Biotech bejegyzései

2009. február 21., szombat

 

Jajistenemgéjemó

 dolphin | 21:20 | Biotech Tudpol

(Bár bő egy éve már leírtam a lényeget, egy mai IndexVideo miatt most amúgy is megint a génmódosításról írnék. Mivel azonban a napokban hasonló apropóból már máshol írtam néhány sort, és nincs kedvem kvázi ugyanazt leírni, most annak a betűhalmaznak kicsit átírt verzióját teszem ide.) 

Egy mondatban a lényeg: nincs semmilyen a priori okunk arra, hogy a génmódosítást félelmetesnek állítsuk be, és a génmódosítás, mint technológia, csuklóból elutasítása nemcsak alaptalan és tudománytalan, de felelőtlen is.

És akkor egy kicsit részletesebben: a génmódosítás mindennapjaink része, bár remélhetőleg egy biológia-blogban ezt fölösleges nagyon kifejteni. A természet maga is intenzíven "génmodosít" (mutációk, anyone?), amit aztán mi, emberek, keményen kihasznál(t)unk. Aki azt hiszi, hogy a génmódosítást csak őrült és/vagy pénzéhes tudósok csinálják, szuper-titkos laborjaikban, az az én szememben ignoranciából egy kreacionista szintjén mozog, hiszen mind a ketten a genomok kvázi állandóságát hiszik és hirdetik.

Nyilván nem az jut eszünkbe, amikor kukoricát veszünk, hogy ennek a növénynek erősen módosult tga1 génje van, vagy amikor rizst főzünk, hogy az azért válhatott a fél világ haszonnövényévé, mert az sh4 gén mutációjának következtében nem szórja a magjait. (A jázmin rizs kedvelői meg az sk2 enzim loss-of-function mutációjáért lehetnek hálásak, a sticky-rice rajongók pedig egy keményítő-szintáz splice-acceptor mutációjáért.) Az organic szekcióban/piacon vásárolt hosszúkás (lucullus) paradicsomot fogyasztva sem az az első gondolatunk, hogy hú, ez mennyire transzgén, hiszen egy transzpozon ugrott az IQD12 gén szabályozórégiójába és emiatt az túltermelődik, pedig mégis erről van szó. Vagy ott van az ultimate Frankenfood, már ha az eredeti történetre gondolunk, a 3-4 különböző faj hibridizációjából létrejött búza - amit mégis gondokozás nélkül fogyasztunk.

Ami, így 2009-ben, különbözik az előző sokezer évtől, hogy több évig (évtizedig) tartó szelekció-keresztezés-szelekció helyett közvetlenül, célzottabban tudunk géneket módosítani. Igen, ez azt is jelenti, hogy akár Bt-toxint tudunk termeltetni a levelekkel, de azt is jelentheti, hogy ún. ciszgenezist hajtunk végre, amikor rokon fajtákból viszünk át közvetlenul genomi szakaszokat a tápnövénybe. Ez gyakorlatilag ugyanazzal az eredménnyel jár, mint az előbb említett, erősen időigényes "klasszikus" eljárás, ahol tucatnyi generációt eltarthat, amíg sikerül csak az adott szakaszt berekombináltatni.  Ciszgenezissel már növeltek meg a fehérjehozamot, vagy a szárazságtoleranciát gabonafajokban, de ebből a legtöbben nem tudunk semmit, mert ezek a növények (hiába csak búzafajta - búzafajta közti génmódosításról van szó), egy csomó helyen nem kerülhettek forgalomba, hiszen jajistenemgéjemók. Személy szerint nem latom, hogy állíthatja valaki, bármilyen alapon, hogy ez nem egy nonszensz állapot. 

