγιώτης Ζουμπουλάκης, Ph.D. MBA - Ερευνητής Δ

Εξωτερικοί Επιστημονικοί Συνεργάτες
Θωμάς Μαυρομούστακος, Αν. Καθηγητής, Παν. Αθήνας

Ειδικός Λειτουργικός Επιστήμονας Α
Γιώργος Μπόνας, Ph.D.

Ειδικός Τεχνικός Επιστήμονας
Ελένη Σιάπη, MSc

Μεταδιδακτορικοί Συνεργάτες
Κωνσταντίνος Ποταμίτης, Ph.D., M.Sc. ResearchFellow-FP7-ARCADE

Υποψήφιοι Διδάκτορες
Χαράλαμπος Φωτάκης, MSc
Δημήτρης Ντουντανιώτης, M.Sc.
Μιχάλης Σμυρνιωτάκης, MSc

Υποψήφιοι για Μεταπτυχιακό Δίπλωμα Ειδίκευσης
Ευτυχία Κρίτση

Συνεργαζόμενοι Νέοι Ερευνητές
Αικατερίνη Κόκκοτου, M.Sc.

Προ-Πτυχιακοί Φοιτητές
Γρηγορία Αναστασοπούλου
Γεράσιμος Καββαδίας
Χρύσα Κονταρέλη

Ερευνητικές Δραστηριότητες

Η ερευνητική δραστηριότητα του ΕΜΑ εκτείνεται σε τομείς αιχμής τόσο στη Φαρμακευτική Χημεία όσο και στη Χημεία Τροφίμων και Ποτών.

Σχεδιασμός Καινοτόμων Φαρμακευτικών Μορίων,

Φυσικά Προϊόντα

Μελέτη αυθεντικότητας τροφίμων και ποτών

Προσομοίωση φασμάτων Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού Στερεάς Κατάστασης, σε συστήματα φαρμακευτικών μορίων με μεμβράνες

Σχεδιασμός Καινοτόμων Φαρμακευτικών Μορίων

Μέχρι πριν από δύο δεκαετίες, η ανακάλυψη της δραστικής ουσίας κάποιου φαρμάκου επιτυγχάνονταν μετά από σύνθεση πολλών χημικών ενώσεων σχεδιασμένων από τη χημική διαίσθηση του φαρμακοχημικού. Περισσότερο από 90% των υποψήφιων φαρμάκων αποτύγχαναν να φτάσουν στην αγορά με συνέπεια την εκτόξευση του κόστους της ανάπτυξης νέων φαρμακευτικών προϊόντων. Ελάττωση του κόστους αυτών επιτεύχθηκε μέσα από το σχεδιασμό νέων φαρμακευτικών μορίων με ''ορθολογικό τρόπο''. Σημαντικό ρόλο σε αυτή την αλλαγή έπαιξε η ανάπτυξη της μοριακής βιολογίας, της θεωρητικής χημείας, της ανάπτυξης στατιστικών λογισμικών και μοριακής μοντελοποίησης. Η συσσωρευμένη γνώση σ' αυτούς τους τομείς οδήγησε στην βαθύτερη γνώση της συνεισφοράς της μοριακής δομής, στην βιοδραστικότητα του μορίου αλλά και του βιοχημικού μηχανισμού ο οποίος οδηγεί στην ασθένεια. Επίσης στο έναυσμα για την εφαρμογή του ορθολογικού σχεδιασμού στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων δόθηκε με την ανάπτυξη φασματοσκοπικών μεθοδολογιών υψηλής ευκρίνειας όπως η κρυσταλλογραφία ακτίνων-Χ και ο Πυρηνικός Μαγνητικός Συντονισμός. Επιπρόσθετα, η απεικόνιση της στερεοδομής του υποδοχέα ενός φαρμακευτικού μορίου συνέβαλε καθοριστικά στην κατανόηση της μοριακής βάσης μιας ασθένειας και στο στοχευμένο πλέον τρόπο αντιμετώπισής της.
Ο Ορθολογικός Σχεδιασμός ξεκινά από ένα γνωστό ή υπό μελέτη μηχανισμό δράσης μιας ασθένειας και με βάση αυτόν, προτείνονται μόρια τα οποία σχεδιάζονται, συντίθενται και μελετώνται πειραματικά για τη βιολογική τους δράση. Τα αποτελέσματα επανατροφοδοτούν ένα νέο κύκλο ορθολογικού σχεδιασμού από τον οποίο αντλείται νέα πληροφορία. (Εικόνα 1).

