bardóczi ákos @post.r

Kicsit későn jutott el hozzám a hír, de úgy fest, hogy nem kacsa: még egy februári szívműtét közben a Merge Hemo, a beteg adatait valós időben monitorozó szoftver nemes egyszerűséggel lefagyott műtét közben, mivel egy nem eléggé elővigyázatosan konfigurált vírusirtó éppen akkor indított egy víruskeresést, ami kiterjedt arra a gépre is, amin a szóban forgó szoftver futott.

Eredetileg az orvosi eszközökben, ezen belül a diagnosztikai eszközökben is zárt, beágyazott rendszerek futnak, aminek pontosan csak az a feladatot látják el, amit el kell látniuk, viszont az a lehető legpontosabban kell tennüik. A Merge Hemo esetén éppen az jelentette a problémát, hogy követve az orvosi eszközöket is érintő IoT-trendeket, több kényelmi szolgáltatás mellett már képes az adatokat neten keresztül továbbítani, amihez nyilván hálózati csatlakozás szükséges nyilván az ehhez kapcsolódó architektúra kialakításával együtt. Azaz sokkal inkább hasonlít egy ilyen eszköz már egy személyi számítógépre, mint egy műtétek közben, élesben használt orvosi diagnosztikai eszközre, mint mondjuk 5 évvel ezelőtt. A konkrét esettel kapcsolatban még érdemes a Slate friss posztját elolvasni.

Az orvosi eszközökkel kapcsolatos aggodalmak egyébként egyáltalán nem újkeletűek. Például az USA egy korábbi vezető politikusának Dick Cheneynek azért kellett letiltani a pacemakerje által biztosítható vezeték nélküli hozzáférést, hogy egy esetleges gyilkossági kísérletet megakadályozzanak ezzel.

Kép: Wikipedia

Ugyan az elméleti lehetősége a magzati korban végzett génmódosításnak már jóideje rendelkezésre áll, egy éve próbálkoztak vele egy újszerű, korábbiaknál sokkal ígéretesebb eredménnyel, az örökletes vérzékenység egyik típusának kiküszöbölésére.  

A kínai kutatók próbálkozása azonban messze nem volt mindig bombasiker, 80 embrióból mindössze néhánynál volt sikeres a beavatkozás, aminek legvalószínűbb oka, hogy a beépíteni kívánt gén nem tudott beépülni megfelelő módon arra a helyre, ahova szerették volna.  

Az októberi IVF-csúcson Washington DC-ben a kutatók egy teljesen más koncepcióval álltak elő, szintén a CRISPR-alapú technika alkalmazásával spermium-őssejtek, azaz spermatogóniumok módosításával próbálkoznak a jövőben, hogy ezekkel a módosított sejtekkel történhessen a megtermékenyítés.  

De miért pont az ős-hímivarsejtek?  

Számos, teljesen logikus, ráadásul nem is olyan bonyolult érv sorakoztatható fel amellett, hogy miért éppen az éretlen hímivarsejtekre esett a választás. Petesejtből alapvetően jóval kevesebb van, ráadásul őspeték izolálása a hölgyek petefészkéből sokkal körülményesebb lenne.  

A hímivarsejtek különböző fázisú őssejtjeiből, ahogy magukból a hímivarsejtekből is viszont szinte számtalan van. A hímivarsejt természetesen nem egyetlen lépésben válik hímivarsejtté egy őssejtből, hanem több szelekciós lépés játszódik le a herékben, ehhez képest még így is akad dupla farokkal, esetleg dupla fejjel vagy egyéb módon a többitől eltérő módon létrejött hímivarsejt, a megtermékenyítésben viszont rendszerint nem ezek lesznek a nyerők.  

Egy kis "sperma-őssejttan"

A spermiogenezis egy olyan, rendkívül kemény „casting” a természetben, ahol csak a legjobb versenyzőkből lesz egyáltalán hímivarsejt. Az őssejti állapotból, azaz  spermatogóniumból egy mitózist követően elsődleges spermatociták lesznek, amik közül a fele marad spermatogónium vagy elpusztul vagy bejut a következő körbe. Ezt követően egy meiózist, azaz már számfelező sejtosztódást követően jönnek létre a másodlagos spermatogóniumok, amiknek egy része szintén elpusztul, amit egy újabb meiózis követ, ahol viszont már nem feleződik a génállományuk, spermatiddá válnak, ezek közül a legéletrevalóbbak válnak tényleges hímivarsejtté, idegen szóval spermatozoává.  