A Monsanto anyagi érdekei és a Bt-kukorica így csak nagyon dogmatikus felfogásban lehet ok arra, hogy egy teljes technológiát tiltsunk emiatt. (Már egyáltalán, ha utóbbi valóban annyira veszélyes, mint azt állitják.) Kb. olyanná válik így a diszkusszió, mintha a Merck-en és a Vioxx-on rugózva a teljes gyógyszerfejlesztő ipart le akarnánk csukni. A hasonlat azért is instruktív, mert látható, hogy igen, a fejlesztések során történhetnek csalások, amire fel kell készülni, a cégeket kötelezni kell teljes hatástanulmányaik nyilvánosságra hozzatalára. (Alternatívaként: állami, vagy független nemzetközi intézet végezhesse csak az egyes teszteket, amit a cégeknek kell viszont fizetniük.) Sőt, olyan is lesz, hogy egy fejlesztés alatt álló anyag valóban veszélyes, ami sajnálatos körülmények közt fog a teszteken kiderülni (lásd TGN1412). De ettől még csak a legelszálltabb homeopaták, és nagyon "ezós-tudatú" new age hippik akarják a gyógyszerfejlesztéseket en bloc betiltani.
Az alaptalan ijesztgetés meg általában az élet semmilyen területen nem szokott bevállni. Olyan lesz a helyzet, mint amikor a túlbuzgó szülők rendes magyarázat helyett rettenetesen szörnyű következmények egész sorát ecsetelik gyermekeiknek, különböző tevékenységekkel kapcsolatban, és aztán persze a gyerek, mivel egyik haverjának sem lett tőlük semmi baja, mégis kipróbálja azokat. Legutóbb egy walesi farmer tartott be a walesi törvényhozásnak hasonló módon, de még a luddita amishek is simán es örömmel termesztik a GMO kukoricát, a nagyobb hozam miatt.

A zöld mozgalmak elemi érdeke, hogy egy flottul működő teszt- és monitoring rendszert állítsanak fel, amivel kiszámíthatóan lehet tesztelni az egyes GM fajokat, és ezek alapján a valóban veszélyeseket betiltani, a többit meg szépen engedni termeszteni. Ha "erkölcsi alapon" született dogmatikus döntésekhez akarjuk igazítani a tudományos eredményeket, akkor azzal magunkat és a tudományos módszert járatjuk le. És ha majd lesz egy valóban veszélyes GMO, akkor hiába veri a Greenpeace a tam-tamot, mert már senki nem veszi komolyan sem őket, sem más zöld szervezeteket. És ez egy tényleges felelősség.

Na, ehhez szólj hozzá (20)

2009. február 7., szombat

 

Géemó - albedó

 dolphin | 21:19 | Biotech Klíma

A klímaváltozás kellemetlen igazságai közül az egyik az, hogy minél később lépünk, annál nehezebb megállítani. Nem pusztán azért, mert a folyamat egy későbbi fázisig jut el, hanem azért is, mert számos jelenség öngerjesztővé válik. Az egyik klasszikus példa az albedó hatás: ez a Föld elektromágneses sugárzás-visszaverő képességét jelöli, ami azért fontos, mert a visszavert sugár értelemszerűen nem melegíti a földet. Bolygónk legjelentősebb "visszaverő" területei a folyamatosan hóval borított sarkok, ezért is különösen nagy gond, hogy ezek az égövek melegednek a leggyorsabban. A sarki területek vesztése pedig a melegedés gyorsulásához vezet, hiszen csökken a Föld albedója, kevesebb sugárzás verődik vissza.

A helyzet nagyon is a mitikus ördögi körre emlékeztet, amiből nem lehet kitörni ... hacsak mi magunk valamiképpen nem teszünk ellene. Ebből a megfontolásból ered az elmúlt évek kiadós brainstormingja az ún. "geoengineering" területén. Ezek a projectek masszív emberi beavatkozások révén növelnék meg a légkörből megkötődő CO2 mennyiséget, vagy épp az albedót - utóbbit a légkör felső rétegeibe szétszórt szulfát részecskék segítségével. Anyagi korlátok mellett az is az ilyen megközelítések ellen szól egyelőre, hogy a kezdeti lelkesedést a későbbi hatástanulmányok nem támasztották alá. A napokban azonban az albedó-növelésre egy új, szellemes megoldás látott napvilágot.

