69
BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBA „20 ÉV MÚLVA MÁR NEM ASZPIRINNEL FOGUNK GYÓGYÍTANI” Prof. Benedek György SZTE ÁOK ex-Dékán

BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

BEVEZETÉS A MODERN

ORVOSTUDOMÁNYBA

„20 ÉV MÚLVA MÁR NEM ASZPIRINNEL FOGUNK

GYÓGYÍTANI”

Prof. Benedek György

SZTE ÁOK ex-Dékán

Page 2: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

AZ ORVOSTUDOMÁNY KEZDETEI: GÖRÖGORSZÁG

ASCLEPIUS

Page 3: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

AZ ORVOSTUDOMÁNY KEZDETEI: PERU

Page 4: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

AZ ORVOSTUDOMÁNY KEZDETEI: MEZOPOTÁMIA

Page 5: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

SEKHMET

HESI RE

AZ ORVOSTUDOMÁNY KEZDETEI: EGYIPTOM

Page 6: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

SUSRUTA

AZ ORVOSTUDOMÁNY KEZDETEI: INDIA

Page 7: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

RHAZES

AZ ORVOSTUDOMÁNY KEZDETEI: ARÁBIA

Page 8: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

AZ ORVOSTUDOMÁNY KEZDETEI: KÍNA

Page 9: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

AZ ORVOSTUDOMÁNY KEZDETEI: SÖTÉT KÖZÉPKOR

Page 10: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

AZ ORVOSTUDOMÁNY FEJLŐDÉSE:

TÉVES ELKÉPZELÉSEK LEGYŐZÉSE

AMBROISE PARE

Page 11: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

AZ ORVOSTUDOMÁNY JELENE

TÜNETI KEZELÉS

Page 12: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

AZ ORVOSTUDOMÁNY JELENE

TÜNETI KEZELÉS

Page 13: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

AZ ORVOSTUDOMÁNY JÖVŐJE

NANOTECHNOLÓGIA, BIONIKA

ROBOTIKA, SZÁMÍTÁSTECHNIKA

Page 14: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

AZ ORVOSTUDOMÁNY JÖVŐJE

NANOTECHNOLÓGIA, BIONIKA

ROBOTIKA, SZÁMÍTÁSTECHNIKA

Page 15: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

OKI

KEZELÉS

a betegségek

molekuláris

szintű

megismerése

és kezelése

AZ ORVOSTUDOMÁNY JÖVŐJE

MOLEKULÁRIS GENETIKA

Page 16: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

PÉLDA: CISZTÁS FIBRÓZIS DIAGNÓZISA ÉS GÉNTERÁPIÁJA

LEGGYAKORIBB

ÖRKLÖTT

MEGBETEGEDÉS

~1/50 hordozó

Page 17: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

PÉLDA: CISZTÁS FIBRÓZIS DIAGNÓZISA ÉS GÉNTERÁPIÁJA

Hagyományos terápia: mucolitikumok, antibiotikumok

Betegek 20-30 éves korukban meghalnak

Page 18: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

PÉLDA: CISZTÁS FIBRÓZIS DIAGNÓZISA

A betegséget a CFTR gén deléciója okozza (mutáns

rövidebb), az allélok hosszát PCR-al mutatják ki (RFLP)

Page 19: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

PREIMPLANTÁCIÓS

GENETIKAI SZŰRÉS

IN VITRO

MEGTERMÉKENYÍ-

TÉSSEL

PÉLDA: CISZTÁS FIBRÓZIS MEGELŐZÉSE

AZ ÚJ ORVOSTUDOMÁNY KÉPES MUTÁNS

ALLÉLOK ELTÜNTETÉSÉRE A POPULÁCIÓBÓL

Page 20: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

PÉLDA: CISZTÁS FIBRÓZIS GÉNTERÁPIÁJA

Page 21: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

PÉLDA: CISZTÁS FIBRÓZIS GÉNTERÁPIÁJA

A betegek

még

mindig

meghalnak,

az eljárás

jelenleg

nem

működik

Page 22: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

A KÖVETKEZŐ (KÉK BETŰS) PÉLDÁK AZ origo.hu és

index.hu WEBOLDALAKRÓL SZÁRMAZÓ CIKKEK

2009-BŐL.

Page 23: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

Új mesterséges megtermékenyítési eljárás révén jött világra egy újszülött Nagy-Britanniában: a

kis Oliver világszerte az első baba, aki úgy született, hogy az embriót a kromoszómák teljes

vizsgálata után választották ki, és ültették be.

A 41 éves anya tizenhárom bevett módon végzett, ám sikertelen megtermékenyítés és három

vetélés után hozta világra a kisfiút - számolt be szerdán a nottinghami Care Fertility Group. A

termékenységi klinika olyan eljárást alkalmazott, amelynek során a beültetendő petesejtet az

örökítőanyagot hordozó kromoszómák vizsgálata után választották ki. „A kromoszómák teljes

körű felmérése megkétszerezi a terhesség esélyét azoknál, akik sikertelen megtermékenyítési

kísérleteken vagy vetéléseken vannak túl” - mondta Simon Fishel, a klinika orvosa. Mint

elmagyarázta, gyakran kromoszóma-rendellenességek okozzák, hogy az embriók nem maradnak

meg, noha a mikroszkóp alatt egészségesnek tűnnek. „A fiatalabb nők felénél és a 39 év feletti

nők 75 százalékánál rendellenességek lépnek fel” - tette hozzá az orvos. A brit termékenységi

társaság szerint az alkalmazott technika (Array Comparative Genomic Hybridization) sokat

ígérő eljárás, de további kutatásokra van szükség. Oliver megszületése ellenére más szakemberek

is visszafogottan reagáltak a hírre. „Jelenleg erre csak nagy-nagy szerencseként lehet tekinteni” -

véledett Peter Braude, a King's College szakértője.

Új megtermékenyítési eljárás révén jött világra egy kisfiú

Page 24: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

Új megtermékenyítési eljárás révén jött világra egy kisfiú

Page 25: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

DAGANAT TERÁPIA

HAGYOMÁNYOS:

SEBÉSZI ELTÉVOLÍTÁS

KEMOTERAPEUTIKUMOK

SUGÁRKEZELÉS

Page 26: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

RÁKKÉPZŐDÉS

PROTO ONKOGÉNEK

TUMOR SZUPRESSZOR GÉNEK

APOPTÓTIKUS GÉNEK

DNS REPAIR GÉNEK

MAP

Kinase

pathway

Page 27: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2 fehérjét túltermelő emlőtumorok miért olyan agresszív viselkedésűek.

A UC Davis Cancer Center (Sacramento, California) kutatói kiderítették, hogy maga a HER2 az, ami ezért felelős. Szabályozó génjét

legátolva fokozza saját expresszióját, és így a daganat növekedését. A HER2 nevű fehérje (humán epidermális növekedési faktor

receptor 2) egy növekedési faktor receptora, és az emlőrákok 25-30%-ában tapasztalható túltermelődése. A növekedési faktorok

receptorai osztódási jelet közvetítenek a sejtmag felé, így a jelátviteli pálya aktiválódásával beindul a sejtek szaporodása. Ha ez a pálya

kiesik a normális szabályozás alól és aktivitása kontrollálatlan módon növekszik, az eredmény daganat kialakulása lehet. A HER2-

pozitív daganatok agresszív viselkedésűek, a hagyományos kemoterápiás szereknek pedig alig van hatásuk az ilyen tumorokkal

szemben. Nagy előrelépést jelentett a HER2-gátló ellenanyag bevezetése a terápiába, ami drámai javulást eredményezett a

betegség kimenetelét illetően. Az ellenanyag azonban hatástalan, ha további mutációk a jelátviteli pályát a receptor alatti szinten

állandóan aktív állapotban tartják, illetve amikor a receptor azon része változik meg vagy tűnik el, amihez az antitest kötődik.

Korábbi kutatások során kiderült, hogy a HER2 gén kifejeződését az LRIG1 gén terméke szabályozza: hatására mérséklődik a

növekedési faktor expressziója. A DCC munkacsoportja azt találta, hogy a daganatos szövetben csökken a LRIG1 aktivitása, ezáltal

fokozódik a HER2 termelése. Colleen Sweeney, a vizsgálatok egyik vezetője szerint egy új terápiás módszer lényege a szabályozó gén

működésének visszaállítása lehetne, ami a HER2 expressziójának gátlásával akadályozná a kontrollálatlan sejtszaporodást. A HER2

túltermelődésének alapja az, hogy a kódoló gén megsokszorozódik (amplifikáció) a DNS-állományban. A munkacsoport korábbi

állatkísérleteiben azonban azt tapasztalta, hogy az amplifikáció nem elégséges feltétele a fehérje fokozott expressziójának. HER2-

amplifikációt hordozó transzgénikus egerekben ugyanis csak a kialakuló tumorban tapasztalható a receptor növekedett mennyisége, a

tumormentes szövetekben (noha a HER2 gén azokban is amplifikált) nem. Ekkor derült fény arra, hogy kell lennie valamilyen más

szabályozó mechanizmusnak is. A kutatók az LRIG1 gén expressziójának gátlását tapasztalták az egerek tumoraiban, ugyanakkor az ép

szövetek sejtjeiben ez nem jelentkezett. A következő lépésben a munkacsoport emberi emlőrák-sejtvonalakon vizsgálta meg a

jelenséget. RNS-interferencia (mikro-RNS-sel gátolható a hírvivő RNS funkciója) segítségével csökkentették a LRIG1 expresszióját,

amivel a HER2 génjéről átíródó receptorfehérje intenzív termelését idézték elő. Ez felgyorsította a tumorsejtek szaporodását. A HER2

aktiválásával, fokozott expressziójának kiváltásával szintén blokkolni tudták a LRIG1 gén működését, jelezvén, hogy a HER2 negatív

hatással van saját szabályozó génjére. A kutatók szerint az LRIG1 gén kifejeződésének mértéke összefüggésben lehet a HER2

pozitív emlődaganatok prognózisával. Elképzelésük alapján magas expresszió mellett a betegség kimenetele kedvezőbb, mint abban

az esetben, ha a gén működése gátolt. A kérdés eldöntéséhez még további kísérletekre lesz szükség. Ha azonban az elmélet

bizonyosságot nyer, az LRIG1 expressziójának meghatározását érdemes lesz beépíteni az emlőrákok diagnosztikájába, ugyanis a

megfelelő ismeretek birtokában hatékonyabb terápiás protokollokat lehet majd szervezni. Ebbe pedig beletartozhat a LRIG1 gén

működésének visszaállítását célzó módszer is.

