bardóczi ákos @post.r

Előre láthatóan október 3-án, hétfőn, 11:30 után nem sokkal jelentik be, hogy kik is kapták az orvosi-fiziológiai Nobel-díjat idén, 2016-ban.

A bejelentés idejében folyamatosan kommentálom, illetve először rövidebben, aztán kicsit bővebben el is magyarázom, hogy mi ért Nobel-díjat idén és ha tudom, azt is, hogy miért érett meg a felfedezés vagy találmány éppen idén a Nobel-díjra. A poszt folyamatosan frissül, a live streamet itt lehet majd követni, a poszt folyamatosan frissül.  

11:27 2016.10.03. Közel 3200 felhasználó nézné élőben a Nobel-díj bejelentését - ha menne - többen jelezték kommentben, hogy egyszerűen valamiért nem működik a stream :(
11:28 2016.10.03. elindult, de durván fapadosan, hang nélkül.

11:35 2016.10.03. - a Youtube-on még mindig nincs hang, viszont a live stream itt követhető hanggal: https://www.facebook.com/nobelprize/videos/10153942531154103/
11:36 2016.10.03. - az idei díjazott egyébként Yoshinori Ohsumi, aki az autofágiával kapcsolatos kutatásaival érdemelte ki a díjat, hogy ez mi is, azt hamarosan magyarázom, a press release egyébként itt: http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2016/press.html

11:49 2016.10.03. Az autofágia, ahogy a neve is sejtetei, az a folyamat, amikor a sejt a saját sérült vagy egyéb módon fölöslegessé vált organellumait, azaz sejtszervecskéit több, szabályozott lépésben „megemészti”, ezzel biztosítva a sejtek belső homeosztázisát.

A folyamat egyébként a huszadik század dereka óta ismert, viszont a szabályozásának apró lépéseit csak később sikerült tisztázni. Így például azt, hogy a sejt hogyan ismeri fel a sérült, lebontásra ítélendő sejtszervecskéket, ezek elbontását hogyan szabályozzák az erre specializálódott más sejtszervecskék, az ún. lizoszómák, autofagoszómák.

A törmelékként keletkező szénhidrátok, főként membránokból származó zsírok és természetesen fehérjék lebontásával már korábban is intenzíven foglalkoztak, mi több, többen is Nobel-díjat kaptak ezzel kapcsolatos kutatásaikért.

A mostani díjazott a 90-es évektől kezdve a molekuláris genetikai kutatások során általánosan használt nyálkagombán kezdte vizsgálni a folyamat szabályozásának részleteit, nem meglepő módon a sejtek belső kitakarításáért felelős gének hibás működése minden élőlényben kóros, esetleg az élettel összeegyeztethetetlen állapotot jelent.

Sokáig az sem volt világos, hogy mik is azok a szignálok a sejten belül, aminek hatására az autofágia egyáltalán megindul.

 

Lehet, hogy rémes buzzword, de ha már egyre több hordható eszköz okoseszköz, miért ne lehetne az inzulinpuma is az? Egyébként egyre korszerűbb inzulinpumpák már egy ideje vannak a piacon és még mindig egészen jól tartja magát az a tévhit, hogy egy távoli inzulinpumpa-hekkeléssel ember lehet ölni. Időszerűnek érezem megírni végre, hogy miért nem.

Az inzulinpumpák hekkelésének ötlete néhány évvel ezelőtt merülhetett fel valami Tarantino vagy Robin Cook rajongóban. Minél okosabb egy eszköz, annál inkább hekkelhető, de már akkor csóváltam a fejem, hogy ilyen módon megpróbálni valakit eltenni láb alól sokkal inkább egy bizarr konteó, mint racionális kockázat. Ugyan nagyon a posztba illene, de mindenkit megkímélek attól, hogy ismertetem az emberi szénhidrátszint-szabályozás fiziológiáját.

Ha eljátszunk azzal a morbid gondolattal, hogy valaki majd néhány év múlva vezeték nélküli kapcsolaton keresztül más inzulinpumpáját úgy állítja át, hogy az a szükséges adagtól sokkal többet vagy kevesebbet adagoljon, legfeljebb kellemetlenséget okozhat, mást nem nagyon.