A lényeg röviden az, hogy ha mindazoknak a területeknek, ahol kultúrnövényeket termelünk megnöveljük a visszaverődési képességét, azzal szignifikáns hőmérséklet csökkenést érhetünk el, különösen a mérsékelt égövön (lásd csatolt térképeket). Ehhez "mindössze" arra van szükség, hogy az említett növényeknek megnöveljük a leveleiben a viaszmennyiséget és/vagy a levélzet alakját megváltoztassuk. Előbbi általában a levél színének világosulását eredményezi, ami enyhén növeli a visszaverőképességet, míg utóbbi maximalizáhatja a levélfelületet. Néhány gabonafajta, pl. rozs, ill kukorica esetén ismertek olyan természetes mutánsok, amelyek ezt érik el bizonyos mértékig, ugyanakkor ez tipikusan olyan jelenség, ahol a mesterséges módosításokkal célzottan, gyorsabban, erőteljesebb hatást lehetne elérni. Persze, hogy egyáltalán ezt megvizsgáljuk, ahhoz azt kellene eldönetni,  nem jött-e végre el az ideje, hogy a genetikai módosítást továbbra ne tabuként kezeljük, hanem végre értelmesen vitatkozzunk róla...


Ridgwell A, Singarayer JS, Hetherington AM, Valdes PJ. (2009) Tackling regional climate change by leaf albedo bio-geoengineering. Curr. Biol. 19(2): 146-150.

Na, ehhez szólj hozzá (3)

2008. október 9., csütörtök

 

Nobel díj - 2008

 dolphin | 22:17 | Mikrobiológia Biotech

Ha esetleg valaki lemaradt volna: az orvosi Nobel-t vírusos témában osztották az idén - a német Harald zur Hausen, és a francia Françoise Barré-Sinoussi és Luc Montagnier kapta. Előbbi a humán papillomavírus rákkeltő hatását fedezte fel, míg utóbbiak az AIDS-t okozó HIV vírust írták le először.

UPDATE (kicsit megkésett...): Közben fény derült a kémiai Nobel díjazottjaira is, és immár tradicionálisan, olyanok kaptak, akiknek a felfedezését a biológia és orvostudomány területén hasznosították leginkább.

Shimomura, Chalfie és Tsien a különböző színű fluoreszcens fehérjék kifejlesztésében vállaltak úttörő szerepet. Mivel ma már alig-alig találunk komolyabb molekuláris biológiával foglalkozó cikket, ahol valamilyen formában ne használnák fel a munkájuk gyümölcseit, nyugodtan kijelenthetjük, hogy ez a díj (is) abszolút megérdemelt.

Ami szomorkás érdekesség: bár az említett trio munkája megkérdőjelezhetetlen, paradox módon épp az az úriember nincs köztük, aki legelőször izolálta a zöld-fluoreszcens fehérje (green fluorescent protein - GFP) génjét az Aequorea victoria nevű medúzafajból. Douglas Prasher ugyan önzetlenül megosztotta felfedezését másokkal, de az ő saját projectjét nem finanszírozta tovább az amerikai Nemzeti Egészségügyi Hivatal (NIH) - amely a biológiai kutatások legfőbb szponzora a tengerentúl -, így végül kénytelen volt otthagyni a kutatói pályát és ma egy autókereskedés shuttle buszának a sofőre (!!). Bár Prasher-el egyidőben számos kutató dolgozott a témán, és így a gén klónozása csak idő kérdése volt, mégis a sors keserű fintora, hogy az elsősége ma már csak tudománytörténeti kuriózumként él tovább.

(Mindazok számára, akik a GFP történetének részleteire kíváncsiak, Marc Zimmer témába vágó honlapját ajánlanám, ahonnan a felhasznált kép is származik.)       


Na, ehhez szólj hozzá (0)

2008. május 11., vasárnap

 

Látás, fotoreceptorok nélkül

 dolphin | 21:18 | Biotech

Ha igazán elegáns struktúrát keresünk egy gerinces élőlényben, a retina minden valószínűség szerint dobogós helyezést fog elérni.

A fényérzékeny fotoreceptorokból és "kapcsolt részeikből" kialakuló hálózat egyszerű szövettani metszetén (emlősök esetében) tíz jól elkülönülő réteget fedezhetünk fel, aszerint, hogy adott rétegben az egyes sejtek magjai, vagy pedig nyúlványai helyezkednek el. Jobban megpiszkálva látható az is, hogy a tíz réteg igazából laza definícióban öt sejttípust rejt: a fotoreceptorokat (amelyek persze lehetnek csapok (C) vagy pálcikák(R)), az ingerületet a retinából az agyba szállító ganglionsejteket (G), az előbbi kettőt összekötő ún. bipoláris sejteket (ezeket részletesebb leírásokban két csoportra osztják aszerint, hogy csapokhoz vagy pálcikákhoz kapcsolódnak (CB ill RB)), illetve az említett három sejttípus kapcsolatát moduláló horizontális- (H), valamint amacrin (A) sejteket.