A HER2 fokozott termelését saját maga idézi elő az emlőrákokban

DAGANAT TERÁPIA

Page 28: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

Ausztrál kutatók újonnan kifejlesztett hatóanyaga célzottan támadja meg a rákos sejteket:

trójai faló módjára jut a belsejükbe, majd elpusztítja őket. Az állatkísérletekben kitűnő

eredményeket értek el, az emberi próbák néhány hónapon belül megkezdődnek. A Dr.

Jennifer MacDiarmid és Dr Himanshu Brahmbhatt vezette kutatócsoport a Nature

Biotechnology legutóbbi számában mutatta be a módszert. Nanotechnológiával olyan

apró mesterséges hordozóeszközöket, "minisejteket" (EnGenelC Delivery Vehicle)

készítettek, amelyek két hullámban támadják meg a rákos sejteket. Az először érkező

minisejtek trójai faló módjára bejutnak a daganatsejtbe, leállítva azoknak a fehérjéknek a

termelődését, amelyek miatt az ellenállóvá vált a kemoterápiás szerekre (ezt úgynevezett

RNS-interferenciával érik el). Ezután, a második hullámban érkeznek a kemoterápiás

szereket célzottan a ráksejtekhez szállító minisejtek, amelyek hozzájuk kötődnek és

elpusztítják őket. A kutatók szerint a módszerrel 100%-os túlélést értek el emberi rákos

sejteket hordozó egerekkel az elmúlt két évben. Az állatok daganatai kevés hatóanyag

mellett is jelentősen zsugorodtak, komoly mellékhatások nem jelentkeztek. Terveik

szerint a klinikai próbák a következő hónapokban megkezdődhetnek. A minisejteket

először a Peter MacCullum Rákközpontban és Melbourne Egyetemen próbálják ki,

Ausztráliában.

DAGANAT TERÁPIA

Hatékony egy új rákellenes módszer, kezdődnek az emberi próbák

Page 29: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

BAKTÉRIUMOK OSZTÓDÁSA

DAGANAT TERÁPIA (a képek alatt pirossal kiemeltem a főkurzusunk kapcsolódó témaköreit)

RÁKKÉPZŐDÉS MECHANIZMUSA

Page 30: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

RÁKELLENES SZEREK HATÁSMECHANIZMUSA

ELLENANYAGOK TERÁPIÁS FELHASZNÁLÁSA, REKOMBINÁNS FEHÉRJÉK TERÁPIÁS ALKALMAZÁSA

DAGANAT TERÁPIA

Page 31: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

ENDOCITÓZIS MECHANIZMUSA

DAGANAT TERÁPIA

Page 32: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

APOPTÓZIS- PROGRAMOZOTT SEJTHALÁL

TRANSZMEMBRÁN TRANSZPORTER FEHÉRJÉK RNSi

DAGANAT TERÁPIA

Page 33: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

A TRANSZLÁCIÓ (FEHÉRJE SZINTÉZIS) MECHANIZMUSA ÉS SZABÁLYOZÁSA

DAGANAT TERÁPIA

Page 34: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

A molekuláris biológia vívmányait egyre gyakrabban próbálják alkalmazni a daganatos betegségek terápiájában. Legújabban amerikai kutatóknak sikerült a tumorsejtekből

hiányzó apró molekulák pótlásával rákot gyógyítani anélkül, hogy az egészséges szövetek károsodtak volna. Johns Hopkins University (Baltimore) és Nationwide Children's

Hospital (Columbus) munkatársai Joshua Mendell irányításával állatkísérletekben bizonyították módszerük hatékonyságát. A módszer lényege, hogy az úgynevezett mikro-

RNS-eket pótolták a máj daganatos sejtjeiben, ahol ezen molekulák mennyisége valamiért jelentősen lecsökken. A kezelt állatok 80%-a jelentős javulást mutatott: vagy

csak kisméretű daganat volt kimutatható a beavatkozás után, vagy a rák teljesen el is tűnt.

Fókuszban a mikro-RNS-ek

A mikro-RNS-ek (miRNA) rövid, 20-23 nukleotid hosszúságú RNS-láncok, melyek nagy jelentőséggel bírnak a génexpresszió (génkifejeződés, génaktivitás) szabályozásában.

A mikro-RNS-ek előalakja egy hosszabb RNS-lánc, amelyet egy RNáz enzim hasogat fel a rövid végtermékekre. A kicsiny RNS-ek egy molekuláris komplex részeként

befolyásolják a fehérjeszintézist: a hírvivő RNS-hez (mRNS) kötődve gátolják a benne tárolt genetikai információ leolvasását. Egy mikro-RNS akár több száz gén

expressziójára is hatással lehet, így egy molekula egy összetett jelátviteli utat önmagában is képes koordinálni. A mikro-RNS-ek rendszere az utóbbi években a tudomány igen

intenzíven kutatott területévé vált. Felmerült szerepük a daganatos betegségekben is, ugyanis szinte az összes eddig vizsgált tumorféleségben a mikro-RNS-ek egészséges

szövetekétől eltérő expressziós mintázatát lehetett kimutatni. Ez a mintázat újfajta molekuláris daganatosztályozást alapozhat meg, ami az adott tumor biológiai viselkedést,

progresszióját (előrehaladását) és a kezelésre adott válaszát is képes lehet majd előrevetíteni.

Mikro-RNS-ek a daganatokban: kétféle támadási lehetőség

A mikro-RNS-ek és daganatos elfajulás közötti kapcsolat feltárása után a következő lépcső már a különféle terápiás lehetőségek kifejlesztése lehet. Elsőként főleg a

daganatokban fokozott termelődést mutató mikro-RNS-ek semlegesítésére fókuszáltak. Erre akkor van lehetőség, ha az adott mikro-RNS a tumoros elfajulást gátló

úgynevezett tumorszupresszor (daganatelnyomó) gének működését akadályozza (onkogén mikro-RNS). Emellett azonban számos bizonyíték támasztotta alá azt, hogy a

tumorszövetben csökkent mennyiségben előforduló mikro-RNS-ek szintjének növelése legalább ugyanolyan, ha nem hatékonyabb módszer lehet, mint az onkogén

RNS-ek gátlása. A tumorsejtekből hiányzó mikro-RNS-ek döntően olyan gének kifejeződését akadályozzák, melyek a sejtek szaporodását aktiválják, vagy a programozott

sejthalál elkerülését segítik elő. Mind sejtkultúrákkal, mind állatokkal végzett kísérletek során kiderült, hogy a mikro-RNS-ek szintjének globális csökkenése elősegíti a

daganatos transzformációt. Kimutatták például, hogy a Myc jelű protoonkogén (protoonkogén: fokozott expressziója daganatos elfajulást segít elő) aktiválódása jelentősen

csökkenti a mikro-RNS-ek mennyiségét. Ezt megfordítva: egy bizonyos mikro-RNS túltermeltetésével limfóma (immunsejtekből kiinduló rosszindulatú daganat) sejtek

szaporodását sikerült blokkolnia Mendell kutatócsoportjának.

Az egyik legújabb előrelépés során májrákot kezeltek sikeresen állatokban

A biztató eredmények után, a terápiás módszert irányzó próbálkozások során még nem születtek olyan megoldások, amelyeket élő szervezetben is lehetett volna alkalmazni. A

mostani munka átütő jelentősége, hogy olyan, élőben is használható transzportrendszert fejlesztettek ki, amely bejuttatja a hiányzó RNS-t a megfelelő sejtekbe. Mendellék új

eljárásuk segítségével májrákot tudtak sikeresen gyógyítani egerekben. A májrák általában agresszív tumor, ellenálló a legtöbb kemoterápiás szerre. A daganatos halálozás

listáján a harmadik világszerte, így nagy igény van hatékony gyógymódok kifejlesztésére. Hazánkban a májrák szerencsére a ritkább daganatok közé tartozik, azonban

előfordulása növekvő tendenciát mutat. A májrákokban a miR-26a jelű mikro-RNS expressziójának jelentős mértékű csökkenését lehet kimutatni, ami daganatos elfajulást

gátló szerepére utalhat. A miR-26a számos sejtféleségben, köztük a májsejtekben is nagy mennyiségben van jelen. Az alapelképzelés az volt, hogy a miR-26a szintjének

visszaállításával próbálják befolyásolni a tumorsejtek szaporodását. A kutatók egy szervezetre ártalmatlan vírust (adeno-asszociált vírus, AAV) használtak, amely képes volt a

kis nukleinsavláncokat a májdaganat-sejtekbe eljuttatni. A molekuláris technikák fejlődésének köszönhetően a célzott sejtek 90-100%-a fertőzhető, és a bejuttatott gén tartós

expresszióját lehet elérni, toxikus hatások nélkül. Az állatok 80%-a jelentős javulást mutatott A hiányzó mikro-RNS pótlásának hatására a tumorsejtek szaporodása

mérséklődött, és programozott sejthalálon mentek keresztül. Ennek következtében a kezelt állatok 80%-a jelentős javulást mutatott: vagy csak kisméretű daganat volt

kimutatható a beavatkozás után, vagy a rák teljesen el is tűnt. Figyelemre méltó az is, hogy a kezelés nem okozott károsodást a máj daganatmentes részein. Nem annyira

meglepő ez, ha belegondolunk, hogy a májsejtek eleve nagy mennyiségben állítják elő ezt a mikro-RNS-t, így a további bevitel nem borítja fel a normális szabályozási

folyamatokat. Bár a módszert eddig csak májráknál tesztelték, a kutatók nem látják elvi akadályát annak, hogy egyéb tumoroknál is kipróbálják. Mendellék választása részben

azért esett a májrákra, mert az AAV-s transzportrendszer nagyon jól működik ennél a szervnél. Ha egyéb technikákkal - más vírusok, nanorészecskék - sikerül megoldani a

többi szövetféleség célzását is, akkor az eljárás alkalmazási köre jócskán kibővülhet.