A legfontosabb, hogy a beteg nagyon jól tudja, hogy abban az esetben, ha túl magas lett a cukra, akkor az milyen diszkomfortérzettel jár és mit kell tennie, beadja magának az inzulint máshogy, ha tapasztalja, hogy például a pumpa nem működik.

Ha valaki a kelleténél több inzulint kapott, annak is markáns jelei vannak a beteg számára, azaz van ideje rá, hogy visszabillentse a szénhidrátháztartását, amihez nem is szükséges az inzulinnal ellentétes hatású glukagon beadása, csupán nagy fajlagos szénhidráttartalmú és glikémiás indexű táplálék bevitelével megakadályozható a komolyabb probléma. Ha súlyosabbá válna a helyzet, a környezetének kicsit is tájékozottabb tagjai számára az acetonos lehelet alapján világossá válik, hogy a cukorszint elszaladt.

Ami viszont fontos, hogy egyik állapot sem alakul ki olyan gyorsan, hogy ne lehessen mit tenni, mára szerencsére ritka az eszméletvesztés cukorbetegek körében kimondottan a vércukorszint miatt. Persze nagyobb a valószínűsége például, ha valaki tajrészegre issza magát – ez egyébként is eszméletvesztést okozna – vagy olyan hatású drogot fogyaszt, ami hirtelen változtatja a vércukorszintet, mint a fű vagy a hatásukban amfetamin-jellegű szerek már-már követhetetlenül népes csoportjába tartozó kábszik valamelyike. Ezen kívül problémát jelenthet még, ha olyan beteg, aki egyébként nem sportol, például hirtelen komoly fizikai megterhelésnek teszi ki magát.

Röviden: már csak azért sem lehetne senkit eltenni láb alól, mert jóval korábban észlelné, hogy valami nem stimmel.

A következő ok, magának az inzulinmolekulának a jellegéből, ennek megfelelően az inzulin hatóanyagként való kiszereléséből adódik. Az inzulin emlékeim szerint egy közel 6 kilodalton tömegű, azaz viszonylag nagy fehérjemolekula. A biztonsági előírásokon túl ez az egyik oka annak, hogy az inzulinpumpák patronjába egész egyszerűen nem lehet 2-3 napi adagnál, azaz cca. 300 nemzetközi egységnél nagyobb mennyiséget betölteni, mivel ha úgy tetszik, az inzulin megromlana. Viszont a 300 NE-estől nagyobb patron tényleg nincs, legalábbis nem tudok róla. Összehasonlításként egy ember teljes napi inzulintermelése 100 NE, aminek a fele azonnal metabolizálódik, ilyen módon inaktívvá válik a májban, míg a fennmaradó egynegyed része kiválasztás útján [természetesen lebontva] távozik. 300 NE inzulin egy adagban ugyan az emberek többségének rendesen betenne’, inzulinsokkot is okozhatna, ez a pumpa és a pumpa szerelékének kialakítása miatt kizárt. Ugyanis az inzulin egy igencsak vékony vezetéken, és persze nagyon apró tűn keresztül jut a bőr alá, ahonnan egyrészt nem kerül azonnal a véráramba, másrészt pedig a tű eleve nem tudna például 1-2-3 napi mennyiséget átengedni csak úgy. Az inzulintollakban hasonló mennyiségű inzulin van, ezek azért tekinthetők szintén veszélytelennek, mivel egyszerre csak kisebb adagot képesek kijuttatni, ugyancsak a bőr alá. Azaz egy inzulinpatron tartalmával inzulinsokk elvileg kiváltható lenne ugyan: ha áttöltenék egy fecskendőbe, amiből beadnák jól célozva, intravénásan.

Aki izgalmasabb befejezésre számított, nos, sajnos egy konteóval kevesebb.

Megjegyzem, természetesen vannak inzulinreceptoron keresztül ható, ilyen módon az inzulin fiziológiás hatását kiváltó hatóanyagok illetve létezik nagyon gyors hatású inzulin, ami a természetes humán inzulintól néhány aminosavban különbözik, viszont nyilván nem ezek kerülnek a tollakba és pumpákba.