Το κύριο ερευνητικό έργο του ΕΜΑ για περισσότερα από 10 χρόνια έχει εστιαστεί στην εφαρμογή του Ορθολογικού Σχεδιασμού στο πεδίο της Υπέρτασης.
Ο σύγχρονος αγχώδης τρόπος ζωής και οι διατροφικές συνήθειες στις δυτικές κοινωνίες αυξάνουν δραματικά την πιθανότητα εμφάνισης υπέρτασης. Η ιατρική κοινωνία έχει αποδεχθεί την υπέρταση ως ένα βασικό παράγοντα κινδύνου ανάπτυξης καρδιαγγειακών παθήσεων (στεφανιαίας, εγκεφαλικής ή αγγειακής νόσου) που αποτελεί την πρώτη αιτία θανάτου στον ανεπτυγμένο κόσμο. Υπολογίζεται ότι 2.000 Ευρωπαίοι πεθαίνουν καθημερινά από καρδιαγγειακά αίτια.
Οι ΑΤ1 ανταγωνιστές αποτελούν την πλέον πρόσφατη γενιά των αντιϋπερτασικών φαρμάκων. Η δράση τους στοχεύει στην παρεμπόδιση του ενδογενώς παραγόμενου πεπτιδίου Αγγειοτασίνη ΙΙ (ΑΙΙ) να προσδεθεί στην πρωτεΐνη-στόχο (ΑΤ1 υποδοχέας) και να προκαλέσει έντονη αγγειοσυστολή οδηγώντας σε αύξηση της αρτηριακής πίεσης.
Με στόχο το σχεδιασμό καινοτόμων ΑΤ1 ανταγωνιστών με μεγαλύτερη δραστικότητα και περιορισμένες ή καθόλου παρενέργειες, το ΕΜΑ ακολούθησε μια συστηματική προσέγγιση η οποία συνοψίζεται στη συνέχεια:
Λαμβάνοντας υπ' όψη το σημαντικό ρόλο της διαμόρφωσης (διευθέτησης του μορίου στις 3 διαστάσεις) ενός φαρμακευτικού μορίου για την εξάσκηση βιολογικής δράσης, το ΕΜΑ εφάρμοσε
- Φασματοσκοπία Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού
- Υπολογιστική Χημεία (αλγόριθμοι ελαχιστοποίησης ενέργειας, στοχαστική και συστηματική διερεύνηση του διαμορφωτικού χώρου, Μοριακή Δυναμική) σε εμπορικά διαθέσιμους ΑΤ1 ανταγωνιστές προκειμένου να προσεγγίσει τις ενεργειακά ευνοϊκές διαμορφώσεις που προάγουν βιολογικό αποτέλεσμα.
Κατόπιν, οι διαμορφώσεις αυτές εξετάστηκαν με κατάλληλα λογισμικά ως προς τον τρόπο και την ικανότητα αλληλεπίδρασης με το κέντρο πρόσδεσης του ΑΤ1 υποδοχέα. Επειδή ο υποδοχέας είναι διαμεμβρανικός, θεωρήθηκε αναγκαία η μελέτη της αλληλεπίδρασης των αντιϋπερτασικών μορίων με μεμβρανικά συστήματα που προσομοιάζουν τις βιολογικές μεμβράνες. Με τον τρόπο αυτό μελετάται ο τρόπος προσέγγισης του φαρμάκου στο ενεργό κέντρου του διαμεμβρανικού υποδοχέα. (Εικόνα 2)

Εφαρμόστηκαν οι ακόλουθες μεθοδολογίες ορισμένες από τις οποίες σε συνεργαζόμενα ερευνητικά εργαστήρια.