A májrákos állatok 80 százaléka jelentősen javult egy újfajta terápiávalDAGANAT TERÁPIA

Page 35: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

micro-RNS-ek MINT ONKOGÉNEK és TUMOR SZUPPRESSZOROK

Page 36: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

Több mint ötven megváltozott szakaszt azonosított örökítőanyagunkban egy új vizsgálat, melynek során emberi tüdőtumorokból és egészséges

mintákból származó DNS-molekulák "szövegét", azaz szekvenciáját hasonlítottak össze. Az eltérések egy részét már régebben is ismerték, de számos új

genetikai elváltozásra is fény derült. Az egyik így talált - korábban semmilyen tumortípusban sem vizsgált - génről máris azt sejtik, kulcsfontosságú lehet a

tüdőrák kialakulásában, így a jövőben akár új terápiás célpontként is szolgálhat. Egy nemzetközi tudományos konzorcium a közelmúltban a Nature című

folyóirat online kiadásában számolt be eredményeiről, melyek révén közelebb kerülhetünk a tüdőrák kialakulásának pontos okaihoz. A kutatók a teljes emberi

genomi szekvenciát (a DNS-ben kódolt információ teljes szövegét) elemezték. A vizsgálat azokat a genetikai változásokat térképezte fel, melyek

megkülönböztetik a tumorosan elfajult tüdősejteket egészséges társaiktól. Az eredményeknek óriási távlati jelentősége lehet, hiszen a tüdőrák világszerte a

vezető halálok a rákos megbetegedések sorában. A betegség genetikai hátterének megértésével nagy lépést tehetünk a hatékonyabb terápiák kidolgozása felé. A

kutatások több mint ötven rendellenes genomi régiót tártak fel a rákos emberi tüdősejtekben. Míg e szakaszok egyharmadában már jól ismert - a tüdőrák

kialakulásában köztudomásúlag szerepet játszó - gének találhatók, a többiek funkciója eddig ismeretlen volt. Az egyik így talált - korábban semmilyen

tumortípusban sem vizsgált - génről máris azt sejtik, kulcsfontosságú lehet a tüdőrák kialakulásában, így a jövőben akár új terápiás célpontként is szolgálhat. "E

munka minden korábbinál átfogóbban és mélyebben vizsgálja a tüdőrák genetikai hátterét" - nyilatkozta Matthew Meyerson (Harvard University), a cikk egyik

szerzője. "Számos alapvető eredményt közlünk publikációnkban, illetve rámutatunk egy rendkívüli jelentőségű génre, mely a rákos tüdősejtek osztódásában

játszik szerepet. Az új eredmények birtokában könnyebb lesz megértenünk a tüdőrák biológiáját, és új stratégiákat dolgozhatunk ki a tüdőrák diagnosztizálására

és kezelésére."Nagyszabású kutatóprogram A tüdőrák világszerte a leggyakoribb, évente mintegy egymillió áldozatot követelő ráktípus. A rákos

megbetegedések kezelését célzó új megközelítés azon alapul, hogy megértsük, pontosan mi romlik el a sejtjeinkben, aminek következtében tumoros

burjánzásnak indulnak. A több évtizedes kutatások során világossá vált, hogy az egyes rákos megbetegedések hátterében főként azok a genetikai változások

állnak, melyek felhalmozódnak sejtjeinkben életünk során. De a változások pontos természete és biológiai következménye nagyrészt még mindig ismeretlen.

Annak érdekében, hogy összegyűjtsék a leggyakoribb tüdőrák-típus, az ún. tüdő-adenokarcinóma sejtjeire jellemző genetikai hibákat, az amerikai és német

kutatók és orvosok nagyszabású programot indítottak (Tumor Sequencing Project). A program keretében több mint ötszáz tüdőrákos betegtől gyűjtöttek mintát.

A nagy mintaszám lehetővé tette, hogy összehasonlítva a különböző betegekből származó rákos tüdősejtek közös genetikai jellemzőit, következtetéseket

vonhassanak le azok fontosságáról. Mely mutációk játszanak kulcsszerepet a betegség kialakulásában? "A munka olyan onkológusok, patológusok és sebészek

előrelátásának köszönhető, akik éveken keresztül épségben megőrizték a tüdőrákos betegekből származó szövetmintákat" - mondta Matthew Meyerson. A

kutatók minden egyes páciensből származó DNS-mintát külön, a legmodernebb genomikai módszerekkel elemezték. Minden mintán több százezer genetikai

markert, ún. SNP-t (egynukleotidos polimorfizmust, azaz pontmutációt) ellenőriztek. Ez a nagy felbontású vizsgálat lehetővé tette, hogy minden eddiginél

részletesebben elemezzék, mely genomi régiókban elhelyezkedő gének mutációi felelősek a betegség kialakulásáért. A kutatók összesen 57 genomi eltérést

találtak, melyek nagy gyakorisággal előfordultak a rákos mintákban. Ezek közül mindössze 15 volt korábban ismert az adenokarcinómák esetében. A többi

mutációt szenvedett régió szerepét a jövőben kell majd tisztázni. Érdekes módon a legszembetűnőbb genetikai hiba, melyet a kutatás felfedett, a 14-es

kromoszómához köthető, és két olyan gént érint, melyeket korábban soha sem hoztak összefüggésbe a rákkal. Az NKX2.1 jelű gént például olyan

"mestergénnek" tekintették, mely más gének aktivitását szabályozza a tüdőhólyagocskákat bélelő sejtek egyik típusában. A felfedezés, hogy egy olyan gén

felelős a tumoros elfajulásért, mely csak egy bizonyos sejttípusban játszik fontos szerepet, a jövőben lehetővé teheti új, szelektív (lehetőleg csak a rákos sejtekre

ható) gyógyszerek kifejlesztését (célzott daganatterápia). A Tumor Sequencing Project (TSP) már el is indult második fázisában még részletesebben elemezik

majd ugyanezeket a tumor-mintákat. Genomunk átfogó vizsgálatával új potenciális gyógyszercélpontok után vadásznak. Nagy felbontású genetikai módszerek

segítségével azokban a génekben kutatnak majd apró különbségek után, melyekről sejthető, részt vesznek a rák kialakulásában és a sejtosztódás

szabályozásában.

DAGANAT TERÁPIA

Alapvető lépés a tüdőrák genetikai okainak feltárásában

Page 37: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

GENOMIKA, DNS CHIP-ek

Page 38: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

DAGANAT TERÁPIA

TÜDŐRÁK

Page 39: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

A tüdőrák gyógyszeres kezeléséhez már többféle hatóanyag, illetve ezek kombinációjából álló úgynevezett terápiás protokoll áll rendelkezésre az onkológus szakember

számára. Ezeknek a terápiáknak a sikeressége betegenként nagy mértékben változhat. Ha sikerülne minden betegnek azt a kezelést adni azonnal, ami személyre szabottan az ő

daganatára a legjobban hat, akkor sokkal sikeresebb lenne a tüdőrák gyógyszeres kezelése. Míg egyes betegekben az adott kezelés teljesen hatástalan lehet, másokban jelenetős

és tartós javulást lehet elérni. Jelenleg, az onkológus olyan sorrendben próbálja ki a kezelési lehetőségeket, amivel a saját, hazai és nemzetközi tapasztalatok szerint az esetek

többségében legnagyobb eséllyel ér el eredményt. A probléma az, hogy ami a többségnek a legmegfelelőbb kezelés, az adott betegnek nem biztos, hogy az.

Személyre szabott diagnosztika

Ennek a problémának a megoldására jött létre egy új tudomány terület, az úgynevezett "farmakodiagnosztika". Ez a szóösszetétel arra utal, hogy olyan diagnosztikáról van szó,

ami megjósolja, hogy az adott betegnél mi lenne a leghatékonyabb gyógyszeres kezelés. Ahhoz, hogy erre választ kapjunk le kellett mennünk a molekulák, legtöbbször a gének

szintjére, hiszen az ezen a szinten lévő különbségek vannak összefüggésben a gyógyszermolekulák daganatsejtekre kifejtett hatásával. Ezért ez az új tudományterület a

molekuláris genetikai diagnosztika, a molekuláris patológia és a molekuláris gyógyszertan határterületén jött létre. A molekuláris farmakológusok határozzák meg milyen

molekuláris szintű jelenségek eredményezik az adott gyógyszer hatékonyságát. A daganatsejteket felismerő patológus és a molekuláris genetikai diagnosztikával foglalkozó

szakember szoros együttműködésére, és új speciális technológiákra van szükség ahhoz, hogy ezek a molekuláris szintű különbségek az adott beteg daganatszövet mintájából

kimutathatók legyenek.