Kép: Cook Kóma filmjéből

Még néhány évvel ezelőtt fejlesztették ki azt az eszközt, amivel az amerikai hadsereg akár a harctéren is képes súlyos vérveszteséggel járó sérülések ellátására, amik korábban biztosan halálos kimenetelűek voltak. Néhány héttel ezelőtt az FDA engedélyezte civil használatra is.

A videóban ugyan művér van műsebbel, így is eléggé erős lett.

Hasonló vérzéscsillapítási megoldás, ami erősen támaszkodott az anyagtechnológiára, volt már korábban is:

A National Institute of Health adatai szerint a hadszíntéren a leggyakoribb halálok nem meglepő módon az, hogy a katonák egy sérülés következtében annyi vért veszítenek, ami már összeegyeztethetetlen az élettel. Ami viszont meglepőbb, hogy a civil lakosságnál a halálozás közel 40%-át teszi ki az olyan haláleseteknek az előfordulása, aminél a halálok végülis a vérveszteség miatt fellépő sokk, azaz a keringési rendszer összeomlása.

Az evolúció a keringési rendszert úgy alakította ki, hogy a nagyobb nyomásnak kitett vénák és artériák a testfelszínhez képest jóval mélyebben helyezkednek el [pl. arteria femoralis vagy éppen az aorta], mint a perifériás vénák, amikből például a vérvétel történik. Ugyanakkor nem zárható ki, hogy valaki olyan súlyos sérülést szenvedjen, hogy a vérveszteséget a hemodinamikai rendszer ne tudja kompenzálni, azaz az eszméletvesztés, a sokk vagy a halál oka nem közvetlenül a vérveszteség, sokkal inkább az, hogy a vérveszteség túlságosan hirtelen történik. Ezért van kiemelt szerepe a vérzéscsillapításnak a gyakorlatban.

Érdekességként megjegyzem, hogy az eszméletvesztésnek az a típusa, ami azoknál történik, akik nem bírják a vért és a tűt, picit hasonló. A tű- és vérfóbia az egyetlen fóbia, amiről nemrég bebizonyosodott, hogy döntően örökletes, máig tisztázatlan, hogy például egy vérvételnél az egyébként relatív kis mennyiségű vér levétele miatt a hemodinamikai rendszer nem tudja időben szabályozni a megváltozott nyomásviszonyokat vagy az idegrendszer reagálja túl azt, amit az érzet kivált és ez vezet eszméletvesztéshez tűfóbiásoknál. Az eszméletvesztés evolúciós oka legnagyobb valószínűséggel az, hogy emberelődeink ezzel a nem túl kellemes, ámde hasznos manőverrel tudták megúszni például azt, hogy egy ragadozó megegye őket, hiszen a ragadozók nem esznek dögöt, márpedig az ijedtükben eszméletüket vesztett emberelődöket nem tudták az állatok megkülönböztetni a halottól. Persze ez alól is van kivétel, a nagytestű medvék például megeszik az elhullott állatokat is.  

Döntő részt örökletes, de nem gyógyíthatatlan a tű- és vérfóbia! Különböző kognitív terápiás eljárásokkal korrigálható a leghatékonyabbat, míg esetileg nagypotenciálú szorongáscsökkentők bizonyultak nagyon hatékonynak. Sokan nem tudják például, hogy a világ egyik legismertebb videójánál – David after dentist - a fogorvos a gyereknek előzetesen midazolamot adott, ami általánosan elterjedt a kanadai és USA-beli fogászati gyakorlatban, mivel így a fogorvosok úgy tudnak fogászati beavatkozásokat végezni fóbiás, nagyon félős, gyerekkorú vagy idős betegeket, hogy közben ők teljesen nyugodtak, persze közben nem hagyják elaludni őket. A hatóanyag sajnos Magyarországon ambulánsan is elérhető, szándékosan nem írom ki a márkanevét, biztonságos, de nem a legjobb hatásprofilú altató, amiben az a leggonoszabb, hogy a fogyasztója a hatása alatt történtekre rendszerint nem vagy csak töredékesen emlékszik, megint mások amnéziásak a gyógyszer bevételét megelőző rövid időszakra is. Viszont ha nem alszik el az érintett, tud érdekes dolgokat mondani mondjuk a fogorvosnál, csak youtube-fetisiszta ismerős ne legyen a közelben kamerás mobillal :) Az ilyen videókból már több összeállítás is van a YT-n.
 

