Emberi géntérkép
Dr. Raskó István, az MTA Szegedi
Biológiai Központ Genetikai Intézetének igazgatója

Dr. Raskó István 1965-ben végzett a SZOTE általános orvosi karán. Rövid egyetemi karrier után az MTA SZBK Genetikai Intezetébe került, 1981-ben a biológia tudomány kandidátusa, 1998-ban az orvostudomány doktora címet, 2000-ben a SZTE magántanári címet kapta. Laborszakorvos és humángenetika szakképesítése van. 1972-től csoportvezető, kutatási témái: emlőssejtgenetika, humángenetika. 1994-től intézetigazgató.

A genetikai orvoslás új korszakának kezdőpontját jelenti a DNS-szekvencia meghatározása, valamint a humán genom teljes dekódolásának első felmérése - jelentette be június 25-én közösen Bill Clinton, az Amerikai Egyesült Államok elnöke és Tony Blair brit miniszterelnök. Ez a bejelentés, melynek lényege, hogy egy magáncégnek és egy, az adófizetők pénzéből fizetett multinacionális konzorciumnak sikerült az emberi sejtben lévő, két méter hosszúságú DNS-fonal alkotó betűinek sorrendjét megfejteni.
Ez a bejelentés a szakemberek számára korainak tűnik, mert ha megnézzük, hogy a betűsorrend - amely tulajdonképpen a DNS-t alkotó nukleinsav-bázisoknak a sorrendje - az összes bázist illetően kb. 20%-ban tökéletes, a többi 80% egyenlőre piszkozat formájában áll rendelkezésre. Utóbbi esetekben még meg kell erősíteni, hogy az adott helyen valóban az adott nukleinsavbázis található - nyilatkozta Raskó István lapunknak.
A humán genom esetében 4,5-szer történt meg az ellenőrzés, szemben a modellszervezetekkel - melyek közé tartozik az élesztő, az ecetmuslica, a fonalféreg -, melyeket kb. 7-szer kontrolláltak, különböző kísérletekben. Továbbá vannak olyan DNS-szakaszok, amelyek sorrendje máig sem ismert - ezek kb. 10%-ot képeznek -, megfejtésük nem lesz könnyű feladat.
A fentiekből is kitűnik, még korántsem teljes a kép, ezért Clinton elnök úr bejelentése inkább egy politikai döntés következménye, amely arra vezethető vissza, hogy az elnök tanácsadói tárgyalóasztalhoz ültették a két rivális cég - egy állami pénzen működő, főleg egyetemekből álló konzorcium és a Celera Genomics, mely egy biotechnológiai magánvállalat - képviselőit. Az intézmények szakemberei most már kölcsönösen elismerik egymás eredményeit.
Úgy érzem, ennek a bejelentésnek másik lehetséges oka, hogy letelik Clinton megbízatása, és ő úgy szeretne bevonulni a történelembe, mint az az amerikai elnök, akinek elnöksége alatt sikerült az emberi DNS-bázis sorrendjét megfejteni. Ettől függetlenül, ennek a bejelentésnek komoly konzekvenciái vannak a tudomány szempontjából. Egyrészt rengeteg, eddig kötelezően előírt feladattól mentesíti a kutatókat, akik az emberi gének szerkezetének, funkciójának a megfejtésén dolgoztak.
A következő évek, évtizedek feladata, hogy ezen betűk szerepét - amelyek ugyan benne vannak egy könyvben, de olvasni csak mint egy 8000 gént tudunk belőle - meg kell fejtenünk. A másik kutatási terület az emberi DNS-ben található, ún. szemét DNS szerepének megismerése. Ez azt jelenti, hogy különböző számolások alapján az emberi DNS kb. 10%-a hordoz értékes genetikai információt, vagyis felelős bizonyos tulajdonságainkért. Nem ismerjük viszont a maradék 90% szerepét, pedig nyilvánvalóan ezek is jelentéssel bírnak.
Új tudományágak vannak kialakulóban, melyek közül az egyik a funkcionális genomika. Ennek az lesz a szerepe, hogy - a bioinformatika, a genetika, a modellszervezetek, és nem kevésbé egy komoly technológiai fejlesztés, valamint a strukturális biológia módszertanát igénybe véve - megfejtse a betűk szerepét. Világítson rá, hogy az egyes gének miképpen lépnek egymással kooperációba, hogy ezek a kooperációk miképpen alakítják ki tulajdonságainkat, betegségeinket.
Az ugyanis ismeretes, hogy a 8000 gén közül van néhány, amely súlyos, sok esetben halálos, ún. genetikailag öröklődő betegségeket hordoz. A populációban gyakran előforduló kórképek - mint a daganatos, a szív-érrendszeri, immunológiai megbetegedések - genetikai háttere, a kialakulásukért felelős génkölcsönhatások még nem feltártak.
Vannak olyan populációk, ahol bizonyos típusú betegségek gyakrabban fordulnak elő, mint más populációkban. Ezért érdekes lehet, hogy a human genom diverzitásprogramok milyen eredménnyel zárulnak. Például, egy nagy gyógyszergyár megvette Izland lakosságának génfeltérképezési jogát. A több mint 120000 embernek elkészül a DNS-bázis sorrendje és ebből próbálnak összefüggéseket találni bizonyos genetikai variációk megléte, illetőleg bizonyos betegségekre való hajlam között.
Másrészt az is ismert, hogy egyéni érzékenységbeli különbségek vannak egy adott gyógyszer vonatkozásában, ha ugyanazt a gyógyszert különböző embereknek adjuk. Ennek is van bizonyos genetikai összetevője.
A jövőben nem elképzelhetetlen, sőt biztos be fog következni az, hogy egyénekre szabott gyógyítást fognak alkalmazni, amely az illető genetikai összetevőinek, a gyógyszer-metabolizmusban szerepet játszó gének ismeretének következménye lesz. Egy másik új tudományág alakul ki erre, ez a farmakogenomika. Ez a géneken alapuló gyógyszerek felfedezése, mely tekintetbe veszi részben a genetikai hajlamot, részben a genetikai interakciókat.
Miután megismerjük, egyes betegségeink milyen típusú génekben milyen típusú elváltozásokat okozhatnak, lehetőségünk nyílik arra, hogy ezeket a betegségeket oki terápia során gyógyítsuk. Ennek lehetséges technikája, hogy olyan géneket vigyünk be a sejtekbe, amelyek a hibás szövetet, vagy szervet kijavítják. Ezt nevezzük génterápiának.
Ehhez kapcsolódik az a felfedezés, ami a Szegedi Biológiai Központ Genetikai Intézetében történt. Nevezetesen az, hogy a génterápiában a gyógyítandó normális gén mellett szükség van egy bevivő mozdonyra, ami mögé rákapcsolhatjuk ezt a bevinni kívánt gyógyító gént, mint a vonat rakományát, de nem mindegy, mit használunk mozdonyként. Ugyanis vannak olyan genetikai betegségek, amelyekről tudjuk (pl. az izomsorvadás egyik formája ilyen), hogy az abban szerepet játszó genetikai hiba egy olyan hatalmas génben található, amelynek bevitelére csak ennek megfelelő bevivő szerkezet alkalmas. Egy ilyen szerkezet lehet a mesterséges kromoszóma. A mesterséges kromoszóma bevitelének lényege, hogy az csak a célsejtekbe és nagy hatékonysággal jusson be. A mesterséges kromoszóma előnye, hogy segítségével gyakorlatilag mérettől függetlenül bármilyen nagyságú gének, géncsoportok bevihetők; tehát nemcsak egy gén, hanem egy genetikai interakció javítható ezzel a módszerrel: például daganatos megbetegedések génterápiája esetén.