Nem kissejtes tüdőrák esetében már megvannak a lehetőségek

A vizsgálatokat a szövettani diagnózis céljára kivett és archivált mintákból is el lehet végezni. Tehát az esetek többségében nem kell új mintavétel. Jelenleg a tüdőrák, ezen

belül az úgynevezett nem kissejtes tüdőrákok, gyógyszeres kezelési stratégiájának a megtervezéséhez leginkább a daganatsejtek növekedési jelútjára célzottan ható terápiás

szereknél van szükség és lehetőség. (A nem kissejtes tüdőrák az összes tüdőrákos eset mintegy 80%-át teszi ki. A tüdőrákok típusairól korábbi cikkünkben bővebben olvashat.)

Akiknél az eddigi tapasztalatok alapján legnagyobb valószínűséggel hatékony ez a gyógyszer, ott bizonyos ritka (10-15%) mutációk vannak jelen a gyógyszer célpontjául

szolgáló növekedési faktor receptort ("EGFR") kódoló génben. Ilyenkor gyakorlatilag minden esetben jó terápiás válasz alakul ki. Nemzetközi eredmények alapján

átlagosan több mint egy évig féken lehet tartani a daganatot, egyes esetekben akár több évig is. Nagyon fontos, hogy az ilyen mutációt hordozó betegek megfelelő

molekulárisan célzott terápiához jussanak. A hazai adatok megegyeznek a nemzetközi eredmények többségével, mind a mutáció gyakoriságával, mind a terápiás válaszok

sikerességével kapcsolatban. Ennek alapján 300 olyan beteg lehet évente Magyarországon, akinél ez a mutáció fennáll. A hazánkban eddig felfedezett mutációt hordozó

betegek mindegyike jól reagált a kezelésre.

Vizsgálati lehetőségek jelenleg

A molekuláris diagnosztikával azt a mutációt ("KRAS") is ki lehet mutatni, melynek fennállása esetén az eddigi tapasztalatok szerint nem érdemes a növekedési

faktor receptorra ható gyógyszert alkalmazni a kezelésben. Ez a típusú mutáció a receptor alatt helyezkedik el a jelútban, gyakoribb (30-40%), mint a másik típus, és

ekkor nagy valószínűséggel nem fog hatni a molekulárisan célzott gyógyszer.

Jelenleg mindkét mutáció vizsgálata alkalmazható arra, hogy a kezelőorvos döntsön a molekulárisan célzott gyógyszer alkalmazásáról a tüdőrák egy bizonyos szövettani típusa

("adenokarcinoma") esetén. Amennyiben mindkét vizsgálat megtörténik, akkor a következő lehetőségek állnak fent:

EGFR mutáns: a célzott kezelés nagy valószínűséggel a legjobb választás az adott betegnél;

KRAS mutáns: a célzott kezelés nagy valószínűséggel a legrosszabb választás az adott betegnél (és az Országos Egészségbiztosítási Pénztár nem támogatja a kezelés árát);

sem az EGFR, sem a KRAS nem mutáns (azaz "vadtípusú") ekkor a kezelési stratégia része lehet ugyan a célzott kezelés, de lehet, hogy csak más gyógyszeres kezelések

sikertelensége esetén érdemes használni. Ilyenkor az adott betegnél egyéb molekuláris diagnosztikai vagy klinikai tényezők segíthetik az onkológust a legmegfelelőbb kezelési

stratégiai létrehozásában. Ilyen lehet például az EGFR gén másolatainak számát meghatározó speciális molekuláris diagnosztikai eljárás. Jelenleg Magyarországon csak kevés

laboratórium van felkészülve ezekre a speciális molekuláris diagnosztikai vizsgálatok megbízható elvégzésére. Szerencsére a hazai gyógyszerkutatás mellett kifejlődő orvosi

biotechnológiai kutatás-fejlesztés és innováció talaján létrejött az a technológiai háttér és szakmai tudás, aminek segítségével a hazai betegek a legoptimálisabban kiválasztott,

személyre szabott kezeléshez juthatnak.

Jelentős eredmények a tüdőrák kezelésében, molekuláris diagnosztikán alapuló személyre

szabott terápiával

DAGANAT TERÁPIA

Page 40: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

Visszaadta a bionikus szem a 30 éve vak férfi látását

Elektródákkal stimulálja a retinát a bionikus szem, így közvetíti az agyba azt a képet, amit a kamerája

lát. Az első páciens, aki megkapta, már fél éve lát vele, harminc év vakság után. A 73 éves brit Ron (a

családnevének nyilvánosságra hozásához nem járult hozzá) az első páciensek egyike, akik megkapták

az amerikai Second Sight cég kísérleti bionikus szemét, az Argus II-t. A műtétet a londoni Moorsfield

kórházban végezték el hét hónapja, és Ron, aki 30 éve vakult meg, már fél éve használja sikerrel a

műszemet.

Az Argus II technológiája egy apró kamerán és egy videojel-feldolgozó processzoron alapszik, amit

egy napszemüvegbe építve használ a páciens. A vizuális jel vezeték nélküli kapcsolaton keresztül jut el

a szem külső részén rögzített vevőhöz, ahonnan egy kábel viszi el a retinára csatlakoztatott

elektródákhoz. Az agy innentől már ugyanúgy dolgozza fel az adatokat, mintha a retina sejtjei a szembe

jutott fényt érzékelték volna. A boinikus szem a Retinitis pigmentosa nevű örökletes betegségben

szenvedőkön képes segíteni. Ezt általában gyerekkorban diagnosztizálják a betegeknél, és nagyon

lassan, évek, vagy akár évtizedek alatt rongálja annyira a látásért felelős sejteket, hogy bekövetkezik a

teljes vakság. Angliában becslések szerint 20-25 ezer ember él ezzel a betegséggel. A szemből az agyba

vezető idegpályák, és az agy képalkotó képessége azonban látás elvesztése ellenére működőképes

marad. A retina sejtjeit stimulálva így lehetséges különböző erősségű fényeket láttatni a szemmel.

Színeket egyelőre nem, csak befolyásolható intenzitású fehér fényt, amiből az agy egy homályos,

szürke árnyalatokból álló látképet rak össze. „Harminc évet éltem teljes sötétségben, csodálatos élmény

volt, amikor hirtelen újra fényt láttam" - mondta Ron a BBC-nek. Rajta kívül még 18 páciens kapta

meg a bionikus szemet. A siker ellenére az orvosok visszafogottan nyilatkoznak, hiszen még a teszt

első fázisából is több mint két év van hátra.

SZEMÉSZET

Page 41: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

SZEMÉSZET BIONIKUS SZEM

Page 42: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

SZEMÉSZET BIONIKUS SZEM

Page 43: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

Egy húszas éveiben járó nő életében először tudta leolvasni egy óra megvilágított számlapját egy autó műszerfalán. Ő az egyike annak

a három, vakon született fiatalnak, akiknél egy évvel ezelőtt génterápiás kezelést hajtottak végre. A génterápia 1999 szeptembere óta,

amikor a Pennsylvania Egyetemen egy másik kezelésben meghalt egy 19 éves páciens, lassan és óvatosan halad előre. Három fiatal

felnőtt egy évvel a génterápia után is egészséges, és megmaradt náluk a beavatkozásnak köszönhető látásjavulás, sőt az egyikük tovább

javult. Ez az első komoly siker az öröklött vakság génterápiás kezelésében. A Human Gene Therapy (emberi génterápia) című szaklap

új fejleményekről számol be egy olyan klinikai vizsgálattal kapcsolatban, amelyet egy évvel ezelőtt hajtottak végre a University of

Pennsylvania (Philadelphia) és a University of Florida (Gainesville) kutatóorvosai. Ez az első tanulmány, amely egy örökletes

szembetegség (a Leber-féle veleszületett vakság egyik formája) génterápiás kezelése után arról tudósít, hogy az eljárás egy évvel a

beavatkozás után is biztonságos. A beavatkozás egy úgynevezett fázis I-es vizsgálat volt, a klinikai próbák első lépcsője, ahol

alapvetően a módszer biztonságosságát tesztelik. A betegeknél - egy nő és két férfi, 22, 24 és 25 évesek - a kezelést követően

semmiféle komoly mellékhatást nem tapasztaltak a szokásos, műtéteket követő érzékenységen kívül. Egy évvel a kezelés után is

elmondható: a génterápiás eljárás nem váltott ki immunreakciót a szemben, sem a szervezet más részén. Ez azért is kitűnő eredmény,

mert az eljárás során nem alkalmaztak az immunrendszer működését gyengítő, úgynevezett immunszupressziós gyógyszereket.