A struktúra szépsége persze nem feledteti a működésében rejlő kontraintuitivitást, hiszen a fotoreceptorok a retina legmélyén fekszenek, így a fotonoknak át kell verekedniük magukat a felettük található további sejttípusokon, na meg a szem belső érhálózatán is (hogy ez miért is alakulhatott így, arról lásd a szemfejlődéses posztot). És mintha ez nem lenne elég, az egyes fotoreceptor" sejtek nem akkor tüzelnek, amikor fény éri őket, hanem épp fordítva: a csapok és pálcikák folyamatosan aktív állapotban vannak, és fény hatására "lefagynak" (ezt hívjuk tudományosabban hiperpolarizációnak), aminek következtében ilyenkor kevesebb ingerületátvivő anyagot bocsátanak ki. Mivel hamarosan igen lényegessé válik, még annyit bonyolítanék a dolgon, hogy a csapsejtek keltette furcsa ingerület- kakofóniából aztán a bipoláris sejtek hámozzák ki a lényeget két alapvető mechanizmus segítségével, ui. a csap-bipoláris sejtek további két nagy osztályba sorolhatók, aszerint, hogy akkor továbbítanak információt, ha a csapsejteket fény éri (ún. ON-bipoláris sejtek), vagy akkor, ha a csapsejtre eső fény intenzitása csökken (OFF-bipoláris sejtek).

Persze kontraintuitivitás ide vagy oda, a rendszer - mint azt a poszt olvasása bizonyítja - egész tűrhetően működik legtöbbünkben, és bármily obskurus is a fotoreceptor-sejtek viselkedése, elvesztésük megvakuláshoz vezet. Az ún. retinális degeneráció sok ezer ember életét keseríti meg, így nem meglepő, hogy sokan igyekeznek ellene valami ellenszert kiagyalni. 

Mivel a fotoreceptor-sejtek elpusztulása egyúttal a fényérzékeny opszinmolekulák elvesztését is jelenti, a teljes retina-hálózat lefagy, hiszen a maradék sejtek, bármennyire is egészségesek is, képtelenek lesznek a fotonokat valamilyen sejtszintű kémiai jellé alakítani. Hacsak.... nem segítünk be egy kicsit. És hogy ez nem teljesen elszállt ötlet, azt bizonyítja Roska Botond csoportjának napokban megjelent cikke.

Nem meglepő módon természetesen nem mindegy, hogy a retina melyik másik sejtjét tesszük "fényérzékennyé"; a folyamatosan tüzelő ON- és OFF-bipoláris, illetve amacrin és horizontális sejtek keltette káoszból látókéreg legyen a talpán, amelyik kihámozza a lényeget. Roskáék épp ezért azt használták ki, hogy néhány gén specifikusan csak az ON-bipoláris sejtekben fejeződik ki. Egy ilyen génnek, a Grm6-nak a szabályozó régióját fűzték egy zöldalgákból izolált, fényre aktiválódó ioncsatorna kódoló szekvenciájához, és az így létrehozott DNS szakaszt juttatták retinális degenerációban szenvedő egerek szemébe. Így ha a szemüket fény érte, az ON-bipolárisok (amelyeket normális esetben épp ilyenkor aktivizálna a velük kapcsolatban levő csapsejt) tüzelni kezdtek. A rendszer olyannyira működőképesnek bizonyult, hogy hat hónappal később számos egér még mindig képes volt fényérzékelésre. Ne kristálytiszta, "ötmegapixeles" képre tessék gondolni, inkább csak egyszerű sötétség-világosság megkülönböztetésre. De ez akkor is végtelenszer több információ, mint amit ezeknek az egereknek a retinája egyébként generálna...     

(Az egér retinát ábrázoló illusztráció Rachel Wong honlapjáról származik.)