Egy nemrég megjelent BBC beszámolót követően több hírportál is foglalkozott vele, hogy a Howard Hughes Intézet kutatói sikeresen alkalmazták a virtuális valóságot egérkísérletben.  
 

Konkrétan olyan környezetet állítottak fel, aminek következtében az egér elvben úgy viselkedett, mintha valódi környezetben lenne, a mért adatokra hivatkozva pedig a kutatás egyik vezetője nem kevesebbet állított, mint azt, hogy a kísérlettel sikerülhet jobban megérteni az emlékezet neurobiológiai alapjait vagy éppen az Alzheimer-kór (!!) kialakulását.  
 
 
Konkrétan a kísérleti egér agyába egy titán implantátumot rögzítettek olyan módon, hogy az egeret elaltatták izofluránnal, majd egy altató injekció beadása után a fej bőrét, majd a csonthártyát eltávolították illetve a koponyának azt a részét, ami embernél az agykoponyának felel meg. Ezt követően a megskalpolt egér implantátumának rögzítéséhez cianoakrilátot használtak, buprenorfin injekcióval oldották meg az állat fájdalomcsillapítását, illetve folyamatosan ketoprofent adagoltak a gyulladás megelőzésére a kísérlet során. Ezt követően az egész fejét egy adott fix pozícióba rögzítették. Szinte mellékes, hogy melyik hatóanyag hogyan is hat, ami biztosra vehető, hogy ezt követően az agyműtött egér már eleve nem viselkedhetett úgy, mint a beavatkozás előtt. Az eljárás ugyan felháborítónak tűnhet, az ilyen protokollok több állatkísérletnél elfogadottak, az pedig a kutató felelőssége, hogy egy kísérlethez mikor tart indokoltnak ilyen eljárásokat. Ugyan szóba kerül a tanulás és az emlékezés megfigyelése, ezzel a módszerrel eleve nem lehetséges megfigyelni azt, ahogyan ezek a magasabb rendű idegrendszeri folyamatok működnek, ugyanis az emlékezetben és a tanulásban nem csak az embernél van kulcs fontosságú szerepe az alvásnak, ugyanakkor a kísérletben használt egér nyilván alvásdeprivációnak lehetett kitéve, a koponyafedő eltávolításával járó kísérleteket a kísérleti állatok legfeljebb néhány napnál tovább eleve nem élik túl.  
 
Az előkészítés után az egeret egy nagy precizitású futópadra helyezték rögzített fejjel, alapvetően vizuális ingereken keresztül pedig azokat az idegrendszeri régiókat stimulálták, amik hasonló lehet ahhoz, amilyen stimulusokat egy egér az instrumentális kondicionálás közben kap, azaz amikor például megtanul tájékozódni egy labirintusban. Az instrumentális kondicionálás lényege, hogy az állat próba-szerencse alapon tanul meg valamit, lényegében klasszikus kondicionálási folyamatok láncolataként, a közismert klasszikus kondicionálás pedig egyszerűen arra épül, hogy ha valamilyen viselkedést követően az állatot jutalom éri, ennek megfelelően ismétli fogja azt, ugyanaz az inger pedig triggerként fog kiváltódni, aminek legismertebb esete Pavlov kutyás kísérlete. A laikusok és a kutatók egyaránt gyakran nevezik a jelenséget állati értelemnek és bizonyos szempontból valóban értelmesek is, ennek viszont az emberi tanulásban nagyon sokszor domináló absztrakciós készségekhez semmi köze.  
 
A kutatás ugyan nem ír róla, az én ismereteim alapján a cikkben bemutatott agyi aktivitás mintázata nem csak instrumentális avagy klasszikus kondicionáláskor jelenik meg, hanem sok más esetben is, főleg ha az egeret ilyen eljárásoknak vetik alá. A kutatók különböző nagy érzékenységű eszközzel, például infrakamerával folyamatosan rögzítették az egér bajuszának mozgását, aminek a tájékozódásban és a tanulásban alapvető szerepe van, majd ebből próbáltak következtetéseket levonni, alapvetően azt tapasztalták, hogy a szenzoros és motoros pályák ahhoz hasonló aktivitást mutattak, amikről korábban is feltételezték, hogy a tanulásnál, precízebben fogalmazva a kondicionálás ezen típusánál jellemzőek lehetnek.  
 
