Nobel-díj – Orvosi Nobel a DNS-metilációért, az autofágiáért vagy egy rákgénért?

A DNS-metiláció, az autofágia, valamint egy rákgén kutatása területén elért eredményeket nevezte az idei orvosi-élettani Nobel-díj legfőbb esélyesének hagyományosan minden évben közzétett elemzésében a Reuters Thomson médiavállalat, amely az elmúlt években csaknem 30 esetben jelezte előre helyesen a tudományos kategóriák kitüntetettjeit. A DNS-metiláció rendkívül fontos génszabályozó folyamat, talán a sejtfejlődés vonzatában érthető meg leginkább – mondta el az MTI-nek Liliom Károly, az MTA TTK Enzimológiai Intézetének tudományos főmunkatársa. Az emberi szervezet hozzávetőleg 200 féle sejtből épül fel, a sejtek az embrionális fejlődés különböző lépéseiben differenciálódnak ennek a kétszáznak a valamelyikévé, míg már nem tudnak mássá válni, mint például csak izommá, idegsejtté vagy épp májsejtté. A DNS-metilációnak ebben a folyamatban az a szerepe, hogy végleg lecsendesítse azokat a géneket, amelyek nem kell, hogy kifejeződjenek a sejt további életében, mert az adott sejttípusban nincs rájuk szükség. A fő szabály tehát az, hogy ha egy gén metilálva van, akkor nem fejeződhet ki, ha nincs, akkor kifejeződhet. A metiláció során a citozin vagy adenin nukleobázisok metilálódnak, azaz egy enzim ráköt egy metilcsoportot a megfelelő helyre, módosítja a nukleotidot, így a gén átíródását végző enzimek nem tudnak hozzá kapcsolódni. A DNS-metilációnak mindazonáltal van reverzibilis formája is – jegyezte meg a kutató. Adrian P. Bird, Howard Cedar és Aharon Razin, akik a Reuters Thomson elemzése szerint esélyesek arra, hogy a területen elért eredményeikért Nobel-díjat kapjanak, kutatásaikkal megteremtették az epigenetika – a DNS-szekvencia megváltozásával nem járó öröklődési folyamatok – biológiai tudományágának alapjait. Sokan kezdték el tanulmányozni a DNS-metiláció szerepét egyes betegségekben is. Ugyanis egy gén lecsendesítésének zavara potenciális betegségforrás – magyarázta Liliom Károly -, tehát a metilációkutatásnak közvetlen orvosi jelentősége is van. Bár egy ilyen típusú problémát nem könnyű megcélozni és gyógyszeres kezelés alá venni, vannak arra irányuló erőfeszítések, hogy a DNS-metilációra ható gyógyszerek készüljenek. A metilációkutatóknál is esélyesebb lehet a Nobel-díjra az autofágia terén elért eredményeiért Daniel J. Klionsky, Mizusima Noburu és Oszumi Josinori. Sokan úgy gondolják, hogy az autofágia, az “ön-evés” pusztán azt jelenti, hogy ha a sejt elkezd éhezni, mindenáron táplálékhoz akar jutni, ezért lebontja önmagát. Ez azonban túlzott egyszerűsítés, az autofágia lényege valószínűleg a felépülés és lebomlás dinamikus egyensúlya – mutatott rá Liliom Károly. Az élő sejt folyamatosan, valamilyen általános értelemben ciklikus jellegű változássoron megy keresztül ahhoz, hogy hosszú időn át fennmaradhasson, módosulni, alkalmazkodni tudjon, dinamikus legyen, egyensúlya legyen, de azért bizonyos mértékig teret adjon a környezeti tényezők megváltozásához való alkalmazkodáshoz. A sejt tehát folyamatosan megújítja magát. “A DNS-ünk, a fehérjéink, a membránkomponenseink folyamatosan károsodnak, a sejtben mindig jelen vannak ezek a típusú károsodások. A megújuláshoz az kell, hogy a sejt mindig újabb és újabb fehérjéket fejezzen ki, lecserélje a régieket.” Azokat a struktúráit, amelyek elöregedtek, elhasználódtak vagy valamilyen szempontból feleslegessé váltak, a sejt folyamatosan eltünteti úgy, hogy a lizoszómába irányítja őket. A lizoszóma membránnal körülhatárolt mini sejtszervecske, amelyben hatékony bontóenzimek vannak. Az odakerülő “szemét” ledarálódik a sejtet felépítő alapegységekre, amelyeket azután a sejt képes újrahasznosítani. “Az autofágia masinériája arra specializálódott, hogy megkülönböztesse, mi a szemét és mi nem az, a szemetet pedig eljuttassa a lizoszómába, hogy megemésztődjön, a nem szemetet pedig békén hagyja.” Az autofágia rendkívül fontos: a már differenciálódott sejtek általa maradhatnak fenn viszonylag sokáig. Ha az autofág rendszer hónapokig vagy évekig fenntart egy sejtet – az idegsejtek akár évtizedekig is elélhetnek -, akkor nagyon is sokat tett azért, hogy működőképes szervezet jöjjön létre. Az autofágia finomműködésének megértését rengetegen vizsgálák olyan területeken is, mint az öregedéskutatás és vagy épp az Alzheimer-kór és a rák. “Ha az autofág rendszerünket nem hagyjuk se leülni, se túlműködni, akkor hozzájárulunk ahhoz, hogy sejtjeink tovább éljenek. Az autofágiát az életmóddal legegyszerűbb szabályozni. Szerény és a fizikai aktivitásunkhoz mért tápanyagbevitel, valamint a rendszeres testmozgás bizonyítottan aktiválja az autofágiát” – monda a kutató. Szintén Nobel-díjra esélyesnek nevezte a Reuters Thomson Dennis J. Slamont az emlőrák kialakulásában főszerepet játszó HER2/neu gén felfedezéséért. A betegek 25-30 százaléka úgy expresszálja a HER2-es EGF-receptorvariánst, hogy az állandóan növekedési jeleket küld a sejtmagba. Ez a receptor-túlműködés ma már befolyásolható terápiás antitestekkel. A rákos betegségek döntő többségében lehet találni olyan fehérjét, amely overexpresszálódik vagy mutációt szenvedett és ezért túlműködik, így felmerülhet a kérdés, hogy Slamon felfedezése valóban esélyes-e a Nobel-díjra. “Ugyanakkor nem felejtendő el, hogy a mellrákos betegek 30 százaléka komoly szám, és ez a felfedezés hozzájárult ahhoz, a rák gyógyítható vagy visszaszorítható legyen valamilyen mértékig azoknál, akiknél a HER2-túlműködés vezetett a betegség kialakulásához. Emellett példa arra, hogy hol tart a személyre szabott orvoslás, amely az egyik legfőbb cél az orvosi kutatásokban” – fogalmazott Liliom Károly. MTI