Ez kiemelkedően fontos eredmény, mert a jobbára még kísérleti fázisban lévő génterápia ellen leggyakrabban felhozott egyik fő érv,

hogy a terápiás ("jó") gént a szervezet sejtjeibe szállító "eszközök" (leggyakrabban ártalmatlannak tartott vírusok) mégis problémát

okozhatnak. A szakemberek és a hatóságok is igen óvatosak a génterápia területén 1999 szeptembere óta, amikor a Pennsylvania

Egyetemen a kezelések során meghalt egy 19 éves páciens, más vírusok pedig tumorokat okoztak kísérleti állatokban. Az elmúlt tíz

évben a kutatások jó része arra irányult, hogyan lehet biztonságossá tenni a terápiás gének bejuttatását. Sokszor már a klinikai próbák

I-es fázisában születnek értékelhető eredmények egy-egy módszer hatékonyságáról, és most is ez történt. "Mindhárom vak betegünk

érzékelhető látásjavulásról számolt be: a nem túl erős fénnyel megvilágított, homályos teremben a kezelést követően meg tudták

különböztetni a sötétebb és a világosabb területeket, és egyes tárgyakat is felismertek" - mondta William W. Hauswirth

szemészprofesszor, a Florida Egyetem génterápiás központjának munkatársa három hónappal a kezelés után, és a mostani közlemény

megerősíti: ez a látásjavulás megmaradt. A hölgybetegnél ráadásul tovább javultak a látási képességek: először tudta leolvasni egy óra

megvilágított számlapját egy autó műszerfalán. A nő szemét megvizsgálva a kutatók meglepődve tapasztalták, hogy a retinának azon

pontján, ahol a génterápiás beavatkozás történt (részletesen lásd a keretes írásban), egyfajta új éleslátási terület alakult ki, és a páciens

ide, nem pedig az éleslátás megszokott helyére, a sárgafoltba fókuszálta a fénysugarakat. Ez azt jelenti, hogy a génterápia után a hölgy

szeme fokozatosan megtanulta használni ezt a területet. A páciensek megfigyelése természetesen folytatódik, vizuális tréningeken

vesznek részt, és a tervek szerint újabb betegeken is elvégzik a beavatkozást. Az amerikai National Institutes of Health által támogatott

vizsgálatsorozat reményt ad arra is, hogy a génterápiás módszer a jövőben nemcsak a Leber-féle veleszületett vakság különféle

súlyosságú formáinak, hanem más, szintén öröklött szembetegségek kezelésében is hatékonynak bizonyulhat.

SZEMÉSZETAz első komoly siker az öröklött vakság génterápiájában

Page 44: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

Mindhárom résztvevő egy öröklött szembetegségben, az úgynevezett Leber-féle veleszületett vakság (Leber congenital

amaurosis; LCA) kettes típusában szenvedett, amelyet az RPE65 nevű gén rendellenessége okoz. Mivel a génhiba miatt egy a

látáshoz nélkülözhetetlen fehérje termelődése nem zajlik megfelelően, az ideghártya (retina) fényre érzékeny fotoreceptor

sejtjei csak gyengén, vagy egyáltalán nem reagálnak a fényre. A ritka szembetegség a születéskor, vagy a születést követő

néhány hónapban jelenik meg, fokozott látásromlást, esetenként pedig teljes vakságot okozva. A betegségre jelenleg nem

létezik hatékony kezelési módszer. Az első fázisban tartó klinikai vizsgálat során egy az emberi szervezetre nézve

teljesen ártalmatlan vírus segítségével juttatták be az RPE65 gén egy egészséges másolatát a retina egy bizonyos

pontjára. A génterápiás eljárások során a kutatók a vírusok azon képességét használják föl, hogy azok a gazdasejtbe jutva

saját DNS-üket képesek beépíteni a gazdasejt DNS-ébe, arra kényszerítve ezzel a sejtet, hogy saját fehérjéin túl a vírust is

sokszorosítsa. A megfelelő génszakasz bejuttatása még nem elegendő az egészséges működéshez: további DNS-részletek

kellenek, melyek szabályozzák a gén átíródását.

SZEMÉSZETAz első komoly siker az öröklött vakság génterápiájában

Page 45: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

SZEMÉSZET

Page 46: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

A videojátékok javítják a látást

Egy vasárnap közzétett tanulmány szerint az akciódús videojátékok jelentősen javítják a

kontrasztérzékenységet, mert kiválóan edzik a szemet.

A kontrasztérzékenység az egységes háttér előtti szürke árnyalatok legkisebb változásának érzékelése, nagy

szükség van rá éjszakai vezetéskor vagy olvasásor. Gyakran romlik meg a kor előrehaladtával. A

kontrasztérzékenységet jelenleg szemüveggel vagy lézeres sebészeti eljárással javítják. Egy friss

kutatás viszont azt a meglepő eredményt hozta, hogy ez az érzékenység rendszeres edzéssel is javítható.

A Daphne Bavelier professzor (New York állam, Rochester egyetem) vezetésével elvégzett kísérletben fiatal

felnőttek vettek részt, akik korábban nem játszottak videojátékokkal, írja a New Scientist. A csoportot két

részre osztották, az egyik csoportnak az akciódús Unreal Tournamenttel vagy Call of Duty-val kellett

játszania, a másiknak pedig a nyugisabb Sims 2-vel, amiben nem kell pontosan célozni. Kilenc hát alatt

összesen 50 órát játszottak.

Mindkét csoportnak javult a kontrasztérzékenysége, de az akciójátékok hatékonyabbnak bizonyultak: a

csoportban átlagosan 43 százalékkal javult a kontrasztlátás, míg a másikban csupán 11 százalékkal. A

javulás hónapokig megmaradt, akkor is, ha a kísérleti alanyok nem játszottak.

Arra a kérdésre, hogy a lövöldözős játék egy ponton túl nem árthat-e, Bavelier így felelt: "A szemnek

valószínűleg nem, de a társasági kapcsolatoknak esetleg igen".

A tanulmány a Nature Neuroscience című tudományos folyóiratban jelent meg.

SZEMÉSZET

Page 47: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

FERTŐZŐ BETEGSÉGEK: TÜDŐTUBERKULÓZIS

Page 48: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

Magyarországon eddig három betegnél mutatták ki a tbc szélsőségesen ellenálló, úgynevezett XDR-változatát, amely az ismert antibiotikumokkal nem gyógyítható. Kell-e

tartanunk járványtól? Vannak-e védekezési és megelőzési lehetőségek? Részletes összeállításunk. Kelet-Európában összesen 50-55 XDR-tuberkulózisos esetről tudnak a

szakemberek; valószínűsíthetően ezeknél a betegeknél külön-külön alakult ki a gyógyszerekkel szembeni rezisztencia, és nem járványszerűen fertőződtek a mutáns törzzsel.

Magyarországon a tuberkulózisos megbetegedések aránya 20/100 000 lakos körül van, ami a fejlettebb nyugat-európai országok alacsony megbetegedési mutatóinak felső

határa – derült ki az Országos Korányi Tbc és Pulmonológiai Intézetben november 7-én tartott sajtótájékoztatón. Kelet-Európában, ezen belül főképp a volt Szovjetúnió

tagállamaiban ennél négyszer-hatszor többen szenvednek a kórban, és gyakoribb a rezisztens törzsek előfordulásának aránya. Kazahsztánban például az újonnan felfedezett

betegek 80 százalékánál bizonyul hatástalannak valamelyik alkalmazott gyógyszer.Egy esetleges járvány kialakulásának európai körülmények között minimális a veszélye;

erre csak olyan helyeken lenne esély, ahol nagy tömegben élnek összezárva eleve legyengült immunrendszerű (például HIV-fertőzött) emberek – mondta el az [origo]

Egészség rovatának Dr. Horváth Ildikó, a Magyar Tüdőgyógyász Társaság elnökségi tagja.Az idegenrendészeti szabályozás nemrégiben történt fellazítása ugyanakkor

veszélyeket rejt magában a szakemberek szerint. Ez év eleje óta a tartósan Magyarországon tartózkodni kívánókat már nem kötelezik tüdőszűrésre, így a bevándorló kelet-

európai vendégmunkások is potenciális veszélyforrásnak számítanak. A keleti megyékben további gondot jelent, hogy idénymunkára turistaútlevéllel is nagy számban

érkeznek a szomszédos országokból, és senki sem vizsgálja, vajon van-e köztük tbc-s beteg. Tbc és a rezisztens törzsek. A tuberkulózis (tébécé, tbc) olyan fertőző betegség,

amelyet a Mycobacterium tuberculosis baktérium okoz, és leginkább a tüdőt támadja meg - de megtámadhatja a központi idegrendszert, a nyirokrendszert és a keringési

rendszert, az ivarszerveket/húgyutakat, csontokat és ízületeket is. A beteg tüdejében rögök keletkeznek, innen a betegség magyar neve: gümőkór. A tbc kórokozói fertőző

váladékokkal, azaz főként köpettel, gennyel, vizelettel, széklettel kerülnek a környezetbe, ahol a külső hatásokkal szemben igen ellenállók. Hűvös, nedves helyen akár

hónapokig is fertőzőképesek maradnak, a hőt is jól bírják, és a szokásos fertőtlenítőszerekkel sem lehet biztosan elpusztítani a baktériumot. Leginkább a környezetbe került

beszáradt fertőző váladék és por belélegzésével, illetve cseppfertőzés útján terjedhet emberről emberre közvetlenül. Állatok nem tudják továbbadni a betegséget embernek.

Különösen nagy veszélynek vannak kitéve a legyengült immunrendszerű betegek: HIV-fertőzöttek, idősek, alkoholbetegek, kemoterápiás kezelésekre járók, illetve a

hajléktalanok.. A korszerű antibiotikumok és a tömeges oltás elterjedésével a 60-70-es években a tébécés esetek száma jelentősen csökkent világszerte. Az AIDS, a

túlzsúfoltság, a rossz higiéniás körülmények hatására és az egykor hatásos antibiotikumokkal szemben ellenállóvá vált baktériumtörzsek megjelenésével azonban a betegség az

1980-as évek közepétől ismét komoly közegészségügyi problémává vált. A 1990-es évek során világszerte új fenyegetésként jelent meg a multidrog-rezisztens (MDR)

tuberkulózis, a betegség azon súlyosabb formája, amely a két leghatékonyabb antituberkulotikus gyógyszerrel, az izoniaciddal és rifampicinnel szemben ellenállóvá vált.