Színre lép a genetic engineering új formája

Spermatogóniumból pedig van bőven, ha sikerült beékelni a beillesztendő géneket, természetesen még mindig nem biztos, hogy azok az érett hímivarsejtben is jelen lesznek, viszont igen sok „versenyző” esetén nyilván sokkal nagyobb esély van rá.  

Többé-kevésbé köztudott, hogy a sima lombikbébis mesterséges megtermékenyítésnél is több megtermékenyített petesejtet hoznak létre, amiből a legjobbak közül többet is beültetnek a  hölgy páciensbe, viszont ezek közül így is csak egy-kettő él túl és fejlődik tovább embrióvá, ergo a gyakorlatban nagyon fontos, hogy – ha szabad így fogalmazni - minél jobb alapanyaggal dolgozzanak az IVF-specialisták.  

Az alkalmazás legnagyobb gátja ott, ahol nem is gondolnánk!  

A kutatók persze tudják, hogy bizonytalansági tényezők még így is vannak, a legkomolyabb megoldandó problémaként viszont olyan tényezőt tartanak, amire nem is gondolnánk: az ős-hímivarsejtek ki kell nyerni a heréből, amit csak biopsziás módszerrel lehet megoldani, kérdéses viszont, hogy ennek hány férfibeteg veti alá magát a leendő gyermek kedvéért, fájdalomcsillapítás ide vagy oda. 

Génterápia régen és most

A konferencia videói mindenki számára elérhetőek.  Az embrionális korban végzett, génállományba való beavatkozás csak nagyon indokolt esetben, orvosi céllal engedélyezett. Ahogy írtam, különböző génterápiás eljárások már viszonylag sok ideje rendelkezésre állnak.    

Köztük vannak olyanok, amik még megtermékenyítés előtt, az embrionális korban illetve olyanok, amik akár felnőttkorban is alkalmazhatóak egy adott sejttípust megcélozva. A különböző technikák eltérnek a géneket hordozó, DNS-t vagy RNS-t felépítő polinukleotid vagy oligonukleotid szakaszok szállításának, sejtbe való bejuttatásának és sejtmagi DNS-be való beépítésének módjában. A magzati génterápiában a cél lehet az, hogy egészséges génekkel nyomják el olyan gének hatását, aminek a változatai súlyos örökletes betegséget okoznának, míg felnőtt korban nyilván csak adott sejttípus célozható meg. A módszereket mégis igen ritkán alkalmazzák sikerrel, mivel olyan jogi szabályozások vonatkoznak ezekre a módszerekre és az ezzel kapcsolatos alapkutatásokra szintén, mintha azokat a pattintott kőkorban írták volna.  

A klasszikus módszerek sem mentesek a nehézségektől  

Bármilyen típusú génterápiáról is van szó, komoly kihívást jelent az információhordozó nukleotidszakaszt a célsejtekbe juttatni. Ennek egyik módszere - egyszerűsítve - amikor egy vírust olyan módon alakítanak át, hogy abból a betegséget kialakító örökítőanyagot egy az egyben eltávolítják, ezek helyére pedig a beültetendő gének kerülnek, a kibelezett vírusban viszont azok a részek még megvannak, amik ahhoz szükségesek, hogy sikeresen bejutva a hordozott örökítőanyagot, ami ebben az esetben tehát nem a vírus génjei, hanem a belevarrt, bejuttatandó DNS, a gazdasejt DNS-ébe épülhessen, természetesen több köztes lépésen keresztül.  

Ha a beavatkozás ezzel a módszerrel, mondjuk adenovirális hordozóval, azaz virális vektorral történik, még mindig előfordulhat, hogy gyógyító vírusok a bejuttatását követően az immunrendszer lebonthatja. Viszont ha még ha el is éri a célsejteket és sikerül is bejutnia azokba, még mindig nem biztos, hogy a sejt belső védekező mechanizmusai nem gátolják meg, hogy a hordozott nukleotidszakasz helyesen a beteg sejtjeinek DNS-ébe épüljön.  

