Orvosi Nobel-díj, 2012

Őssejtek, klónok, mesterséges szövetek

Tudomány

Dolly, a klónbárány csak a kezdet volt. Az orvosi és fiziológiai Nobel-díj idei kitüntetettjei túlzás nélkül forradalmasították az őssejtkutatást – no meg az ezen alapuló regeneratív medicinát, az új szervek és szövetek tervezését célzó kutatásokat is.

A díjkiosztás stockholmi „nagyhete” rendre az orvosi és fiziológiai Nobel-díjak odaítélésével kezdődik – most sem volt ez másként. Hétfőn két kutató kapta meg e rangos elismerést: a brit John B. Gurdon (1995-ös lovaggá ütése után immár Sir Gurdon) és a japán Jamanaka Sinja (angol nyelvű publikációkban és szakirodalomban: Shinya Yamanaka). A díj odaítélése ezúttal határozott logikát követett: az egymástól korban bő generációnyi távolságra lévő kutatók munkássága szépen egymásra épült – nem mellesleg már korábban is együtt díjazták őket valóban egy irányba mutató kutatási eredményeikért.

Az 1933-as születésű John B. Gurdon az ötvenes-hatvanas években kezdte saját kutatásait, melyek a sejtek amúgy beprogramozott „öregedését” vizsgálták az egyedfejlődés során. 1962-ben jött rá, hogy a sejtek specializációja visszafordítható – testi sejtekből ismét pluripotens (azaz szinte minden más sejt kifejlesztésére alkalmas) őssejteket lehet előállítani. Gurdon kísérletei a tudományos fantasztikus filmek és a biohorrorok „őrült professzor” karaktereinek hajmeresztő és istenkísértő tetteit idézték. Békák bőréből és bélrendszeréből nyert sejtek sejtmagját ültette ivarsejtekbe, és így sikerült békaivadékokat, ebihalakat létrehoznia – ezzel Gurdon rögvest igazolta, hogy egy kifejlett egyed genetikai információkészlete, azaz DNS-e is képes levezényelni az adott élő szervezet (a konkrét esetben egy béka) bármely szövetének kialakítását. Munkássága révén lehetővé vált, hogy szöveti sejteket azok genetikai készletének, DNS-állományának manipulációjával, meghekkelésével fejlődésük egy korábbi szakaszába vigyenek vissza – ahol még bármi lehet belőlük.

 

 

Shinya Yamanaka,John B. Gurdon


Shinya Yamanaka,John B. Gurdon

Fotó: REUTERS

Talán ennyiből is sejthető, hogy Gurdon kutatásai egy másik irányba is utat nyitottak utódainak. 1997-ben pontosan az ő korábbi munkásságának nyomdokain, egy felnőtt juh DNS-készletének felhasználásával sikerült klónozni Dollyt, a híressé vált bárányt. Gurdon módszerével élve ilyenkor nem kell mást tenni, mint a felnőtt példány testi sejtjének magjában található DNS-készletet átkódolni, majd ezt a sejtmagot átültetni egy petesejtbe.

 

Ez már magában is elég hajmeresztő, ám egyik utódja, a nála majd három évtizeddel fiatalabb (1962-es születésű) Jamanaka Sinja még ennél is tovább jutott. Hat évvel ezelőtt egy egér (azaz egy emlős) bőrsejtjének DNS-ét képes volt úgy átprogramozni, hogy az embrionális őssejtként kezdjen viselkedni. Mi több, hamarosan emberi sejtekkel is sikerült ugyanezt elérnie. A fenti obskúrus zsánerek rajongói máris kezdhették dörzsölni a tenyerüket: lám, lám, sikerülhet embert is klónozni – ám Jamanaka felfedezésének egészen más területen lehetnek döntő következményei. A japán kutató eredetileg is azon dolgozott, hogy kifejlett egérpéldányok differenciálódott szöveti sejtjeit visszavezesse az embrionális őssejtállapotba. Ezek maguk is úgynevezett pluripotens sejtek – még minden lehet belőlük, akár ivarsejt is. Nos, Jamanakának mindössze néhány gén megpiszkálásával sikerült elérnie a kívánt eredményt. Ezzel márpedig elhárult az akadály az előtt, hogy eme új módszerrel állítsanak elő emberi őssejteket, amelyek minden eddigi kinyerési módja vagy etikai aggályokba ütközött (amennyiben hatékony, használható őssejtállományt akartak), vagy éppen a kinyert állomány terapikus felhasználhatóságával akadtak gondok. Mert például az emberi petesejtbe ültetett DNS-sel (Gurdon-módszer) létrehozott magzati kezdeményekből kinyert őssejtek a célnak éppenséggel tökéletesen megfeleltek, ám e módszert sokan az ördögtől valónak tartották, és elvetették. Jamanaka új eljárása révén immár úgynevezett indukált pluripotens őssejtek hozhatók létre, melyek tulajdonságaikban a magzati őssejtekre emlékeztetnek – ugyanakkor még a látszata sem keletkezik annak, hogy valamiféle csírázó életkezdeményt pusztítottak el pusztán őssejtek kinyeréséért. Nem is véletlen, hogy a laboratóriumok többsége manapság már ilyen eljárással nyer pluripotens őssejteket – ugyanakkor a Karolinska Intézet Nobel-bizottságának illetékesei állítják, hogy a díj odaítélésében csupán a tudományos eredmények játszottak szerepet, nem a témában zajló társadalmi vita.