Tavaly mintegy kétezer új tuberkulózisos beteget regisztráltak hazánkban, ebből hetven esetben fordult elő a baktérium MDR-változata.

A MDR-tuberkulózis kezelése úgynevezett másodvonalbeli antituberkulotikumokkal lehetséges, amelyek azonban az első vonalbeli szerekhez képest lényegesen kevésbé

hatékonyak, sokkal több és kellemetlenebb mellékhatással járnak, valamint nehezen hozzáférhetőek és költségesek. Az MDR-es betegek halálozási aránya egyébként a „sima

lefolyású” tébécés betegekének a háromszorosa – mondta el Dr. Vadász Imre, az Országos Korányi Tbc és Pulmonológiai Intézet tüdőgyógyász főorvosa a sajtótájékoztatón..

A MDR-rezisztens törzsek csoportján belül világszerte megjelent egy úgynevezett extenzíven drogrezisztens (XDR) forma, amely már nemcsak az első, hanem a legfontosabb

négy másodvonalbeli, egyébként csak a rezisztens megbetegedések kezelésre alkalmazott antituberkulotikumokkal szemben is ellenállást mutat. Az Egészségügyi

Világszervezet (WHO) szakemberei egy a közelmúltban rendezett konferencián figyelmeztették a világot az új baktériumra, amelyet először Dél-Afrikában mutattak ki HIV-

fertőzött tbc-s betegekben. A WHO figyelemfelhívása elsősorban a reziszens törzsek előfordulásának növekedési ütemére vonatkozott. Az európai helyzettől eltérően Dél-

Afrikában a betegség járványszerű kitörését figyelték meg, több mint 50 HIV-fertőzött kapta meg a tuberkulózis XDR-változatát. Ezek a betegek 25 napon belül bele is haltak

a betegségbe – azt nem lehet tudni, hogy ebben mekkora szerepe volt a HIV miatt eleve legyengült immunrendszerüknek.

XDR és XDR között is lehet különbség – nagy valószínűséggel az Afrikában fellelt eseteknél a baktériumnak egy „kitüntetett törzse” lehetett jelen, melynek valószínűleg

fertőzőképessége is nagyobb, mint az Európában előfordult esetekben – mondta el Dr. Somoskövi Ákos, a Semmelweis Egyetem Tüdőklinikájának egyetemi docense a

sajtótájékoztatón.. A betegség tünetei ugyanolyanok a különböző rezisztens törzsek esetében is, de csak a baktérium laboratóriumi vizsgálata közben derül ki, hogy az elvárt

módon reagál-e egy-egy gyógyszerre a levett minta. Több fejlett mikrobiológiai eszközre lenne szükség ahhoz, hogy minden tbc-s esetben vizsgálni tudják a

gyógyszerrezisztenciát. A baktérium a hosszú – általában féléves – kezelés során is mutálódhat, ekkor az alkalmazott gyógyszerkombináció megfelelő módosítása szükséges.

Az egy-egy személy kezelése során kialakult mutáns baktériummal tovább fertőződhetnek más emberek is.

Kezelhetetlen tébécés betegek Magyarországon is vannak

FERTŐZŐ BETEGSÉGEK: TÜDŐTUBERKULÓZIS

Page 49: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

FERTŐZŐ BETEGSÉGEK: TÜDŐTUBERKULÓZIS

ANTIBIOTIKUM

REZISZTENCIA

PLAZMIDOK

Page 50: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

FERTŐZŐ BETEGSÉGEK: AIDS

Page 51: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

Már csak éveket kell várni az AIDS-ellenes vakcinára

Áttörést jelenthet az AIDS-ellenes vakcina előállításában amerikai kutatók felfedezése: kimutattak az emberi vérben két

olyan antitestet, amelyek 162 tesztelt HIV-törzs közül 120-130 semlegesítésére képesek. A molekulák a HIV-vírus egy olyan

pontját támadják meg, amelyik nem változik időről időre. Ha a kutatás továbbra is sikeres lesz, akkor is évekig tarthat a

vakcina előállítása. Amerikai kutatók szenzációs felfedezést tettek az AIDS-vakcina előállításához; kimutattak az emberi

vérben két olyan antitestet, amelyek a betegséget okozó számos HIV-törzs semlegesítésére képesek. A Nemzetközi AIDS

Vakcina Kezdeményezés (IAVI) kaliforniai kutatói egy HIV-vel fertőzött afrikai személy vérében fedezték fel az

immunrendszer által gyártott különleges képességű molekulákat, olvasható a Science tudományos folyóirat csütörtöki

számában közölt tanulmányban. Az antitestek a HIV-vírus egy olyan pontját támadják meg, amelyik könnyen hozzáférhető és

"nagy mértékű állandóságot" mutat, vagyis úgy tűnik, nem változik időről időre. A felfedezés új kulcsot jelenthet az AIDS-

vakcinával kapcsolatos kutatások felgyorsításában, mondta Wayne Koff, a New York-i központú IAVI kutatási alelnöke. Az

AIDS-vakcina megteremtését célzó kutatások eddig teljes kudarccal jártak; a betegség ellenszerének megtalálását nagy

mértékben nehezítette, hogy a HIV-vírus minden más vírusnál sokkal gyorsabb ütemben mutálódik. Az utóbbi években csak

két vakcinajelölt jutott el a klinikai tesztelésig, de azok is kudarcot vallottak, ezért újabb kétség merült fel, hogy valaha is elő

lehet-e állítani hatékony ellenszert. A kaliforniai tudósok úgy látják: képesek előállítani hatékony oltóanyagot, ha ezeknek a

közömbösítő antitesteknek az előállítására tudják serkenteni a szervezetet még a HIV-fertőzés előtt. A kutatók több mint egy

évtizede most először találtak ilyen antitesteket, amelyek működése a korábban már felfedezett négy hasonló, de elsősorban

az amerikai és európai HIV-altípusokkal szemben hatásos antitestnél jobban felhasználhatóak egy általános vakcina

előállításához. Laboratóriumi körülmények között az új antitestek 10-szer hatékonyabbak a régieknél. Széles körű

semlegesítő hatásuk annak köszönhető, hogy a vírusnak egy olyan részét támadják, ami nem változik.

A két újonnan felfedezett antitest a világ különböző részeiből származó, 162 tesztelt HIV-törzs közül 120-130-at képesek

semlegesíteni, mutatott rá Dennis Burton, a tanulmány egyik szerzője. A PG9 és PG16 jelű új antitesteket egy új vérvizsgálati

módszer segítségével fedezték fel; a kutatásban 1800 HIV-fertőzött önkéntes vett részt hét afrikai országból, továbbá

Thaiföldről, Ausztráliából, Nagy-Britanniából és az Egyesült Államokból. A kutatók abban reménykednek, hogy a

Theraclone Sciences és a Monogram Biosciences amerikai biotechnológiai cégek által kifejlesztett korszerű vérvizsgálati

eljárással az elkövetkező hónapokban további széleskörűen semlegesítő hatású antitesteket találnak.

A szakértők ugyanakkor hangsúlyozták, még ha sikeresen is folytatódnak a kutatások, egy valódi, kipróbált AIDS-ellenes

vakcina előállítására valószínűleg még évekig várni kell.

FERTŐZŐ BETEGSÉGEK: AIDS

Page 52: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

MITOKONDRIÁLIS DNS RENDELLENESSÉGEK

Page 53: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

MITOKONDRIÁLIS DNS RENDELLENESSÉGEK

Page 54: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

MITOKONDRIÁLIS DNS RENDELLENESSÉGEK

Amerikai kutatók majmokon kidolgoztak egy eljárást, amellyel valószínűleg emberek esetében is kiküszöbölhetők

lesznek súlyos öröklött rendellenességek. A módszer alkalmazásával négy egészséges hím rhesusmajom jött világra,

számolnak be kutatók a Nature legújabb online kiadásában. A sejt energiatermelő szervecskéi, a mitokondriumok saját - a

sejtmagétól független - örökítőanyaggal, DNS-sel rendelkeznek. A mitokondriális DNS kizárólag az anyából kerül át az

utódokba. Sajnos azonban ez a DNS sok esetben nem hibátlan. Az utóbbi években több mint 150 ártalmas mutációt fedeztek

föl a mitokondriális DNS-ben, és ezek között akadnak súlyos betegségekkel, például Parkinson-kórral vagy cukorbetegséggel

kapcsolatba hozható rendellenességek is. Egyes becslések szerint minden 6000 emberből egyet érint a mitokondriális DNS

valamilyen rendellenessége. Mások még ennél is magasabbra teszik a számot, mondja Douglas Wallace, az irvine-i

Kaliforniai Egyetem mitokondriumszakértője. A mitokondriális orvoslás nagyon új szakterület, és egyelőre még igen kevés

segítséget tud nyújtani az érintetteknek. Egyetlen sejtben a mitokondriális DNS több ezer másolata található. Az esetek

zömében ezek a másolatok egyformák, egészséges típusúak, de alkalmanként a sejtben normális és mutáns

mitokondriális DNS keveréke fordul elő. Ezt az állapotot nevezik heteroplazmiának. Mivel a heteroplazmia miatt szinte

lehetetlen megmondani, hogy az utód örököl-e valamilyen súlyos mitokondriális betegséget vagy sem, Shoukhrat Mitalipov,

a beavertoni Oregoni Nemzeti Főemlőskutató Központ kutatója munkatársaival elhatározta, hogy teljesen "kiiktatja a

képből" az anyai mitokondriális DNS-t. A rhesusmajmokkal (Macaca mulatta) végzett kísérletek során eltávolították az

anyai petesejt magjának DNS-ét (hátrahagyva az eredeti mitokondriális DNS-t). A sejtmagi (nukleáris) DNS-t ezután

egy másik petesejtbe ültették, amelyből hiányzott az eredeti sejtmagi DNS, viszont tele volt egészséges mitokondriális