Lagali PS, Balya D, Awatramani GB, Münch TA, Kim DS, wt al. (2008) Light-activated channels targeted to ON bipolar cells restore visual function in retinal degeneration. Nat Neurosci doi:10.1038/nn.2117

Na, ehhez szólj hozzá (0)

2008. április 19., szombat

 

GMO para - 2.

 dolphin | 20:05 | Biotech

A GMO-s viták, és egyáltalán a GMO-val kapcsolatos attitűdök, egyik döntő problémája az az információs aszimetria, ami az elmúlt években a technológia pozitív és negatív vonatkozásaival kapcsolatban alakult ki. Míg a káros oldalakról (egyébként helyesen) rendszeresen beszámolnak a különböző médiumok, a pozitív hírek ritkán, vagy egyáltalán nem kerülnek terítékre.

Ennek a pontos okairól hosszan lehetne töprengeni, de az egyik lehetséges magyarázat valszleg az, hogy már annyira beivódott a köztudatba, hogy "a GMO rossz", hogy sok portál és újság nem akarja megkockáztatni, hogy felháborítsa az olvasóit (ill. már az újságírók sem képesek objektíven tekinteni a témára), így nem hozza le az ellenkező előjelű híreket. Így aztán bezárul a kör, hiszen még kevesebb információ jut el az emberekhez, azaz még gyanakvóbbak lesznek a GMO technológiával szemben, stb. Ilyen ellenszélben, ha az ember objektív igyekszik lenni, a többség szemében egyszerűen fanatikus "GMO-buzivá" válik. S bár vajmi kevés érdekeltségem van (már az objektivitás iránti törekvésen túl) az egész GMO-szagában, mégis időről időre késztetést érzek, hogy az említett információs aszimetrián enyhítsek egy picit, megkockáztatva a "GMO-apostolság" ódiumát.

Most épp Roszík Péter publicisztikája kapcsán tenném, még akkor is, ha a cikk döntő részével nincs vitatkozni valóm.

Elolvasom »


Na, ehhez szólj hozzá (2)

2008. január 19., szombat

 

Dobban a szív

 dolphin | 23:01 | Biotech

Az őssejt kutatás által belengetett talán legnagyobb ígéretek egyike, hogy egy szép nap a szerv-donor bizniszt, minden vele járó technikai nehézséggel, várólistávat ill. gyakran korrupciógyanús ügyelettel együtt a múlt időbe helyezve, gyors és egyénreszabott szerveket biztosíthat minden rászorulónak.

Az elv természetesen rendkívül egyszerűen hangzik: csak egy megfelelő alakú vázat kell biztosítani, és a megfelelő tápoldatokban nevelgetett őssejtek majd szépen belakják azt, funkcionális szerveket hozva létre. Ha jobban megnézzük, ez rögtön három konkrét dolgot vet fel persze: honnan szerezzünk megfelelő őssejteket, mi legyen a tápoldatban és főként, hogy hozzuk létre azt a "megfelelő alakú vázat".

Az első két problémára még csak-csak megoldást kínálnak a "klasszikus" labor-felszereléssel (Petri csésze, lombik, stb.) történő kutatások, de az utóbbi jó pár esetben kemény diónak bizonyult. Egyszerűbb szerveknél, már léteznek sikeres megoldások, például húgyhólyagot már most is egész hatékonyan képesek létrehozni, de egy tüdő vagy szív bonyolultságú szervnél még nem nagyon tudunk megfelelő méretű, anyagú és bonyolultságú szerv-vázat kialakítani.

Egy-egy ilyen szerv ugyanis arányos nagyságú kamrák és adott vastagságú falak kavalkádjából épül fel, és egy ilyen összetett 3D váz készítése ma még meghaladja a képességeinket. Alternatív megoldás lehet a természet éltal már elkészített vázakat használni. Valami ilyesmire példa a múlt héten megjelent Nature Medicine cikk, amelynek szerzői egy 3 hónapos patkányból kivették a szívét, egy detergens segítségével kimosták belőle a sejteket, majd a megmaradt kollagén vázat (lásd jobboldalt fent) újszülött egér szívéből származó sejtekkel belakatták. Az eredmény néhány hét után egy szövettanilag egészen normális szív lett, amely megfelelő elektromos stimulus hatására meg is tudott dobbanni.