Változatok egy témára - hímivarsejt-szabászat  

A CRISPR-alapú technika, egészen pontosan CRISPR-Cas9-módszer lényege egyszerűsítve, hogy egy vágóenzim kivág egy célzott szakaszt az örökítőanyagból, amit a sejt hibajavító mechanizmusai nyomban érzékelnek is, és megkezdik a hibajavítást. A hibajavítás során viszont már nem az eredeti, hanem az átszabott, korrigált géneket hordozó polinukleotid-szakasz illesztik be. A sejtek osztódása, érése során pedig természetesen már az összes ebből létrejövő sejt a helyes változatot fogja hordozni, ha pedig a megtermékenyítés is ezzel történik, nyilván a megtermékenyített petesejt, majd az abból kialakuló magzat sejtjei is a helyes géneket hordozzák majd.  

Az alábbi ábra a génterápia azon típusát mututja, amikor virális vektorral juttatják a sejtmagi DNS-be beékelendő polinukleotid-szakasz. [a CRIPSR-cas9-nél nem adenovirális, hanem lentivirális vektort alkalmaznak]

Wikipedia

Idén Pál Csaba, az MTA Szegedi Biológiai Központjának kutatója kapta a magyar tudomány legmagasabb szintű elismerését, a Bolyai-díjat baktériumokkal kapcsolatos kutatásaiért. 

1. Évek óta tudott, hogy a baktériumok hatóanyagokkal szembeni érzéketlensége az elkövetkező 1-2 évtizedben nagyobb veszélyt jelent majd az emberiségre, mint a terrorizmus. 

2. A baktériumok antibiotikumokkal szembeni egyre nagyobb ellenálló képessége közismert dolog, az viszont már közel sem, hogy mindez hogyan is történik a természetben. Először is említenék néhány példát azzal kapcsolatban, hogy egy-egy antibiotikum milyen elven is működik.

- A béta-laktámok csoportjába tartozó szerek, mint amilyen a penicilin, a baktérium sejtfalának felépítését gátolják meg egy ehhez szükséges enzim blokkolásával, ilyen módon a baktérium elpusztul. Ugyanakkor az erre érzéketlenné vált baktériumok olyan enzimet fejlesztettek ki, amik magának a béta-laktám molekulának gyűrűjét hasítják el, ilyen módon hatástalanná téve azt, megint más baktériumokban olyan kötőfehérjék jelentek meg, amik megakadályozzák, hogy a hatóanyag működhessen. Egy pillanatig se felejtsük el, hogy mindössze néhány emberöltőnyi evolúcióról van szó!
- Az aminoglikozidok a baktériumokba való bejutás után rákapaszkodnak a fehérjék felépítésében kulcs fontosságú ún. riboszómákra, így a baktérium képtelen lesz fehérjéket termelni, ez okozza a pusztulásukat. Az ilyen szerekkel szembeni rezisztencia alapja ismétcsak az, hogy a baktériumoknak olyan génjei jelentek meg, amiknek a termékei képesek a gyógyszermolekulát módosítani, ráadásul többféleképp is.
- Az imidazol csoport tagjai a baktérium belsejébe bejutás után olyan vegyületté alakulnak át, ami közvetlenül a baktérium DNS-t károsítják, így megakadályozva annak megkettőződését vagy átíródását RNS-re.

Bármilyen hatásmechanizmusú gyógyszert is fejlesztenek ki a kutatók, a természet talál valami még ötletesebb megoldást arra, hogy ezt hogyan hekkelje meg.

3. Nem nagyon foglalkozott vele a sajtó, hogy ténylegesen miért is kapta a Bolyai-díjat Pál Csaba. A baktériumokkal kapcsolatos molekuláris biológiai kutatások jelentősége és fontossága szinte felméretetlen. Egyrészt, a molekuláris biológia születésétől, a 20. század második felétől kezdődően a kutatók a genetikai folyamatok molekuláris mechanizmusait prokariota szervezeteken, konkrétan baktériumokon kezdték el kutatni, mivel egyszerű genommal rendelkező szervezetek lévén ezen keresztül lehetett megérteni azokat az alapvető molekuláris mozzanatokat, amik egyáltalán lehetővé tették, hogy magasabb szintű élőlények molekuláris biológiái működése is érthető és kutatható legyen. A sejtmaggal rendelkező [eukariota] élőlények genomja jóval bonyolultabb, viszont nagyon sokminden úgy vagy nagyon hasonlóan történik, mint a baktériumok esetén, akár a DNS megkettőzéséről, akár a DNS RNS-re való átírásáról, akár az RNS alapján a fehérjék szintéziséről van szó. Ha ma valaki molekuláris genetikát kezd el tanulni, akkor elsőként a baktériumok genetikájával kell megismerkednie. Ezen kívül még mindig számos molekuláris genetikai mechanizmus tisztázásához baktériumokat használnak a kutatásban.

