Élet és Tudomány, 1983. január-június (38. évfolyam, 1-25. szám)

1983-01-07 / 1. szám

Az­ első bizonyíték RÁKKELTŐ MUTÁCIÓ Mielőtt a szóban forgó kísérletekről írnánk, idéz­zük fel a rákkeltés néhány főbb vonását. Bizonyos vegyü­letek és sugarak rákkeltő hatásá­nak a kimutatása alapján már századunk harmincas éveiben megalkották az úgynevezett szomatikus mutációs elméletet. Esze­rint a rák azért keletke­zik, mert a testi sejtek kro­moszómáiban ugrásszerű változás (mutáció) követ­kezik be. Minthogy azon­ban kísérletekkel alátá­masztott bizonyítékok nem álltak rendelkezésre, a gon­dolat feledésbe merült. A hetvenes években szelle­mes baktériumkísérletek­kel mutatták ki, hogy a rákkeltő vegyületeknek csaknem a 90 százaléka egyúttal mutációt is létre­hoz, ám a rákkutatókat ez sem győzte meg. Közvetlen bizonyítékra vártak. Arra, hogy a sejt örökítő anyagát vallatóra fogva megtalál­ják a rákért felelős mutá­ciót. A sejt azonban — a leg­egyszerűbb baktériumé is — roppant bonyolult gépe­zet, annak ellenére, hogy ésszerűen egyszerű szerke­zetek és működések is föl­­lelhetők benne. A sejtfo­lyadékban — amelyben a legalapvetőbb életfolyamat, az anyagcsere végbemegy — minden mindennel ösz­­szefügg. A kromoszómák a bennük levő örökletes in­formációkkal együtt ugyan­akkor a kristálytiszta, lo­gikus egyszerűséget képvi­selik. Azok tehát, akik a rák keletkezésének okát az anyagcsere „dzsungelében” keresik, összehasonlíthatat­lanul nehezebb helyzetből indulnak el, mint akik a kromoszómák felől közelí­tik meg ezt a különösen nehéz kérdést. (Ezúttal az utóbbiról írunk.) Ha elfogadjuk azt a meg­alapozott föltevést, hogy a rák kialakulásához a meg­felelő örökletes információ megváltozására van szük­ség, a megoldás egyszerű­nek tetszik: meg kell ke­resni az örökítő anyagnak, ,a dezoxiribonukleinsavnak (DNS-nek) azt a szakaszát (gént), amely a kóros át­alakulást irányítja. A való­ságban persze ez is elég bonyolult dolog, hiszen az emlősök DNS-ében mint­egy 3- 10 fl egység (bázispár) van, s ezek közül kell ki­keresni egy kb. 2­10'' (=­20 000) egységnyi darabot! Ebben a rákkeltő retroví­­rusok voltak a kutatók se­gítségére. Miniatűr­­terroristák Ezek az örökítő anyagul ribonukleinsavat (RNS-t) tartalmazó vírusok közvet­lenül nem képesek a gaz­dasejtet a saját építőele­meik legyártására kénysze­ríteni. Előbb arra van szükség, hogy egy visszaíró enzim segítségével az RNS- ükről DNS-másolat készül­jön, s az azután már alkal­mas arra, hogy működtesse a sejtbeli fehérjeszintézis gépezetét. De e vírusok különbsége nem merül ki ennyiben. E csak néhány génnel rendel­kező miniatűr „terroristák” arra is képesek, hogy a sejtek osztódását kivonják a szervezet szigorú szabá­lyozása alól. Ezt a tulaj­donságukat kihasználva a kutatók megtalálták, elkü­lönítették és tisztán előál­lították a rákosodást elő­idéző DNS-darabot, az úgy­nevezett onkogént. Miképp oldották meg ezt? DNS-re­­kombinációs technikával. Ennek az a lényege, hogy a DNS-molekula hosszú kettős csigavonala (spirál­ja) különleges hasító enzi­mekkel feldarabolható, a kívánt gén vagy géndarab „kiemelhető” a helyéről, és máshová beépíthető. Az azonosítás úgy történik, hogy előzőleg megfertőzik a sejteket rákkeltő retroví­rusokkal, s elkülönítik a várossá váló sejteket hasí­tó enzimekkel kezelt DNS molekulájának a darabjai közül azokat, amelyek a vírussal kapcsolódtak. A széles körű kutató­munka feltárta, hogy a ret­­rovírusban két fontos rész van. Az egyik a rákos át­alakításért felelős — már említett — onkogén, a má­sik az onkogén működést segíti elő — ez a promo­ter. A két rész csak együt­tesen bír rákos átalakulást előidézni. Igen ám, de ha az elősegítő (promoter) a gazdasejtben megfelelő DNS-szakaszra (ős-onko­­génre) talál, akkor maga is rákossá teheti a sejtet. Így mutatták ki, hogy az összes megvizsgált gerinces állatban vannak rákkeltés­re alkalmas gének. Ezek az ős-onkogének egészen biz­tosan fontos szerepet ját­szanak az életükben — ta­lán épp a sejtosztódást sza­bályozzák —, mert szerke­zetük a különféle fajok­ban nagyjában egyforma. Ha viszont valamilyen ha­tás éri őket, például pro­­moterrel kerülnek szoros kapcsolatba, akkor az ak­tivitásuk megnő, s e génre jellemző fehérjék túlter­melése, valamint gátlásta­lan sejtosztódás következik be. Glicin helyett valin A kutatók régóta keresik a feleletet erre a kérdés­re: milyen átalakulás kö­vetkeztében lesz az eredeti állapotában ártalmatlan ős­ onkogénből pusztító on­kogén­­! E kérdés megvála­szolásához először is meg­felelő emberi eredetű rák­sejttörzsre volt szükség. Két törzset is sikerült elő­állítani húgyhólyagrákból (EJ és T24 a jelük). Ez­után azt kellett bizonyíta­ni, hogy e törzsek sejtjei­ben onkogén van. Ezt is megoldották, hiszen a rá­kos sejtekből kivont külön­leges DNS-darabok daga­natossá tették a húgyhó­lyag tenyésztett egészséges sejtjeit. A következő lépés az on­kogén szerkezetének és működésének a felderítése volt. Néhány héttel ezelőtt (múlt évi 50. számunkban) arról számoltunk be, hogy a rosszindulatú daganatokkal szem­ben —számos tudomány több évtizedes erőfeszítése elle­nére — azén vagyunk még mindig végső soron tehetetle­nek, mert a sejtjeik sokféle arculatot mutanak, s még mindig nem tudjuk, hogy mi ennek az oka. Időközben azonban megszületett e kutatómunkában is az első kézzel fogható siker: az angol Nature című hetilap közölte azt a két tudományos dolgozatot a múlt év novemberében, amely arról számol be, hogy az emberi húgyhólyag rákos elváltozásának pontmutáció az oka, azaz e daganat sejtjei csupán egyetlen genetikai információs egységben térnek el az egészséges sejtektől. E fölfedezés persze nem jelenti azt, hogy megoldottuk a kérdést: mitől és hogyan kelet­kezik a sokarcú rák , de alighanem felgyorsítja a rossz­indulatú daganatok mibenlétének megértésére irányuló kutatásokat. A daganatos sejt örökítő anyagában a 652. helyen bekövet­kező pontmutáció (az egészséges sejtbeli guanin helyett timin fordul elő) nyomán glicin helyett valin nevű aminosav épül be a fehérjemolekulába .

Next