A petesejt rejtélye és a hosszú élet génje

A tavalyi év végén kitört őssejtbotrány némileg visszavetette a terápiás klónozás dinamikus fejlődését, ennek ellenére a kutatók hite töretlen. Nemrég megtalálták a hosszú élet génjét, amely meghosszabbíthatná az emberi átlagos életkort és legyőzheti az öregkori betegségeket.

Emberi embriók előállítása kutatási célra, vagy a lombikbébi-program során kimaradt embriók felhasználása őssejt előállítására a világ számos országában tilos. A keresztény erkölccsel is ütközik, hiszen az élet védelme alapvető parancs. Nem menthető meg senki élete egy másik élet elpusztítása árán, ez nyilvánvaló. Az Európai Unióban erre nézve még nincs egységes szabályozás, ezért minden ország megalkotta saját törvényeit a terápiás klónozásra. Számos európai országban, így Francia-, Olasz- és Németországban egyáltalán nem engedélyezik humán embriók alkalmazását a kutatásban. Más országokban – Finnországban, Dániában és Spanyolországban – a lombikbébiprogram során kimaradt embriókat bizonyos megszorításokkal felhasználhatják kutatásra. A legnagyobb teret a brit törvényhozás hagyja. Abban az esetben, ha az eljárás valamilyen súlyos betegség új gyógyításának kidolgozására irányul, engedik, hogy humán embriókat állítsanak elő, de a megtermékenyítést követő 14. napon meg kell semmisíteni az embriókat. Nem magyarázható, hogy mi a különbség egy 13 napos vagy mondjuk egy 15 napos élő embrió elpusztítása között. Számos ázsiai országban viszonylag engedékeny a törvénykezés, így például Dél-Koreában lehetőség van nagyszámú, jó minőségű petesejt és embrió kinyerésére, ugyanakkor az USA-ban és Ausztráliában egyáltalán nincs lehetőség ily módon kutatni a terápiás klónozást.

Az egyik nagy kihívás a terápiás klónozás területén a kellő számú és jó minőségű petesejt előállítása. A pete igen különleges sejttípus, fejlődése az emberi szervezetben hosszú és bonyolult, lépéseit még nem ismeri a tudomány minden részletében. Fejlődése még a születés előtt elkezdődik, amikor a fejlődő embrió őssejtjei a petefészekbe vándorolnak, és ott osztódni kezdenek. Így képződnek az úgynevezett elsődleges tüszők. Ezek száma a kislány csecsemő megszületésekor petefészkenként mintegy félmillió. A tüszők fejlődése hosszabb szünet aztán a serdülőkorban folytatódik, amikor a menstruációs ciklusnak megfelelően havonta megérik egy-egy tüsző és kibocsátja magából az érett petesejtet.

Mesterséges körülmények között igen nehéz reprodukálni ezt a bonyolult eseménysort. A lombikbébiprogram során ez történik, de már csak az érett petesejt megtermékenyítésétől kezdve. Az eljárás során első lépésben hormonkezelés hatására akár tíznél több petesejt is keletkezik egy ciklusban. A petéket megtermékenyítik, és néhányat (1-3) visszaültetnek a leendő anya méhébe, a megmaradt embriókat lefagyasztják és később még visszaültethetők. Több országban lehetőség van arra, hogy a „szám fölötti” petesejteket felajánlják kutatási célra. Előfordul az is, hogy néhány petesejt nem termékenyül meg, és ezeket is fölhasználhatják a kutatásokhoz. A baj csak az, hogy ezek a peték valószínűleg azért nem termékenyülnek meg, mert eleve nem jó minőségűek voltak, így kutatásokra sem igazán alkalmasak.

A fentieken kívül léteznek más alternatív megoldások petesejtek kinyerésére, de eddig még egyik sem bizonyult járható útnak. Vissza lehet menni például a még differenciálatlan őssejtekig és ezekből érlelni petesejteket. Petének látszó sejteket már állítottak elő ezzel a módszerrel egérben, ám ezeket a „petéket” nem sikerült megtermékenyíteni, tehát egyelőre ez az út sem járható.

Fölmerült az állati petesejtek alkalmazása; ha terápiára nem is, talán kutatásra mindenképp. Mivel az emlősök petesejtjei valószínűleg hasonló molekuláris mechanizmusok szerint működnek, így akár egy nyúl vagy egy egér petesejtje is alkalmas lehet egy humán testi sejt újraprogramozására. A sanghaji Xinhua Kórházban a gyakorlatban is kipróbálták ezt. Nyúl petesejtmagját cserélték ki egy emberi sejtmaggal, és hólyagcsíra állapotú embriókat sikerült létrehozni. Emberi sejtből és állati petéből származó hibridek előállítása ugyanakkor a világ legtöbb országában tilos. A legnagyobb gondot ebben az esetben a mitokondriumok okozzák, hiszen a sejtmagon kívül ezeknek a parányi sejtszervecskéknek is van saját genetikai állományuk, így a hibrid esetén ez az állati sejtből származna, mert a magjától megfosztott pete is tartalmazza ezeket. Hogy ebből milyen problémák származhatnak, az csak akkor derülhetne ki, ha ezeket a kísérleteket valóban elvégeznék.