DNS-sel. Ezt követően a módosított petesejteket mesterségesen megtermékenyítették donorspermával, majd beültették

rhesusmajom nőstényekbe, hogy ott fejlődjenek tovább. Négy egészséges hím majom született: egy majomikerpár, valamint

még két hím két másik anyától. A kutatók nem találták semmi nyomát az eredeti petesejt mitokondriális DNS-ének, ami azt

jelzi, hogy az eljárás sikeresen megakadályozza annak átvitelét. Mitalipov elmondta, hogy a kísérletben használt technikák

zömét már most is használják az emberi megtermékenyítéssel foglalkozó klinikákon, ezért szerinte az eljárást az

engedélyeztetés után hamar föl lehetne használni a gyakorlatban beteg emberek kezelésére. Mások viszont óvatosságra

intenek. Wallace szerint nagyon alaposan meg kell vizsgálni azt a vírust, amelyet a kutatók használtak a nukleáris DNS

donorsejtbe való integrálásához. Azt is tudni kell, mi történik a majmokkal, ahogy öregszenek. Az eljárás mindenesetre

ígéretes, de valószínűleg sok vizsgálatot kell még végezni addig, amíg helyt kap az emberi orvoslásban.

Sikeres kísérlet anyai ágon öröklődő betegségek ellen

Page 55: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

MITOKONDRIÁLIS DNS RENDELLENESSÉGEK

Page 56: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

MITOKONDRIÁLIS DNS RENDELLENESSÉGEK

Page 57: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

A gyógyíthatatlan Huntington-kórban szenvedő páciensek agysejtjei egy kisméretű fehérje miatt pusztulnak

el. A Huntington-kór egyik okozóját, a huntingtin nevű fehérjét már korábban azonosították a tudósok. A

Johns Hopkins Egyetem kutatói most azonban arra is rájöttek, az összes sejtben felhalmozódó huntingtin

miért csak az agy mozgást kontrolláló részében végez visszafordíthatatlan pusztítást. "Mindig titokzatos volt,

hogy ha a HD-gén (a Huntington-kór előfordulásához köthető gén) által termelt fehérje a test minden

sejtjében jelen van, miért csak az agy, sőt annak is csak meghatározott része, a corpus striatum (csíkolt test)

károsodik" - mondta Solomon Snyder, a Johns Hopkins idegkutatója. Szerinte most, hogy megtalálták a

főbűnöst, lehetőség adódik olyan szerek kifejlesztésére, amelyek megelőzik vagy lassítják a kór tüneteinek

megjelenését. A kulcs egy Rhes nevű, kisméretű fehérje, ami csak a mozgást irányító agyi területen lévő

sejtekben mutatható ki a pácienseknél. Egérkísérletekből, illetve a kórtól szenvedő embereket

vizsgálatávak kiderült, hogy a Rhes fehérje erősebben kötődik a mutáns huntingtin fehérjéhez, mint más

fehérjékhez. Az érintett agysejtek 48 órán belül elpusztultak. A Huntington-kórt genetikai hiba okozza, a

szülőről gyerekre öröklődő mutáns gén termeli a huntingtin nevű fehérje kóros változatát, amely a test

valamennyi sejtjében felhalmozódik. A mozgás fölötti kontroll elvesztését és a többi tünetet csak egyes

agysejtekben való jelenléte okozza. A visszafordíthatatlan folyamat mentális károsodáshoz, viselkedési

zavarokhoz, majd végül a páciens halálához vezet. "Most, hogy felfedtük a Rhes (fehérje) szerepét, lehetővé

válik olyan gyógyszerek megtervezése, amelyek kifejezetten a Rhest veszik célba, hogy kezeljék vagy akár

megelőzzék a betegséget" - véli Snyder.

NEUROLÓGIA

Apró fehérje a Huntington-kór kulcsa

Page 58: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

NEUROLÓGIA: HUNTINGTON-KÓR

TRINUKLEOTID REPEAT BETEGSÉG

Page 59: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

Szögre akaszthatják a fogorvosok a fúróikat, mert egy lézeres teszttel időben észrevehetők a fogzománc hibái, így azok a

későbbi, durvább beavatkozás nélkül is kijavíthatók. A fogászok most röntgennel és fém szerszámokkal keresnek lyukakat és

repedéseket a fogzománcon. Ezekkel azonban nem lehet időben észrevenni a zománc gyengülését, amikor még lenne esély a

javításra. A Sydney Egyetemen dolgozó David Wang azonban hanghullámokkal vizsgálja a zománcot, amivel jobb

eredményeket ért el. Rövid és gyenge lézeres impulzusokkal a zománc felszínén gyenge hanghullámokat kelt, amiket az

eszköz egy másik infravörös lézerrel érzékel. A kutató rájött, hogy a hang változásaiból jól kimutatható a fogzománc

összetétele, és így könnyen felismerhetők a szuvasodni kezdő területek. A módszert még csak kihúzott fogakon tesztelték,

ezért nem foglalkoztak azzal, hogy az eszköz beférjen a páciens szájába. A következő lépés tehát egy kompakt rendszer

kifejlesztése lesz. Olyan módszert akarnak kidolgozni, amivel gyorsan, hatékonyan, olcsón és durva beavatkozás nélkül lehet

fogat gyógyítani.

FOGÁSZAT

Page 60: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

FOGÁSZAT

Page 61: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

A fogzománc az egyik olyan anyag a szervezetben, ami soha nem termelődik újra, ez okozza a szuvas

fogakat. Ha meg tudnák oldani, hogy regenerálódjon, valószínűleg soha nem lenne szükségünk

fogászra. Amerikai tudósok azonosították a zománcért felelős gént, és jóslataik szerint így előbb-utóbb

új fogászati technika alakulhat ki. Tudósok megtalálták a módját annak, hogy hogyan lehetne

laboratóriumi körülmények közt fogat növeszteni. Ezzel a felfedezéssel véget érne a klasszikus fogászat

több ezer éves története, hiszen soha többé nem lenne szükségünk fogtömésre, vagy műfogakra. Az

oregoni tudóscsapatnak sikerült azonosítani a fogzománc képződéséért felelős gént. Előzetes

kutatásokban már megtalálták a fog többi, belső részéért felelős gént, de a fogzománc különbözött

ezektől, mert önmagától nem termelődik újra a szervezetben. Az amerikai Nemzeti Tudományos

Akadémia tudósai most betömhetik ezt a rést. Egereken végzett kísérletek során azonosították a gént,

aminek a Ctip2 nevet adták. Ennek több feladata is van, többek közt immunválaszokért és bőr és az

idegek bizonyos funkciójáért is felel. „Kifejezetten ritka, hogy egy génnek több funkciója legyen, és

ezelőtt fogalmunk se volt, hogy mi szabályozza a fogzománc termelődését" - mondta Dr. Chrissa

Kioussi vezető kutató. Ha sikerülne gyakorlatban alkalmazni a fogzománctermelő technológiát, az

megelőzné a fogak kilyukadását, és így fogtömésre se lenne szükség többé. „Sok munka lesz kialakítani

az ezen a technológián alapuló fogászatot, de biztos, hogy működne. Nagyon klassz lenne, ha a jövőben

így kezelhetnénk a fogakat. A kutatások jelentőségét más tudósok is megerősítették, Paul Sharpe, a

King's Collage London Fogászati Intézményének szakértője szerint „Ha megtalálják a módját a

fogzománc regenerálódásának, akkor megtalálják a fog javításának a módját."

FOGÁSZAT

Fogat növesztettek laborban

Page 62: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

FOGÁSZAT

FOGÁSZ NANOROBOTOK

Page 63: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

MAGAS VÉRNYOMÁS

Page 64: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

Fontos szerepet játszhat a magas vérnyomás kialakulásában két gén, amelyek segítenek eltávolítani a

szervezetből a többlet nátriumot - közölték a Nature Genetics című szaklapban amerikai kutatók.

Christopher Newton-Cheh, a bostoni Massachusetts General Hospital munkatársa csoportjával

mintegy 30 ezer, az Egyesült Államokban, Svédországban és Finnországban élő embernél vizsgálta a

magas vérnyomással kapcsolatba hozható két gén szerepét. 18 százalékkal nagyobb valószínűséggel

volt magas a vérnyomása azoknak, akik az egyik génből két hibás kópiát hordoztak, mint azoknak,

akiknek legalább az egyik kópiájuk jó volt. Ha a másik gén mindkét kópiája rossz volt, 11 százalékkal

emelkedett a hipertenzió kockázata. A két gén (NPPA és NPPB) úgynevezett nátriuretikus peptideket

kódol. Ezek olyan kis molekulájú fehérjék, melyek az erek ellazításában és az étkezéssel bevitt só

vizelettel történő kiürítésében vesznek részt. A kutatók megállapították, hogy a vizsgált két gén

gyakran előforduló módosulata azzal jár, hogy ezekből a fehérjékből kevesebb keletkezik a

szervezetben, emiatt növekszik a magas vérnyomás kockázata. A magas vérnyomás kialakulásának

számos más oka is lehet, ezért a mostani megállapítások alapján később kifejlesztendő gyógyszer sem

lehet hatásos a betegség minden típusára, de sokaknak jelenthet segítséget. Világszerte félmilliárd

ember él magas vérnyomással. Kockázati tényezői között van az elhízás, a mozgásszegény életmód, a

dohányzás és a nátriumban gazdag, sós étrend. Olyan krónikus betegségek, mint a diabétesz,

vesebetegségek és a magas koleszterinszint is növelik kifejlődésének kockázatát.

