tg-cbmass-20121025

A klímaváltozás egyre inkább érezteti jelenlétét mindennapjainkban. Lassan közhelyszámba megy, hogy a fogyó gleccserek, szélsőséges időjárás, pusztuló állatfajok mind magukon viselik a globális felmelegedés bélyegét (esetleges szkeptikusoknak ajánlom a már Európában is vetített Al Gore filmet), de ami kevésbé tudott, hogy a szóbanforgó globális jelenség lassan, de biztosan nyomot hagy az állati genomokban is.

A hatvanas évek óta ismert, hogy a Drosophila pseudoobscura nevű muslicafaj genetikai állományában megfigyelhető kromoszóma átrendeződések gyakorisága korellál a földrajzi szélességgel, azaz a klímával. Minnél melegebb van valahol, annál nagyobb az ott élő D. pseudoobscura populációkban a kromoszóma átrendeződések gyakorisága. Az azonban csak most derült ki, hogy az elmúlt évtizedekben egyes területeken élő populációkon belül is egyre gyakoribbak lettek ezek az átrendeződések, ami egyértelműen utal a szóbanforgó helyszínek átlaghőmérsékletének emelkedésére.

Bár nem egy "hiányzó láncszem" és koránt sem mérhető Lucy, a leghíresebb Australopithecus afarensis megtalálásának szenzációjához, a mai Nature-ben publikált új fosszília azért közel sem tekinthető unalmas bóvlinak.

Zeresenay Alemseged, a lipcsei Max Planck Intézet munkatársa az etiópiai Dikika közelében talált DIK-1-1 leletre. A Salem becenévre keresztelt fosszília egy 3.3 millió éve a földben nyugvó kb. 3 éves hominda gyerek maradványa (fiatal kora miatt a világsajtóban "Lucy gyermekeként" terjedt el, ami persze finoman szólva is költői túlzás), s egyszersmint az eddigi legteljesebb A. afarensis lelet.

Az Australopithecusok a legrégebbi (ismert) hominid emberősök, amelyek felépítésében érdekesen keverednek az emberi és az emberszabású majom vonások.

Salem maradványaival sincs ez másképp: egyszerre láthatjuk nyomait a rendszeres kétlábon járásnak (ez a talp szélességében nyilvánul meg), és a fán való életnek. A váll csontozata a gorillákéra emlékeztet és arról árulkodik, hogy a gazdája gyakran nyújtotta felfele a kezét, ami a kapaszkodás biztos jele, és ezt látszanak alátámasztani a hosszú ujak is.

A fiatal Australopithecusnak, amelyet feltehetően egy hirtelen árvíz temetett el, még csak a tejfogai fejlődtek ki, de CT segítségével az állkapocs mélyén meghúzódó valódi fogakat is meg lehetett pillantani. Ezek morfológiája alapján valószínűsíthető, hogy egy kislányról van szó.

A hangképzés szempontjából fontos hyoid csont Salem esetében leginkább a gorillák és csimpánzok azonos csontjára emlékeztet, megerősítve azt az álláspontot, hogy az A. afarensis még nem beszélt (legalább is nem kommunikált a "beszéd" a szó mai értelmében).

Talán a lelet legérdekesebb része az agy mérete. Gyerekről révén szó önmagában nem meglepő, hogy ez valamivel kisebb mint egy kifejlett állaté. De míg csimpázok esetében, egy három éves fiatal állat agya kb. 90%-a a felnőttekének, addig Salem esetében ez az arány csak 63-88%-ra tehető. Vagyis lényegesen kisebb, ami azonban arról árulkodik, hogy az Australopithecusoknak elhúzódó gyermekkoruk volt, ami viszont már jellegzetes emberi vonás.

Részletekért lásd még a Nature témának szentelt különoldalát és a Scientific American interakív grafikáját itt.

Reggel a szokásos blogok végifutása közben futottam bele egy postba, amely igen jól rámutat arra, mennyire nem esett le az értelmes tervezés (ID) rajongótáborának még mindig, hogy mi is a baj az "elméletükkel".

William Dembski (ID tótumfaktum no. 1) blogjának egyik hozzászólója az ID mozgalom harcosait korunk Semmelweis Ignácaiként igyekszik beállítani. (Akinek nem lenne világos a hasonlat oka: Semmelweis először jött rá arra, hogy nem biztos, hogy egészséges, ha a medikusok hullaboncolás után, kézmosás nélkül, egyből szülő anyákban kezdenek turkálni, de a kortárs orvosok nem hittek neki, s "az anyák megmentője" végül bolondokházában halt meg.) Maga a technika nem új, Michael Behe (ID tótumfaktum no. 2) már próbálkozott Galileo köntösében tetszelegni, de kicsit nagy volt rá a kabát...

Mindkét esetben ugyanaz alapvető logikai hiba miatt használhatatlan az érvelés. Mind Galileo, mind Semmelweis esetében állításaik ellenőrizhetősége, ill. kísérleteik megismelhetősége oszlatta el végül a kritikusok érveit és kételyeit. Ezzel szemben az ID mozgalom máig nem volt képes egy tudományos gonolatrendszerrel előrukkolni, olyan elméletet ajánlani, ami kísérletesen (megismételhető módon) tesztelhető lenne. S amíg ez nem sikerül, addig nem is lesznek komolyan vehetők.

Az ötlet mindig is viszonylag egyszerűnek tűnt: ha elromlik egy gén, cseréljük ki. Igen ám, de ami szépen fest az elméletben és a papíron számos technikai problémába ütközhet a valóságban.