• Πυρηνικός Μαγνητικός Συντονισμός Στερεής Κατάστασης.
• Διαφορική Θερμιδομετρία Σάρωσης.
• Περίθλαση Ακτίνων-Χ (IBR- Austria, Elettra - Italy)
• Φασματοσκοπία Raman (Eργαστήριο Φυσικοχημείας, Παν. Αθηνών).

Αξιολογώντας τα αποτελέσματα από τις παραπάνω πειραματικές τεχνικές το ΕΜΑ πρότεινε ένα μηχανισμό δράσης δύο σταδίων για τους ΑΤ1 ανταγωνιστές. Στο πρώτο στάδιο, το μόριο εισέρχεται σε συγκεκριμένη περιοχή της μεμβράνης που εντοπίζεται πλησίον της διεπιφάνειας με το υδατικό περιβάλλον. Ο τοπογραφικός αυτός εντοπισμός επιτρέπει κατά το δεύτερο στάδιο τη διάχυση του μορίου προς τον υποδοχέα και συγκεκριμένα στην κατάλληλη κοιλότητα του ενεργού κέντρου (Εικόνα 3).

Οι παραπάνω μελέτες εφαρμόστηκαν τόσο σε εμπορικά διαθέσιμους ΑΤ1 ανταγωνιστές όσο και σε συνθετικά ανάλογά τους. Αξιοποιώντας τις πληροφορίες που εξήχθησαν από τις παραπάνω μελέτες, το ΕΜΑ προχώρησε σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Αθήνας (Καθ. Γ. Κόκοτο, Αν. Καθ. Π. Μηνακάκη) και το Ωνάσειο Νοσοκομείο (Δρ. Δ. Κρεμαστινός, Δρ. Ε. Ιλιοδρομύτης, Δρ. Δ. Βλαχάκος) στο σχεδιασμό, σύνθεση και βιολογική αποτίμηση καινοτόμων δομών (με πρότυπο μόριο της σειράς αυτής το ΜΜΚ1). Τα προτεινόμενα νέα μόρια κατοχυρώθηκαν με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ενώ παράλληλα συνεχίζονται οι προσπάθειες για βελτιστοποίηση της δράσης τους.
Εκτός από το ερευνητικό πεδίο που αφορά την υπέρταση, οι ερευνητές του ΕΜΑ ασχολήθηκαν με τη Διαμορφωτική Μελέτη και τη Διερεύνηση Σχέσεων Δομής-Δράσης βιοδραστικών μορίων όπως συνθετικά κανναβινοειδή (σε συνεργασία με τον ερευνητή του ΙΟΦΧ Δρ. Δ. Παπαχατζή) και αιθερολιπίδια (σε συνεργασία με την ερευνήτρια του ΙΟΦΧ Δρα. Θ. Καλογεροπούλου) (Εικόνα 4).

Για την ταυτοποίηση και ανάλυση διαμορφώσεως βιοδραστικών μορίων, ζεολίθων και βιοανόργανων ουσιών συνεργάσθηκε με τους Καθ. Ι. Ματσούκα, Καθ. Κ. Πούλο, Καθ. Α. Σαλίφογλου, Καθ. Ε. Ευμοιρίδη, Καθ. Δ. Κόβαλα, Αναπλ. Καθ. Χ. Καμούτση, Αναπλ. Καθ. Ε. Κοκκάλου, Επικ. Καθ. Σ. Νικολαρόπουλο και Επικ. Καθ. Σ. Χατζηκακού, Δρ. S. Grdadolnik. Για τη μελέτη αλληλεπίδρασης φαρμακευτικών μορίων σε λιπιδικές διπλοστιβάδες συνεργάστηκε με τον Καθ. Κ. Βύρα, Αναπλ. Καθ. Κώστα Δεμέτζο, Καθ. P. Laggner, Δρ. Μ. Rappolt και Καθ. De-Ping Yang.