Az őssejtek gyógyászati célú felhasználása is jelentős részben a két most díjazott kutatásaira épül – az ő eredményeik nélkül nem beszélhetnénk regeneratív medicináról: ennek egyik részterülete, a szövettervezés (tissue engineering) foglalkozik élő protézisek előállításával. Ennek során komplett szervek, ízületek, szívbillentyűk, porckorongok állíthatók majd elő – e tekintetben már most is komoly eredményekről, szövetek és szervek legalábbis részleges kialakításáról számolhatunk be (erről és az őssejtkutatásokról lásd például ezt a cikket, az őssejtterápia körüli vitákról pedig ezt).

A most díjjal jutalmazott kutatási eredmények ezzel szemben kevéssé befolyásolják majd a világ több pontján, így Oroszországban és Kínában is folytatott, tudományos szempontból (legalábbis a világ legtöbb pontján elfogadott normák szerint) ellenőrizetlen őssejtkezelési gyakorlatot. Itt általában köldökzsinórvérből kivont őssejtekkel dolgoznak (ez természetszerűleg és többnyire nem a gyógyítani kívánt betegből származik), amelyeket vénásan vagy a gerincvelőn keresztül juttatnak a szervezetbe. Szakpublikációk és nyilvános kutatási eredmények híján eldönthetetlen, mire alapozzák gyógyító eljárásukat a kínai vagy az orosz őssejt-terapeuták – de a módszer hatékonysága is teljes mértékben homályba vész.

Fotónk forrása: Reuters

Fizikai Nobel-díjasok – Szemüveg a mikrovilágba

Kedden két újabb kutatót is díjazott a Svéd Királyi Tudományos Akadémia, amely a fizikai, kémiai Nobel-díjak és a közgazdaság-tudományi Nobel-emlékdíj odaítéléséért felelős. A francia Serge Haroche és az amerikai David J. Wineland (mindketten 68 évesek) a hivatalos indoklás szerint az önálló kvantumrendszerek mérésével és manipulálásával kapcsolatos módszerek kidolgozásáért kapta a neves elismerést. A két tudós (előbbi a rejtélyesen hangzó kvantumdekoherencia felfedezéséért, utóbbi a kvantumszámítási célokra befogható ionok csapdába ejtése nyomán híresült el a tudományos világban) új korszakot nyitott a kvantumfizikai kísérletekben. Olyan kvantumoptikai vizsgálati módszereket dolgoztak ki, amivel a kvantumrészecskéket lehet megvizsgálni anélkül, hogy elpusztítanánk azokat.

Munkájuk új típusú, szupergyors, kvantumfizikai elveken alapuló számítógép megépítéséhez vezethet el – de a minden eddiginél pontosabb atomórák létrehozásában is nélkülözhetetlen volt a két mostani díjazott több évtizedes kutatói pályafutása. A kvantumszámítógép talán éppen ebben a században változtatja meg olyan radikálisan a mindennapi életünket, ahogyan a klasszikus komputer tette az elmúlt században – áll a Királyi Akadémia sci-fi reminiszcenciákat és futurisztikus távlatokat sem nélkülöző közleményében.

Figyelmébe ajánljuk