Ugyanis, ahhoz, hogy egy-egy, az egész szervezetre kiható gén működését kijavítsuk, egyszerre kell két fontos problémával szembenéznünk. Egyrészt általánosságban meg kell oldani a hibátlan gén sejtbe való bejuttatásának kérdését, másrészt azt is biztosítani kell, hogy a beavatkozás eredményeként megfelelő számú sejt fejezi ki az egészséges gént.

Utóbbira ma gyakorlatilag az egyetlen lehetőség, hogy egy olyan - a betegből származó - (felnőtt) őssejtet manipulálunk, amelyet a szervezetbe visszajuttatva képes megtelepedni és folyamatos osztódással számos (génmódosított) utódsejtnek életet adni.

A módosításhoz pedig génmódosított vírusokat használunk. Bár ez az első pillanatban veszélyesnek hangzik, nem szükségszerűen az. Olyan vírusokról van ugyanis szó, amelyekben a saját virulenciájukhoz szükséges géneket az általunk bevinni kívánt egészséges génalléllel helyettesítünk. Így vírus nem tud elszabadulni és szaporodni, de arra képes lesz, hogy (módosított) genomját bejuttassa a sejtbe.

Két főbb víruscsaládot használnak erre a beavatkozásra: adenovírusokat és retrovírusokat. Utóbbiak genomja integrálódik majd a beteg sejtjének DNS-ébe, míg előbbiek örökítőanyaga csak a sejtmagba jut, de nem épül be. Mindkét vírust váltakozó sikerrel használták eddig, de különösen a retrovírusoknál (amelyeket a beépülésük miatt megbízhatóbbnak tartottak) néhány kísérlet eredménye ráirányította a figyelmet arra, hogy milyen veszélyekkel járhat egy ilyen beavatkozás.

2000-ben egy francia kutatócsoportnak sikerült igen súlyos immunzavarban (ún. SCID-ban) szenvedő gyerekeket retrovírus kezeléssel meggyógyítania. Legalábbis sokáig úgy tűnt, hogy sikerült, hiszen maga a betegség gyógyulófélben volt, de ekkor a kis betegek közül többen egy másik súlyos kór lépett fel: leukémia. Mint utóbb kiderült, ez azért ütötte fel a fejét, mert a retrovírus beépülésekor néhány más gén mutálódott, és így hiába javítottak ki egy hibás gént, ha közben egy másikat elrontottak. Ma már azt is tudni lehet, hogy több retrovírus genomba való beépülése egyáltalán nem véletlenszerű (mint azt korábban feltételezték), hanem előszeretettel épülnek be más gének szabályozó-, vagy éppen fehérje kódoló régióiba (ennek a miértjére még nincs pontos válasz), ami értelemszerűen nem veszélytelen. Bár a helyzet cseberből-vederbe esetnek tűnik, mégsem teljesen az: ugyan nyilvánvalóvá vált, hogy a génterápia komoly veszélyeket rejt magában, ugyanakkor azon betegek számára, akiken alkalmazzák, ez az egyetlen esély. Enélkül biztos meghalnak, így általában mégis érdemes felvállalni a mellékhatásokat.

Most egy másik csoport a retrovírusokkal nem egy elromlott gén egészséges variánsát juttatta be a szervezetbe, hanem valami teljesen újra tanította meg az immunválaszért felelős sejteket: miként harcolhatnak hatékonyabban a rák ellen. Egész pontosan egy olyan receptort juttattak be a T-sejtekbe, amely képes felismerni a rákos melanóma sejteket. A kezelt betegek végső stádiumú rákban szenvedtek, de az a két páciens, akinél a visszajuttatott sejtek megmaradtak a szervezetben néhány hónapon belül teljesen meggyógyult (a szomorú rész, hogy a másik 13 beteg nem volt ilyen szerencsés)!

Az eredmény azonban nemcsak a bőrrák szempontjából lehet igen fontos: hasonló elven még egy sor más tumoros betegség is kezelhetővé válna. Már csak arra kellene rájönni, miként javítható a visszajutattott T-sejtek életbenmaradásának aránya...

Hosszú idő után ismét port vert fel a médiában a H5N1 (madárinfluenza) vírus, ezúttal azért, mert vietnámi betegeket vizsgálva egy oxfordi kutatócsoport arra a következtetésre jutott, hogy a letalitásért részben a beteg immunrendszerének túlpörgése a felelős.

A cikk egyes részletei nem meglepőek, hiszen jobbára csak megerősítenek már ismert tényeket. Ilyenek, hogy a vírus az alsó légutakat szereti megtámadni és lényegesen nagyobb virulenciája van, mint más influenza vírusoknak (azaz gyorsabban szaporodik és nagyobb koncentrációt ér el a beteg szövetekben). Ez utóbbi azonban (és ez az újdonság) egyenes arányban áll azzal, hogy mennyi citokin nevű molekulát termel a szervezet az immunválasz során.

A citokinek hormonszerű molekulák, amelyek az immunválasz során a sejtek közötti kommunikáció fontos szereplői. De akárcsak az emberi társadalomban, ahol a kommunikációnak fontos szerepe van egyes tevékenységek koordinálásban, túl sok utasítás káoszt okozhat. A citokin koncentráció hirtelen megugrását nevezzük "citokin viharnak" és ez az a jelenség ami számos más betegségben (pl. asztma, egyes mérgezések és bakteriális fertőzések) is végzetes lehet. A hirtelen megnövekvő citokin koncentráció eltúlzott duzzadásos reakciót vált ki, ami akár halálosan le is terhelheti a szervezetet.

Bár még nem világos, hogy a H5N1 miként idézi elő ezt a citokin vihart, a felismerés akkor is igen fontos, hiszen így azokon a helyeken, ahol nem telik modern antivirális gyógyszerekre, az immunválaszt kordában tartó szerekkel lehet kezelni a pácienseket.