Az összehúzódás közel sem volt annyira erős, mint egy valódi felnőtt patkány szívében tapasztalnánk, de a 2%-os hatás is végetlenszer több, mint a 0%, ráadásul ez még csak a kezdet. A kísérletet végző csapat reményei szerint 10 év múlva már átültetésre alkalmas emberi szívet is képesek lesznek így létrehozni. Persze kérdéses milyen vázzal, hiszen ha szó szerint a fent említett eljárást használnák, továbbra is szükség lenne egy donor szívére. Ezúttal azonban segítségünkre lehet, hogy a disznószív meglehetősen hasonló méretű és alakú mint a mi "ketyegőnk" (ezért is használják gyakran xenotranszplantációban), így minden valószínűség szerint, az emberi donorok kiküszöbölhetővé válnak.

Sőt, mivel az agyon kívül a fenti eljárás gyakorlatilag tetszőleges szervre alkalmazható (elvileg), az evidens orvosi alkalmazásokon túl talán az első lépést jelentheti Aubrey de Grey álma, az "elhanyagolható öregedés" (engineered negligible senescence) - kvázi örök élet - felé. Hogy ez egy jó és kívánt cél lehet/kellene legyen, az már más lapra tartozik...      

Ott HC, Matthiesen TS, Goh SK, Black LD, Kren SM, Netoff TI, Taylor DA (2008) Perfusion-decellularized matrix: using nature's platform to engineer a bioartificial heart. Nat Med doi: 10.1038/nm1684

Na, ehhez szólj hozzá (0)

2008. január 9., szerda

 

GMO para - miről is beszél(j)ünk...

 dolphin | 16:45 | Biotech Tudpol

Bár a növények (részben hozzánemértésünk miatt) szembeötlően kevés figyelmet kaptak eddig a blogban, most részleges kivételt tennék, pont egy egyébként eléggé indulat-generáló, bioetikai kérdés kapcsán.

Az Indexen hétfőn reggel jelent meg egy interjú Horváth Andrással, az MTA Ökológiai és Botanikai Kutatóintézetének munkatársával, amelyben a génmódosított növények (GMO-k) elterjedésének veszélyeiről beszélgetnek Bodoky Tamással. S bár számos érdekes gondolat is elhangzik, végső soron sajnos sem az interjúalanynak, sem a kérdezőnek nem sikerült továbbjutnia a legalapfokúbb GMO-bashingen.

Nota bene, nem azt akarom ezzel mondani, hogy a GMO-k kvázi kritikátlan szeretete lenne az egyetlen üdvözítő és járható út az élet mezején, de nehezen látom annak a logikáját, hogy az objektivitás erőteljes mellőzése miképpen válik a GMO-szkeptikusuk hasznára. Létezik ugyanis egy értelmesen vállalható középút a GMO-k kultikus imádata és a tőlük való, néha már-már irracionálisnak tűnő félelem között, s ahhoz, hogy ezt belássuk, még csak nem is kell a technológia apostolának (mint pl. Dudits Dénes) lennünk. Persze azt azért nem árt tisztázni, hogy mit is csinál(ná)nak a GMO-kat előállítók és milyen cél(ok)ból.

Elolvasom »


Na, ehhez szólj hozzá (20)

2007. november 24., szombat

 

Őssejt dilemmák

 dolphin | 13:30 | Humán Biotech Tudpol

Bő egy hete írtam az őssejt kutatás "hagyományos" klónozás útján történő áttöréséről (az első klónozott majom őssejtvonalakról) és lám itt a konkurens eljárás legújabb dobása is.

Ez utóbbi procedúrát szűk fél éve fejlesztették ki egereken és a lényege az, hogy ha négy, őssejtekre jellemző gént egy különleges eljárással beviszünk testi sejtebe (pl. bőrsejtbe), akkor a szóbanforgó sejt hirtelen "amnéziát" kap, elfelejti, hogy pontosan ki is ő, és úgy kezd viselkedni, mint egy őssejt, azaz bármilyen sejtté képes átalakulni.