A kétségkívül látványos kísérletben megpróbáltak tisztázni olyan összefüggéseket is, amikkel elvileg több tudható meg a motorikus jelenségek idegélettani működésekről és egyáltalán a tanulás neurobiológiai alapjairól. A kísérlet valóban látványos lett ugyan, csak éppenséggel sokak számára nem szolgáltat meggyőző bizonyítékot még azzal kapcsolatban sem, hogy a kutatóknak valóban azokat az előzetes hipotéziseket sikerült igazolniuk, amit akartak.  
 
Némi fanyarsággal elmondható, hogy ha a kísérletnek volt is valami értelme, nagyon úgy fest, hogy biztos következtetésként csak annyi vonható le, hogy őrült kísérletekben még mindig próbálják egymást túllicitálni egyébként világhírű és komoly tudományos teljesítményt rendszeresen felmutató kutatóintézetek. A kísérlet pedig minél látványosabb, az alkalmazott módszerek minél inkább high-tech módszerek, nem csak a kutatók, hanem a laikusok számára is annál menőbb lesz látszólag. Azaz az ilyen cikkekre idővel nem csak a szaksajtó figyel fel.  
 
Állatkísérletekre természetesen elengedhetetlen szükség van például a gyógyszerfejlesztés bizonyos fázisaiban és az alapkutatásban is bőven akad olyan, amikor az ilyen eljárások gyakorlatilag megkerülhetetlenek. A másik biztos következtetés, hogy amikor kívülállók ilyen állatnyúzásról tudomást szereznek olyan módon, hogy esélyük sincs megérteni a kísérletet egészében, az magyarázat arra, hogy mi tartja életben az olyan totálisan őrült állatvédő szervezeteket, amik olyan módon küzdenek az állatok jogaiért, hogy az mindenféle szakmaiságot nélkülöz, ideértve a korszerű bioetikai megfontolásokat is. Ilyen például az Egyesült Államokban jól ismert PETA. Ez pedig rendszerint idővel átcsorog a tudománypolitikába olyan módon, hogy különböző államok illetve nemzetközi egyezmények jogi szabályozással értelmetlenül megnehezítik az állatkísérletet igénylő kutatásokat, amikről egy pillanatig se felejtsük el, hogy az ilyen kutatásokból származó ismeretek az állatgyógyászatban és a humán orvoslásban egyaránt fontosak. 

Kik kapják? Miért kapják? Miért  pont ezért kapják, mi ennek a jelentőssége? Szinkrontolmácsolni mondjuk nem fogok, de ezekre mind választ kaphatsz, ha olvasod a cikket vagy nézed a közvetítést. Ha a live stream nem menne, itt találod a videó közvetlen linkjét: https://www.youtube.com/watch?v=kxBe5t3V2e0

..

10:53 2015.10.05. Tudtad? A díjat olyan kutatómunkáért ítélhetik oda Nobel szándéka szerint, amik valamilyen módon az emberiség érdekét szolgálták. Azaz hiába dönti meg a mindenkori impakt faktort valaki mondjuk bogarak kutatásáról szóló publikációiról, alighanem nem kaphat díjat, ha annak nincs orvosi vonatkozása. Ahogy a neve is mutatja, nem "biológiai Nobel-díjról" van szó.

10:57 2015.10.05. Tudtad? Az elmúlt néhány évtizedben ebben a kategóriában Nobel-díjakat egyaránt kapott olyan, aki eredetileg fizikus, vegyész, biológus vagy orvos volt és gyakorlatilag minden felfedezés a molekuláris biológia területéhez kapcsolódott. A magyarázat, hogy a molekuláris biológia több tudomány közti határvonalat eltüntetett, ugyanakkor a kutatás egyértelműen a biológiai folyamatok molekuláris szintű vizsgálatára irányult.

11:25 2015.10.05. LOOOOOL! Az operatőrök a kezdés előtt 7 perccel kezdtek el babrálni a kamerákkal, nos, az ékesszólás náluk is nagyon megy. Eddig 5-6 ohh shit-et számoltam össze.