A HUMÁN GENOM PROGRAM CÉLJAI
Az 1990-ben kezdődött U.S. Human Genom Program egy 13 éves, feszített ütemű program, melyet az U.S. Department of Energy and the National Institutes of Health fogott össze. Eredetileg 15 évre tervezték a munkát, de a gyors technológiai fejlődés előrehozta a 2003-ra tervezett befejezést.
A projekt az alábbi célokat tűzte ki.
- Az emberi DNS 100 000 génjének azonosítása,
- Az emberi DNS-t felépítő, 3 milliárd bázispár szekvenciájának meghatározása,
- A begyűjtött információ tárolása adatbázisokban,
- Adatelemző eszközök kifejlesztése,
- Technológia átadás a magánszektornak,
- A projekt nyomán felvetődő etikai, jogi és szociális következmények megfogalmazása.
E project fontos sajátossága, hogy a szövetségi kormány kitartóan elkötelezett arra, hogy eljuttassa az új technológiákat a privát szektornak. A program katalizálja a sok milliárd dollár nagyságrendű észak-amerikai biotechnológiai ipart, és elősegíti új orvosi alkamazási lehetőségek kifejlesztését azáltal, hogy magáncégeknek az új eljárásokra felhasználási jogot, az innovációs kutatásnak pedig ösztönző pályadíjakat ad.

Szöveg:
Bene Zsolt

tartalom