4. A tényleges rezisztencia legtöbbször úgy alakul ki, hogy a baktérium DNS-étől független DNS-szakaszokban, az ún. plazmidokban megjelenik egy-egy mutáció, ami hordozza az önvédelemre használt fehérje génjét, ami az antibiotikumokat hatástalanítja. Természetesen az ellenálló baktériumok ki fogják szorítani azon fajtársaikat, amik nem tettek szert ilyen önvédelmi mechanizmusra. A baktériumoknak természetes ellenségei, a bakteriofágok, azaz olyan vírusok, amik magát a baktériumot nyírják ki azáltal, hogy bejuttatják önmaguk megsokszorozásához szükséges örökítőanyagot, az ilyen módon megkergült baktérium pedig olyan fehérjéket fog termelni, amik a fágvírus szaporodásához szükségesek. Viszont nem csak a fágvírus juttat be örökítőanyagot a baktériumba, hanem esetleg több hiba folytán a fág is kap a baktériumtól. Majd amikor a vírus a következő baktériumot fertőzi meg, könnyen előállhat a régi és az új gének keveredése folytán olyan kombó, ami aztán egy plazmidba épül, így kialakítva a rezisztenciát. [A DNS persze nem csak plazmidba épülhet be]. A fágok ilyen szempontból az evolúció celebjei: potenciálisan hozzák-viszik a géneket esetleg teljesen különböző fajok közt. Amikor valami töketlen GMO-vita folytán azon vannak kiakadva a laikusok, hogy egyik fajból gént átültetni egy másik fajba - persze anélkül, hogy egyáltalán tudnák, hogy mi az a gén - a természettel szembeni bűn, nem tudják, hogy ez a természetben is simán megtörténik magától.

5. A díjátadásról szóló hírt nem egy hírügynökség, hanem a debreceni 4024.hu hozta le elsőként, gyakorlatilag mindenkit beelőzve ezzel a tévé a korábbi évekhez képest a díjátadót nem közvetítette sem élőben, sem később.

6. Pál Csaba csoportja olyan paradigmákat is felhasznál a kutatás során, amiknek módszereivel kapcsolatban korábban kevéssé állt rendelkezésre tapasztalat vagy éppenséggel egész egyszerűen kevesen tudják magas szinten művelni, ezen belül a rendszerbiológiai megközelítést emelném ki, aminek a tényleges alkalmazása egyszerűen a gépek számítási teljesítményének korlátai miatt ütközött akadályokba korábban. Ami sokkal fontosabb, hogy Pál Csaba csoportja a világ egyik legkomolyabb csoportja, amelyik igencsak izmos bioinformatikai módszerekkel vizsgálja a korábban kevésbé ismert mutációk evolúciós szerepét, az új szemléletmódról erre található plusz információ.

7. Az, hogy ki kapja a díjat - szemben például a Kossuth-díjjal - a vendégek számára csak a helyszínen derül ki, egészen addig szinte lehetetlen információt szerezni a díjazott személyéről, akit a díj odaítéléséről informális források szerint legfeljebb néhány héttel korábban tájékoztatnak. A Bolyai-díj díjbizottságának egyik felét a Bolyai-díj Alapítvány, a másik felét az MTA delegálja, a díjbizottság összetételnék egy része szintén nem nyilvános egészen a díjátadóig.