Megtalálták a magas vérnyomás génjeit

Page 65: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

DIABÉTESZ/CUKORBETEGSÉG

Page 66: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

Új génterápiás diabétesz-kezelés a láthatáron

A cukorbetegségben szenvedők szervezete nem termel kellő mennyiséget az inzulin nevű hormonból, így nem képes

megfelelő szinten tartani a vércukorszintet. A betegség szövődményeként szív- és érrendszeri problémák,

szembetegségek, a láb betegségei, illetve veseproblémák léphetnek föl. Amennyiben a diabéteszt nem ismerik fel és

nem kezelik időben, a betegség akár halált okozhat. Számos helyen végzik a diabétesz sejtterápiás kezelését: az

elpusztult vagy inaktív inzulintermelő sejtek helyébe egészséges emberek sejtjeit ültetik be. Ezzel általában sikerül a

nem megfelelően működő hasnyálmirigyben újraindítani az inzulinképződést. Sajnos a szervezet nem "fogadja el"

teljesen a beültetett egészséges sejteket, mert ezek nem tudnak úgy "megtapadni", mintha a hasnyálmirigy sajátjai

lennének. Bár a sejtbeültetés segítségével hosszú ideig nélkülözni lehet az inzulinos kezelést, legfeljebb egy év múlva

újabb sejtbeültetésre van szüksége a betegnek. Az amerikai-japán kutatócsoport a hasnyálmirigy helyett ezúttal a

májra koncentrált, részben a szerv jobb hozzáférhetősége miatt. A kutatók az ún. NeuroD-gént juttatták be az emberi

cukorbetegség modellezésére szolgáló egerekbe, egy olyan ártalmatlan vírus segítségével, amely előszeretettel fertőz

meg májsejteket. A májsejtekbe ilyen módon bekerült terápiás gén hatására a májsejtek inzulint kezdtek

termelni, s ennek hatására javulás volt tapasztalható az állatok állapotában. Amikor azonban a gént az ún. béta-sejt

növekedési faktorral együtt alkalmazták - amely a hasnyálmirigy inzulintermelő béta-sejteinek kifejlődéséhez

szükséges - az állatok teljesen meggyógyultak. A májsejtek egy része ugyanis béta-sejtekké alakult át, amelyek

kellő mennyiségű inzulint és más, az inzulintermelést szabályozó hormonokat termeltek. A kísérletet követő

negyedik hónapra valamennyi egér teljesen kigyógyult betegségéből. Az új eljárás emberek millióinak nyújthat

terápiás lehetőséget - nyilatkozta dr. Lawrence Chan, a texas-i Baylor College of Medicine (Houston) munkatársa, a

kutatás vezetője. "Sikerült egy bizonyos típusú sejtből egy másik típusút csinálnunk. Azt hiszem, ez igen fontos

eredmény." Az eljárás előnye a korábbiakhoz képest, hogy nem szükséges egész életen át tartó gyógyszeres

immunszupressszió ahhoz, hogy meggátolják a befogadó szervezet immunrendszerének a beültetett sejtek elleni

reakcióját. Ráadásul az eljáráshoz nincs szükség donorsejtekre sem, tehát elkerülhető a donorsejtek beszerzésének

nehézkes procedúrája. A kísérletek tovább folytatódnak. "Sajnos éveknek kell eltelnie addig, míg ez a kezelés a

cukorbeteg páciensek számára elérhető lesz" - nyilatkozta dr. Chan. "Mint minden génterápiás kezelésben, a

legfontosabb szempont ezúttal is a biztonság. Az emberek nem egerek."

Page 67: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

ÉHEZÉS

Page 68: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

Eddig már számos kísérletben igazolták, hogy ha egereket, illetve más állatokat koplaltatással az éhhalál szélére sodornak, akkor a kísérleti alanyoknak

meghosszabbodik az élettartamuk. A táplálkozás és az élettartam közötti összefüggés molekuláris mechanizmusáról azonban eddig nagyon keveset tudtak. Most

az amerikai Salk Intézet kutatói két olyan döntő fontosságú enzimet fedeztek föl, amelyek együttműködve meghatározzák a koplalás egészségügyi előnyeit.

Noha az életmóddal kapcsolatos tényezők, például az elhízás, egyértelműen befolyásolják a várható élettartamot, a szakemberek általános véleménye szerint az

öregedés középpontjában genetikai faktorok állnak. Jelenleg három olyan genetikai hálózatot ismernek, amelyek befolyásolása hozzájárul a fiatalság hosszabb

fenntartásához. Az egyik középpontjában az inzulin/inzulinszerű növekedési faktor-1 áll, amely az anyagcserét és a növekedést szabályozza; a másodikat a

mitokondriumok, a sejtek "erőművei" üzemeltetik, a harmadik pedig az élelembevitel korlátozásával kapcsolatos. A kutatók eddig csak egyetlen olyan faktort

ismertek, amelyet összefüggésbe lehetett hozni az erősen korlátozott kalóriabevitelű étrend hatására megnövekedett élettartammal, ez a faktor pedig a biokémiai

jelátviteli útvonal legvégén fejti ki hatását. A most fölfedezett két enzim előbb helyezkedik el a sorban, ezért közelebb viszi a kutatókat annak a receptornak a

földerítéséhez, amely felfogja a jelet, hogy bekapcsolja az "élethossz-növelő" folyamatot. Amennyiben a kísérleti alanyul szolgáló Caenorhabditis elegans

fonálféregből hiányzik akár az egyik, akár a másik enzim, hiába éhezik, nem hosszabbodik meg az élettartama - írják a kutatók a Nature folyóirat most

megjelent online kiadásában.

Véletlenszerű fölfedezés

Andrea C. Carrano, a cikk első szerzője eredetileg nem az étrendi megszorítás és az élettartam meghosszabbodása közti molekuláris kapcsolatot akarta

kideríteni. Egyszerűen a WWP-1 nevű enzim emlősökben játszott szerepét vizsgálta. Annyit tudott csupán, hogy a WWP-1 egy úgynevezett ubiquitin-ligáz,

amelyből az emlőssejtek három másolatot is tartalmaznak, s ez megnehezíti funkciójának a vizsgálatát. Az ubiquitin-ligázok az úgynevezett ubiquitin-konjugáló

enzimekkel dolgoznak együtt: ubiquitinmolekula-láncokat erősítenek más proteinekre. Ez az ubiquinációnak nevezett folyamat megsemmisítésre jelöli ki a

protein szubsztrátokat, de szabályozó jelként is szolgálhat.

Mivel a Caenorhabditis elegans fonálféregben - az emlősökkel ellentétben - a WWP-1 enzimnek csak egy másolata található, amit könnyebb vizsgálni, ezért

Carrano társult a Salk Intézet Molekuláris és Sejtbiológiai Laboratóriumában dolgozó Andrew Dillinnel, aki a C. elegans öregedését és élettartamát

tanulmányozta. Már a kezdeti kísérletekből kiderült, hogy a WWP-1 gént nem tartalmazó férgek - noha látszólag normálisak - sokkal érzékenyebbek a

stresszhatásokra. Ez pedig arra utal, hogy a WWP-1 szerepet játszhat az öregedési folyamatban, mivel a stressztűrő képességet befolyásoló mutációk igen

gyakran összefüggésben állnak az élettartammal.

Az eredmények alapján Carrano következő kísérleteiben a WWP-1-nek az élettartam szabályozásában betöltött potenciális szerepére koncentrált. Amikor

genetikailag úgy módosította a férgeket, hogy a WWP-1 kifejeződése fokozottabb legyen a normálisnál, akkor átlagosan 20 százalékkal növekedett az

egyébként jól táplált férgek élettartama.

A második enzim

Amikor egy mások által készített tanulmányban a kutatók arról számoltak be, hogy az UBC-18 nevű enzim kölcsönhatásba lép a WWP-1-gyel, Carrano arra

gondolt, hátha ez az enzim is szerepet játszik az étrendi korlátozás kiváltotta élettartam-növekedésben. Kiderült, hogy az UBC-18 túlzott kifejeződése

önmagában nem vezet az élettartam meghosszabbodásához, de hiánya esetén az élelemmegvonásnak sincs ilyen hatása. A kedvező hatáshoz mindkét enzim

jelenlétére szükség van.

A két enzim fölfedezése tehát közelebb vitte a kutatókat az élettartamot meghosszabbító folyamatot bekapcsoló receptorhoz. Ha a kutatóknak sikerülne

meghatározniuk magát a receptort, akkor az lehetővé tenné számukra olyan gyógyszerek kifejlesztését, amelyek utánoznák a jelzést, és így új eljárásokhoz

juthatnánk az életkorral kapcsolatos betegségek kezeléséhez. Ily módon lehetséges lenne kiaknázni a kalóriabevitel korlátozása nyújtotta egészségügyi

előnyöket anélkül, hogy ténylegesen alkalmazni kellene a betarthatatlanul szigorú étrendi megszorításokat.

Forrás: Nature

A koplalással elért hosszú élet titka

Page 69: BEVEZETÉS A MODERN ORVOSTUDOMÁNYBAweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2011-2012/I.felev/ga/1/new... · pathway . Amerikai kutatók kezdik megfejteni annak a titkát, hogy a HER2

AZ ORVOSTUDOMÁNY JÖVŐJE:

HATÁRTALAN LEHETŐSÉGEK