Egy gén segíthet előrejelezni az időkori rákot és memóriazavart
Az öregedési folyamatban kiemelt szerepet játszó CDKN2A gén hasonló aktivitási mintázatot mutat a kutyák szöveteiben, mint az emberekében az ELTE kutatóinak legújabb vizsgálata szerint. Így a gén alkalmas lehet a biológiai életkor pontos becslésére, valamint egyes, öregedéssel kapcsolatos betegségek kialakulásának előrejelzésére a kutyák esetében is.
Az ELTE csütöröki közleménye szerint ezek az első genetikai eredményei az ELTE Etológia Tanszék kutyaagy-kutatásainak. A genetikai vizsgálat a világszinten is egyedülálló, 2017-ben alapított Kutya Agy- és Szövetbank közreműködésével jött létre. Az eredményeket a Frontiers in Veterinary Science folyóiratban publikálták a kutatók, a Szövetbankot pedig a GeroScience című lapban mutatják be hamarosan.
Az összegzés szerint a betegségek és biológiai folyamatok kutatásához alapvetőek a szerv- és szövetmintákat gyűjtő biobankok. A humán, orvosi kutatásokat szolgáló bankoknak komoly irodalma és módszertana van, de állatoktól származó mintákat főként tenyésztési, gazdálkodási célból gyűjtenek.
„Amikor 2016-ban ötéves pályázatot nyertünk a kutyák öregedésének kutatására, arra gondoltunk, hogy ennyi idő alatt óhatatlanul több, általunk megismert idős kutya élete véget ér majd természetes okokból. Ha a gazdák felajánlanák az elhunyt kutyájukat kutatási célokra, akkor a világon egyedülálló gyűjteményt hozhatunk létre, mert viselkedési és a kutyatartási adatokat is csatolhatunk a biológiai mintákhoz” – idézi fel a közleményben Kubinyi Enikő, az ELTE Etológia tanszék tudományos főmunkatársa, a Szenior Családi Kutya Program vezetője, aki beszámolt arról is, hogy a vizsgálathoz csatlakozott Czeibert Kálmán állatorvos is, aki páratlan tudással rendelkezik a kutyaagy-anatómiáról.
A Kutya Agy és Szövetbank az egészségügyi okok miatt a gazdák által elaltatott és felajánlott családi kutyáktól gyűjt mintákat. Alapítását elsősorban az Európai Kutatási Tanács (ERC) Starting Grantja fedezte, de a Nemzeti Agykutatási Program (NAP) is hozzájárult több eszköz beszerzéséhez. Az ELTE Biológiai Intézete pedig egy jól felszerelt laboratóriummal támogatta a bankot.
A bank jelenleg több mint 130 kutyaagyat, és többek között bőr-, és izomszövet-mintákat őriz.
„A rövid, négy órán belüli posztmortem mintavételezés lehetővé teszi a génexpressziós vizsgálatokat, mivel a gyorsan bomló RNS-t is épségben meg tudjuk őrizni” – magyarázza Sándor Sára, genetikus.
A közlemény szerint hamarosan a GeroScience című folyóiratban jelenik meg a csoport összefoglaló tanulmánya a biobankokról és az új magyar bank módszertani eljárásairól.
„Minket is meglepett, milyen szívesen fogadták a bírálók a cikkünket. Valószínűleg azért, mert kevés olyan állafaj ismert, amelynél természetes körülmények között kialakul az időskori demencia, de a kutya ezek közé tartozik. Négylábú társaink az öregedéskutatásban is a legjobb barátainkká válhatnak” – teszi hozzá.
A bankhoz köthető másik, genetikai témájú publikáció a napokban jelent meg a Frontiers in Veterinary Science-ben. Ebben egy úgynevezett öregedési biomarkert vizsgáltak a kutatók az ELTE Genetika tanszékének munkatársaival közösen, a ciklin-dependens kináz inhibitor 2A – vagy röviden csak CDKN2A – gént.
A CDKN2A fontos szerepet tölt be a rákos daganatok kialakulásának megakadályozásában, mivel a sérült vagy mutáns sejteket osztódásra képtelen, úgynevezett „szeneszcens” állapotba kényszeríti. Ez a sejtszintű gátló hatás kiemelt szerepet játszik a szövetek természetes öregedésében is. Különösen jelentős mértékben növekszik a CDKN2A aktivitása – amit génexpressziónak nevezünk – az idősödő agyszövetben, főleg ha valamilyen neurodegeneratív folyamat (például Alzheimer-kór) is kimutatható.
„Mindezek miatt a CDKN2A ideális jelöltnek tűnt a kutyák és az emberek öregedését összehasonlító vizsgálatokhoz” – fűzi hozzá Sándor Sára.
A kutatásban huszonhat, többféle fajtájú kutya agyának homloklebenyét, vázizomszövetét és bőrét vizsgálták. Kiderült, hogy minél idősebb egy kutya, annál magasabb az agy- és izomszövetében a CDKN2A expresszió. A bőrben viszont nem találtak hasonló összefüggést.
„Mivel humán mintákban is a szövettípustól függ a korreláció mértéke, úgy tűnik, hogy hasonló szerepe lehet a CDKN2A-nak a két fajban” – mutatnak rá.
A gén idős korban megnövekedett szintje csökkentheti annak az esélyét, hogy a már elöregedett vagy károsodott sejtek rákos daganattá alakuljanak át. A CDKN2A és más hasonló gének nélkül valószínűleg még gyakoribb lenne az időskori rák – írják.
„A CDKN2A tehát ígéretes biomarker, jól jelzi az öregedési folyamat előrehaladottságát. De csak akkor lehet klinikai jelentősége, ha egyszerűen, például vérvétel segítségével is hozzá lehet férni” – áll a beszámolóban. Ezért a következő lépésben élő, egészséges kutyák, hét fiatal és nyolc idős border collie vérmintáit vetették össze a kutatók. A korábbiakhoz hasonló összefüggést találtak: a CDKN2A szintje magasabb volt az idősebb kutyáknál. Az, hogy vegyes összetételű és fajtatiszta csoportokban is kapcsolat van bizonyos szövettípusok CDKN2A szintje és az életkor között, arra utal, hogy a kutyáknál az emberéhez hasonló sejtszintű öregedési folyamatok zajlanak az agyban és az izomzatban.
Az ELTE biobankjában a magyar kutatók együtt dolgoznak amerikai, cseh és svéd kutatókkal. Tervezik az Alzheimer-kórhoz hasonló neurodegeneráció és a háziasítással, tenyésztéssel kapcsolatos változások kutatását is – derül ki az ELTE közleményéből.