8. Eredetileg az ország legtehetségesebb diákjait összefogó Bolyai Önképző Műhely létrehozásának ötlete a 2000-es díjátadón merült fel a díj alapítói közt, nem sokkal később pedig Somody Imre vezetésével meg is kezdte munkáját a Bolyai Műhely Alapítvány első kuratóriuma. A tehetséggondozó szervezet kuratóriumának és néhány utólag odacsapódott szervezőnek a nézeteltérései miatt a teljes kuratórium 2007 nyarán lemondott, aminek azonnal érződtek a következményei. Olyan fontos alapelvek sérültek, mint például az, hogy a Budapesten kívüli hallgatók lehetőség szerint azonos eséllyel jussanak el az Önképző Műhely programjaira, ami nyilván érzékenyen érintette azokat, akik távolról utaztak oda, de onnantól egyáltalán nem kaptak diákként utiköltség-térítést. A Bolyai Önképző Műhelyt képviselő néhány figura személye, eszelősen zavaros gazdálkodása és vállalhatatlan ideológiai műtermékei máig legendásak a korábban végzett bolyais diákok körében. Alighanem a remek menedzsementnek köszönhetően, a Bolyai Műhely diákjai a 2011-es és 2013-as díjátadóra egész egyszerűen nem kaptak meghívást, a Somodyék-koncepciójából, ha úgy tetszik, az első kuratórium örökségéből pedig semmi sem maradt.  

9. A Bolyai-díjátadók történetében tudomásom szerint a legidiótább sajtótájékoztató 2007-ben volt. Lovász Lászlótól kérdezte elsőként egy újságíró, hogy Lovász profnak mi a véleménye a zenei és matematikai tehetség kapcsolatáról, holott a díjat az iskolateremtő tevékenység mellett a kombinatorika és a gráfelmélet terén elért eredményeiért kapta. Közhelyes és hülye kérdésekkel a jelen lévő újságíróknak körülbelül fele sült fel.

10. Az idei díjátadóra a négy legfontosabb közjogi figura közül a miniszterelnök és a házelnök egész egyszerűen nem jött el, de nem láttam Lenkovics Barnabást, az Alkotmánybíróság elnökét sem. A díjátadóval kapcsolatban több látványos formai változás is történt. 2004-ben az Operában figyelhettem a díjátadót, 2007-ben a kisebb befogadóképességű Vígszínházban, 2009-ben a díjátadónak a Nemzeti Színház adott helyet, a 2011-es és 2013-as nekem kimaradt ugyan, de ekkor már az ideihez hasonlóan a jóval kisebb befogadóképességű MTA főépületben történt a díj átadása.

Köszönet nekik:

új támogató

PR

képek: index.hu, motifolio.com, t-systems.hu, acg.hu

Az ebolával kapcsolatos megnövekedett érdeklődés akkora, hogy most az uborkaszezonban nem is lehetne népszerűségében más hírhez hasonlítani olyan módon, hogy közben megőrizzük a téma komolyságát, pedig pár dolog eszembe jutott: mondjuk amikor minden idők kedvenc pop-pedofilja, Michael Jackson propofollal a vénájába kötve átlépett az örök vadászmezőkre, Zsüsztin' Bíber visszavonult, Britney Spears várandós lett és hasonlók. Higgyék el, egyiknek sincs nagyobb hatása az életünkre, mint a mostani ebolabalhénak, írom is, hogy miért. 

A most szóban forgó ebola kórokozója nem túl jó családból származik, besorolását illetően a nyugat-nílusi láz, az influenza és a hepatitis C kórokozójához hasonlóan az egyszálú RNS-vírusok közé, viszont mivel a molekuláris biológiája alighanem senkit sem érdekel, ez most át is ugorhatom. Ami mindenkit érdekel: tkp. kinek is kell tartania az ebolafertőzéstől? Ha Ön rendszeresen fogyaszt majomhúst, Közép-Afrikában él nőként és átmegy Önön a fél falu hagyománytiszteletből, ha megözvegyül, esetleg szimplán csak végigcsókolgatja az elhunytakat a temetésen ugyancsak hagyománytiszteletből vagy éppen olyan folyóból iszik, amelyikbe amúgy a szomszéd rendszeresen belevizel, belefos, beleszül, na meg a csalfaságon kapott és agyonütött feleség holttestét is becsúsztatja, akkor van ok az aggodalomra.