Φυσικά Προϊόντα

Η βιοποικιλότητα στην ελληνική φύση καθιστά αναγκαία την εμπλοκή του ΕΜΑ σε τομείς όπως: α) μελέτη in silico νέων βιοδραστικών φυσικών προϊόντων, β) ανίχνευση in silico νέων υποδοχέων πιθανών στόχων ενός φυσικού προϊόντος, γ) εύρεση φυσικού προϊόντος ως ένωσης οδηγού στον σχεδιασμό νέων μορίων, δ) ενσωμάτωση αξιολογήσεων ADME ιδιοτήτων στην πορεία ανάπτυξης φαρμάκων από φυσικά προϊόντα.

Μελέτη αυθεντικότητας τροφίμων και ποτών

Ένα ενδιαφέρον πεδίο με σημαντικά οφέλη για την εθνική οικονομία στο οποίο έχει εμπλακεί το ΕΜΑ αφορά τη μελέτη της αυθεντικότητας τροφίμων και ποτών. Συγκεκριμένα, αναπτύχθηκε μεθοδολογία βασισμένη στη φασματοσκοπία Πυρηνικού Μαγνητισμού στην οποία ανιχνεύεται η νοθεία αγνού παρθένου ελαιόλαδου με σπορέλαια. Η εφεύρεση αυτή κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας. Στα πλαίσια της ερευνητικής αυτής δραστηριότητας ξεχωρίζει η συμμετοχή του ΕΜΑ στα Ευρωπαϊκά Ανταγωνιστικά προγράμματα BCR, AIR2, GROWTH που αφορούσαν την ανίχνευση νοθείας του αγνού παρθένου ελαιόλαδου με κατώτερης ποιότητας έλαια.
Παράλληλα σε συνεργασία με το Κυπριακό Γενικό Χημείο του Κράτους (Δρ. Β. Κοκκινόφτα) και το Πανεπιστήμιο Κύπρου (Καθ. Χ. Θεοχάρης), μελετήθηκαν με την ίδια φασματοσκοπική μέθοδο αντιπροσωπευτικά δείγματα του Κυπριακού ποτού της ζιβανίας από όλες τις παραγωγικές περιοχές προκειμένου να κατοχυρωθεί η ονομασία προέλευσης του εθνικού αυτού Κυπριακού προϊόντος σε σχέση με ανταγωνιστικά εμπορικά προϊόντα από διαφορετικές χώρες.

Προσομοίωση φασμάτων Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού Στερεάς Κατάστασης, σε συστήματα φαρμακευτικών μορίων με μεμβράνες

Αναπτύχθηκε από τον μετακαλούμενο ερευνητή PhD Νικόλαο Π. Μπενέτη μέσω ενός προγράμματος ΕΝΤΕΡ στην Ομάδα Μοριακής Ανάλυσης εξειδικευμένο λογισμικό για την προσομοίωση διευρυμένων φασματικών γραμμών Φωσφωρου-31 NMR ληφθέντων υπό συνθήκες διασταυρούμενης πόλωσης (CP P-31 NMR). Στόχος είναι η αναγνώριση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ συγκεκριμένων φαρμακευτικών μορίων με μοντέλα φωσφολιπιδικών μεμβρανών. Τέτοιες μελέτες προσδιορίζουν τις δομικές και δυναμικές παραμέτρους του συστήματος φαρμάκου-μεμβράνης σε στερεή ή υγρή κρυσταλλική φάση. Το λογισμικό αναπτύχθηκε με χρήση Πρόκειται για προσομοίωση των φασμάτων με αυτόματη προσαρμογή (fitting) 6 δομικών, δυναμικών, και μαγνητικών παραμέτρων με συνδυασμό κατάλληλου υπολογιστικού και γραφικού λογισμικού.

Experimental (left) CP P-31 NMR of water dispersion of DPPC/Glu in molar ratio 80/20 and simulated (right)

Περισσότερα σχετικά με το Λογισμικό Προσομοίωσης

Top