Most hajszálpontosan ugyanezt a technikát alkalmazták emberi sejteken is - a jelek szerint, hasonlóan sikeresen. A dolog kétségtelenül izgalmas, különösen az (amerikai) aktuálpolitikai vonatkozások miatt: hiszen ha egyszer lehet tesi sejtekből is őssejtvonalakat létrehozni, akkor a "hagyományos" morula stádiumú embriók beáldozásával járó eljárást múlt időbe lehet tenni, a hozzá kapcsolódó etikai vitákkal egyetemben.

Emellett némi dármai élt ad a sztorinak az is, hogy az új eredménnyel ugyanannak a James Thomsonnak sikerült (egy konkurens japán csoport mellett) előrukkolni, akinek a hevéhez az első emberi őssejtvonal létrehozása is fűződött (ami, akkoriban bombaként robbant és pillanatok alatt az amerikai "kulturális háború" egyik legforróbb témája lett), ill. a klasszikus klónozás leghíresebb figurája, Dolly létrehozója, Ian Wilmut is ebben látja az őssejtkutatás jövőjét.

Ami miatt azonban nem árt óvatosan kezelni a lelkesedést, azt már az egeres posztban is összefoglaltam: "az egyetlen gond az egész kísérlettel (ami miatt nem beszélhetünk máris potenciális klinikai alkalmazásokról) az [...] épp a kezdeti lépés, a négy gén retrovirális bevitele. Mert bár a "resetelt" sejtekben a gének így bevitt másolatai kikapcsolódtak (a genomon jelen levő "eredeti" változatok pedig be), sok esetben később kifejlett egerekben ez a kikapcsolódás elromlik. Az ilyen egerekben pedig durván megugrott a rákos megbetegedések száma." Vagyis ezek az őssejtek, még nem teljesen ugyanolyanok, mint a hagyományos őssejtek. És ezért, amíg meg nem tanuljuk, hogy hogyan lehet teljesen biztonságos őssejtvonalakat készíteni testi sejtekből, addig a régi (klónozós) praktikának is meglesz a maga létjogosultsága.

(Bővebben a Nature Reports Stem Cells honlapon, illetve a blogjukban, a The Niche-ben lehet olvasni a témáról.) 

Yu J, Vodyanik MA, Smuga-Otto K, Antosiewicz-Bourget J, Frane JL, et al. (2007) Induced Pluripotent Stem Cell Lines Derived from Human Somatic Cells Science doi: 10.1126/science.1151526
Takahashi K, Tanabe K, Ohnuki M, Narita M, Ichisaka T, Tomoda K, Yamanaka S (2007) Induction of Pluripotent Stem Cells from Adult Human Fibroblasts by Defined Factors Cell doi: 10.1016/j.cell.2007.11.019

Na, ehhez szólj hozzá (2)

2007. november 15., csütörtök

 

Majomklónok

 dolphin | 21:53 | Biotech

Hát igen, ezt beszéli most az egész város, sikerült végre a majomklónozás. Persze ezúttal nincs semmilyen jól látható (és a médiának eladható), aranyos, kis szőrös Dolly-analóg a folyamat végén, csak két Petri csésze, bennül tenyésző sejtekkel, amelyek az unalmas CRES-1 és CRES-2 névre hallgatnak. (Egyébként a CRES a "cloned rhesus monkey embryonic stem cell line" rövidítése.)

Így aztán kár is lenne attól tartani, hogy zavaros tekintetű tudósok valahol épp Hanuman majomhadseregét próbálják létrehozni (bár kétségkívül igen látványos lenne), de azért lássuk csak, hogy mégis mit tettek le ezúttal az asztalra az "amerikai kutatók".

Maga a metodológia nem új, már Dolly esetében is ezt, vagyis a "szomatikus sejt sejtmag transzfert" (somatic cell nuclear transfer - SCNT) használták: egy testi sejt (leggyakrabban bőr- vagy emlősejt) sejtmagját egy kimagozott petesejt citoplazmájába ültetik, majd azt egy kis árammal sokkolva beindítják a fejlődési folyamatot - és reménykednek, ugyanis ezen a ponton még mindig próba szerencse alapon mennek a dolgok. Pontosabban sok próba - kevés szerencse, nem véletlen, hogy pár éve, több száz kísérlet után, egy megfáradt kutató közel lehetetlennek ítélte a főemlősök klónozását.