A HIV-vel kapcsolatban is gyakran hangoztatták, hogy rekombináns DNS-technikával szabott-varrt kórokozó, ami aztán nem vált be biológiai fegyverként, de azért itt maradt, nem is bonyolítom a képet azzal, hogy attól, hogy egy kórokozó DNS/RNS-szekvenciája visszavezethető más, korábbi kórokozók szekvenciáira, még nem jelenti azt, hogy biztosan mesterségesen jött létre illetve ha mesterségesen mixelnek ki egy kórokozót, az nem jelenti feltétlenül, hogy könnyen visszavezethető lenne meglévő kórokozók szekvenciájára. Mi több, a természetben még civilizációs időbeli léptékben is ismerünk olyan megjelent kórokozókat, amik ha nem is a semmiből jelentek meg, alaposan eltértek az összes addig ismert kórokozótól, aztán eltűntek az evolúció süllyesztőjében anélkül, hogy kiirtották volna az emberiséget. Annak a jelenségnek, ami miatt egy pandémia megtorpan, sok oka lehet, így például ha a kórokozó a gazdával előbb végez, minthogy az tovább adhatná a kórt. Tudvalevő, hogy például a baktériumok körében a szifilisznek még a korai középkorban volt egy sokkal durvább alfaja, ami tünettanát tekintve olyan módon tért el a fennmaradt szifilisz lefolyásának tüneteitől, hogy sokkal gyorsabban jelent meg és olyan rusnya tüneteket produkált, hogy szegény beteget más bottal sem piszkálta volna meg, nemhogy nemi kapcsolatba lépjen vele, ez pedig a szóban forgó alfaj vesztét jelentette.

Tehát szinte mindegy is, hogy az ebola a természet vagy az ember teremtménye, ami biztos: mintha Afrikára, hogy precízebb legyek, az afrikai kultúrára lenne szabva, Európában viszont aligha rúg labdába. Európában, na meg a fejlett világban, ahol seperc alatt a debilitásig hypeolja a tömegkommunikáció egy-egy új kórokozó feltűnését, amihez szinte a WHO a sajtónyilatkozataiban igazodik, nem pedig a WHO-nyilatkozatokhoz igazodik a sajtó, ahogy az ildomos lenne megvan ennek a parának a jótét hatása is. Sokkal felkészültebben áll a problémának az egészségügy és a lakosság egyaránt [pl. kevésbé eszünk dögöt], így nem néz komoly karrier elébe egy ilyen kórokozó. Ha valaki szerencsétlenül megfogalmazott press release-t szeretne olvasni, ajánlom figyelmébe mondjuk ezt: http://www.who.int/mediacentre/news/releases/2003/pr31/en/ . A 2003-as SARS-őrület alatt 200 fő halt meg, Európában összesen 29-en fertőződtek meg, ehhez képest mondjuk az influenza évente 20-30 millió halálos áldozatot követel, ennek viszont nincs különösebb hírértéke, nem is eladható. Ha már megfékezésről van szó, nem csak a karantén alkalmazhatóságáról van szó, nemrég olvastam, hogy egy korábbi ebola-járványnál Afrikában amúgy képzetlen apácák oltogatták ezzel-azzal a betegeket úgy, hogy mindössze 5-6 steril tű jutott naponta több száz betegre, szóval akire nem jutott, azt kimosott (!!) tűvel szúrták, és még csak nem is ez a legcifrább sztori az infektológia történetében.

Egy szó, mint száz, ha ezen a téren nem vagyunk túl szociálisan érzékenyek, ámde tárgyilagosak, akkor kijelenthető, hogy a mostani ebolavariáns európabeli kiterjedéséhez eszelős szakmai hibákat kellene egymásra halmozni, másrészt a mostani történetesen egy olyan helyzet, ahol a fejlett világot a pénze, ezen keresztül a felkészültsége védi meg egy hirtelen fellépő és veszélyes jelenségtől.

Ha valaki joggal szeretne szörnyülködni, inkább az Epocrates Bugs and Drugs mobilappot ajánlom figyelmébe, ahol arra lehet rákeresni, hogy városonként mennyi és milyen antibiotikumra érzéketlen baktériumot azonosítottak az USA-ban. 

Szóval amitől tényleg van okunk a parára kórságok terén, az sokkal inkább az antibiotikumrezisztencia, ami meghatározó vélemények szerint nagyobb veszélyt jelent majd, mint a terrorizmus.