Élet és Tudomány 1983. január-június (fél évfolyam) [antikvár]

Részlet a műből: Az első bizonvíték 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 föl-lelhetők benne. A sejtfolyadékban — amelyben a legalapvetőbb életfolyamat, az anyagcsere végbemegy — minden mindennel ösz-szefügg. 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 való- Néhány héttel ezelőtt (múlt évi 50. számunkban) arról számoltunk be, hogy a rosszindulatú daganatokkal szemben —számos tudomány több évtizedes erőfeszítése ellenére — azéH 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 hetilav 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. ságban persze ez is elég bonyolult dolog, hiszen az emlősök DNS-ében mintegy 3-10" egység (bázispár) van, s ezek közül kell kikeresni egy kb. 2-10'' (— 20 000) egységnyi darabot! Ebben a rákkeltő retrovi-rusok voltak u kutatók segítségére. Miniatűr „terroristák"' 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 különcsége nem merül ki ennyiben. E csak néhány génnel rendelkező miniatűr ,,teri-oristák" 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-re-kombinációs 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 retroví- nális DNS GGC GCC G^C GGT GTG fehérje Gly Ala Gly Gly Val jrákos | 652. DNS GGC ccc G0C GGT GTG fehérje Gly Ala Val Gly Val 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 rusokkal, s elkülönítik a rákossá váló sejteket hasító enzimekkel kezelt DNS molekulájának a darabjai közül azokat, amelyek a vírussal kapcsolódtak. A széles körű kutatómunka feltárta, hogy a ret-rovírusban két fontos rész van. Az egyik a rákos átalakításért felelős — már említett — onkogén, a másik az onkogén működést segíti elő — ez a promo-ter. A két rész csak együttesen bír rákos átalakúlást előidézni. Igen ám, de ha az elősegítő (promoter) gazdasejtben megfelelő DNS-szakaszra (ős-onko-génre) 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 pro-moterrel kerülnek szoros kapcsolatba, akkor az aktivitásuk megnő, s e génre jellemző fehérjék túlter-melése, 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 földerítése volt. 3