11:35 2015.10.05. a díjazottak személye: Willam C Campbell, Satoshi Omura, Youyou Tu - a malária (egysejtű) életciklusának kutatásáért, más  mikrobák kutatásáért és a kapcsolódó kezelések kidolgozásában való jelentősségükért. így a malária mellett a biharziózis kezelésében és az bakteriális eredetű filariázis kezelésében is. 

11:48 2015.10.05. A laudációban kiemelték, hogy a kutatás módszertani és más szempontból is új paradigmákat vonultatott fenn, ezen kívül a malária replikációs ciklusának tisztázása a malária által veszélyeztetett tömegek kezelésében igencsak nagy. A kutatásuk mostani vonala elérhető áron tett lehetővé megelőző kezeléseket is.

11:58 2015.10.05. Na, eléggé gyorsan vége is lett a sajttájnak, ha valaki lemaradt, persze utólag vissza lehet nézni. A felfedezések hatásáról hamarosan írok ugyanebben a posztban.

12:18 2015.10.05. Hivatalos press release erre, hamarosan magyarázom, hogy mi micsoda.

Az idei orvosi-fiozológiai Nobel-díjon három kutató osztozott, érdekesség, hogy a díjat úgy ítélték meg, hogy a díjjal járó összeg egynegyed-egynegyed részében William C. Campbell és Satoshi Ōmura osztozik, míg a felét Youyou Tu kapja.

Campbell és Omura az Avermectin, majd a még hatékonyabb ivermectin felfedezésével a szegényebb országok számára is lehetővé tették, hogy hatékonyan kezeljék azokat a paraziták okozta, főként trópusi megbetegedéseket, amik a kutatások középpontjában álltak és az egyik legsúlyosabb közegészségügyi problémát jelentették.

Miről is van szó? Egy trópusi rovar lárvája bonyolult immunológiai reakciókon keresztül olyan szöveti elváltozásokat okoz, ami végső soron vakságot, durva bőrelváltozásokat vagy bénulást okoz. Ez az Onchocerciasis.

A mai napin egyáltalán nem ismert semmilyen vakcina, amivel meg lehetne előzni, így rendkívüli jelentősége volt, hogy hatékony kezelési módszereket fejlesszenek, amik elérhetőek azon fejlődő országok számára is, amik leginkább endémiásak. A hatóanyag felfedezésében kulcs szerepe volt, hogy a hatóanyag eredeti alapvegyületét egy batérium toxinjainak tanulmányozása során találták meg. Hogy mekkora epidemológiai problémát is jelent mindez, arról ez a Wikipedia-kép mindent elmond.  

Szintén rovarlárva okozta elváltozás egyrészt a nyirokrendszert bolondítja meg, ennek eredményeként az interstitialis folyadék felhamlmozódik a szövetközti térben, ezzel súlyos ödémákat alakít ki. Az ödémáknak persze lehet más oka is, trópusi területen ez sokkal durvább formában jelentkezik egy lárva okozta fertőzés esetén.

kezelés egy 2008-as videón

Youyou Tu eközben az Artemisia annua növényfaj aktív hatóanyagait kezdte vizsgálni amiről idővel kiderült, hogy minden korábbi hatóanyagnál gyorsabban pusztítja el a malária kórokozóját. A félreértések elkerüléséért írom, hogy nem arról van szó, hogy a módszert egyedül a klasszikus kínai orvoslás módszereivel találta volna meg, hanem arról, hogy egy korábban ismert gyógynövényt vizsgált olyan szempontból, hogy annak mely hatóanyagai lehetnek esélyesek az egysejtű eukariota kórokozókkal szembeni küzdelemben.

Nem tértem ki különösebben a parazitológiai és immunológiai vonatkozásokra, ezekhez nem is értek olyan mélységben, hogy felelősen tudnék írni róluk, ezek fellelhetők a neten. Összességében idén az orvosi-fiziológiai Nobel-díj odaítélésében különösen nagy szerepet kapott, hogy az egyébként újszerű felfedezések mekkora társadalmi hatással bírnak [korábban többször messze nem volt egyértelmű, hogy mennyi időn belül lehet egy-egy Nobel-díjas felfedezést a klinikai gyakorlatba átültetni].

képek: Nobel-díj sajtóanyag