Más kutatók egészen új oldalról közelítették meg a kérdést. Olyan sejteket keresnek az emberi testben, amelyek a petékhez hasonlóan képesek lennének újraprogramozni egy már differenciálódott sejtet. A legkézenfekvőbb sejttípus maga az embrionális őssejt. A Harvard Egyetem kutatóinak sikerült felnőtt testi sejteket egyfajta embrionális állapotba „visszahozni” azzal, hogy embrionális őssejtekkel olvasztották össze őket. A módszer hátulütője, hogy eközben az embrionális őssejt genetikai állománya (kromoszómák) is bekerül a rendszerbe, és ezeket a sejteket – terápiás célból – visszajuttatva a betegbe a szervezet idegenként kezelné őket, és nagy valószínűséggel kilökődnének. A Monash Egyetem kutatói azon dolgoznak, hogy megszabaduljanak ezektől a nemkívánatos kromoszómáktól.

A fenti genetikai módszerek mindegyike hozzátesz valamit a genetikai újraprogramozás megértéséhez. Az is kiderült, hogy nincs egyetlen üdvözítő módszer sem arra, hogy a petesejt misztikus képességét, az újraprogramozást reprodukálni tudnák. Minderről a neves Nature című folyóirat februári számában közöltek eszmefuttatást.

A legújabb kutatások szerint mindössze néhány gén tehető felelőssé a szervezetet ért stresszhatások (például magas hőmérséklet, élelemhiány stb.) által kiváltott védekező mechanizmusok szabályozásáért, és egy ezek közül is kiemelkedik. Valamikor úgy vélték, hogy az öregedés a szervezet genetikailag programozott fejlődésének része. Ma inkább úgy tartják, hogy ez csak az idő múlásával járó kimerülés következménye. A jelenséget azzal magyarázzák, hogy miután a szervezet túlszárnyalta megtermékenyítő képességének idejét, a természetes szelekciónak többé „nem érdeke” tovább életben tartani azt. Így arra gondolt néhány kutató, hogy ha egy géncsalád képessé tesz egy szervezetet arra, hogy átvészelje a stresszhatásokat, akkor vajon nem képes-e fenntartani annak természetes védekező- és javító aktivitását, az adott élőlény korára való tekintet nélkül?

A közelmúltban számos olyan gént azonosítottak, amelyekről laboratóriumi kísérletek során bebizonyosodott, hogy szerepük van a stresszhatások kivédésében. Ezek közé tartozik a Sir2 jelzésű gén, aminek változatait a muslicától az emberig sikerült azonosítani, és több esetben bizonyítani, hogy a gén másolatainak része van az élettartam meghosszabbításában. További kísérletek azt is sejtetni engedik, hogy lehetséges kapcsolat áll fenn az étrend és az öregedés folyamata között.

Az élettartam meghosszabbításának eddig ismert egyetlen módja a megfelelő diéta kiválasztása. Ez körülbelül 30-40 százalékkal kevesebb táplálékot jelent az adott élőlény esetén normálisnak mondott napi élelemmennyiségnél. Az ilyen körülmények között tartott egyes állatfajoknál nemcsak az élettartam tolódott ki, de az öregedéssel járó betegségek is elmaradoztak (neurodegeneratív elváltozások, cukorbetegség, rák stb.). Az egyetlen látszólagos kompromisszum bizonyos esetekben a megtermékenyítő képesség elvesztése volt. Azt is igyekeztek kideríteni a kutatók, hogy a Sir2 gén szükséges feltétele-e az élettartam meghosszabbításának. Ezért a kísérleti állatból eltávolították ezt a gént, és kiderült, hogy így nem hosszabbítható meg az élettartam.

Mi a helyzet az ember esetében? Egy olyan mértékű diéta, ami az élettartam 50 százalékos növeléséhez lenne szükséges (nagyjából 1000-1200 kcal naponta) egy sovány, ámde boldogtalan, sőt valószínűleg szexuális vágyakkal sem rendelkező embert eredményezne. Ha azonban sikerülne egy olyan molekulát előállítani, ami a Sir1 fehérjéhez kapcsolódna, és ezáltal elhitetni a szervezettel, hogy fel kell szabadítani a zsírtartalékait, akkor az emberek a diétázás kellemetlen mellékhatásai nélkül is élvezhetnék az éhezés biológiai előnyeit.

A kutatóknak tehát anélkül sikerült kimutatniuk, hogy lehetséges az élettartam meghosszabbítása és az öregedéssel járó betegségek kialakulási kockázatának nagymértékű csökkentése, hogy valójában ismernék az öregedés okait.

(hankó)