A siker ezúttal sem volt valami nagy, 14 makákó nőstényből származó, 304 petesejtből sikerült végül a két sejtvonalat izolálni - ami szerény 0.7%-nak mondható. A szerencse azért kell, mert egyszerűen még nem tudjuk, hogy pontosan mi játszódik le a fejlődés korai szakaszában a sejtekben. A folyamat sok szereplőjét ismerjük, de nem mindet, így lehet az, hogy az egyik próbálkozás során az embrió korai fázisa (az ún. blasztociszta) során izolált sejtek a legszuperebb tápoldatban sem hoznak létre őssejt vonalakat, máskor pedig igen.

Persze a legkisebb szám is végtelenszer több mint nulla, így ha már megtört a jég valószínűsíthető, csak idő kérdése annyit finomítani az eljáráson, hogy valóban rutin-közelivé váljék a folyamat. De azért, azt érdekes lenne/lesz látni, hogy a különböző emberi betegségek majom-modelljein lehet-e majd segíteni az őssejtvonalak segítségével. Hiszen végül is ez az a non-plus ultra, amiért az őssejtkutatás vált napjaink sztártémájává: a gyakran immunreakciót kiváltó idegen transzplantátumok által ígért esetleges gyógyulás helyett, a sajátsejtekkel való jobbulás esélye hívogat a legkülönbözőbb betegségek esetén.

És ezzel el is jutottunk a nagy kérdéshez: mikor, hol és ki fogja mindezt először emberi sejtekkel elsütni. (Pár éve még úgy tűnt, hogy ez a vonat már elmenet és Woo-Suk Hwang csoportja létrehozta az első klónozott emberi sejtvonalakat. De a történet túl szép volt ahhoz, hogy igaz legyen és Hwang prof megdicsőülése helyett drámai bukását hozta magával: kiderült, hogy hamisították az adatokat.)

Az biztos, hogy az első ilyen módon előállított emberi őssejtvonal bejelentését hatalmas vita fogja majd övezni, hiszen a folyamat első lépésében egy pár sejtes embriót hoznak létre (kvázi a donor klónját) és ebből izolálják később az őssejtvonalat (ui. ma még nem lehet másképp megbízhatóan őssejtvonalakat előállítani, habár ez változni látszik). De az legalább annyira biztos, hogy most már nem nagyon van megállás, Pandora ezen szelencéje ki fog nyílni. Rajtunk áll majd, hogy mire használjuk, amit lelünk benne...

Byrne JA, Pedersen DA, Clepper LL, Nelson M, Sanger WG, et al. (2007) Producing primate embryonic stem cells by somatic cell nuclear transfer. Nature doi: 10.1038/nature06357

Na, ehhez szólj hozzá (0)

2007. november 5., hétfő

 

Somewhere over the brainbow

 dolphin | 21:39 | Biotech

Amikor 1873-ban Camillo Golgi előállt új festési eljárásával, a reazione nera-val (magyarán ezüstfestéssel), kezdetben nem sokan értékelték az új módszer forradalmiságát.Néhány évnek el kellett telnie, amíg a kortársak felismerték az egyes idegsejteket kvázi véletlenszerűen jelölő eljárás forradalmiságát, de utánna közel 100 évig ez lett a neuroanatómusok egyik kedvenc eszköze. Hírnevet (és az azzal járó Nobel díjat) nemcsak kitalálójának hozott, hanem egy fiatal spanyol orvosnak, bizonyos Santiago Ramón y Cajal-nak is, akit minden túlzás nélkül nevezhetünk minden idők legnagyobb idegtudósának.

A mószer kevés hibája közül az egyik az, hogy egymás mellett levő jelölt sejtek esetében, nem tudjuk elkülöníteni, hogy egyes nyúlványok pontosan kihez, mihez tartoznak. Ezt küszöböli ki egy vadonatúj megoldás, amelynek metodológiailag nincs ugyan semmi köze Golgi receptjéhez, de az eredménye sokban hasonlít. A lényeg az, hogy egy ügyes molekuláris trükkel (a részletek tényleg nem fontosak, de ha valakit érdekel, a kommentek közt elmerülhetünk bennük) adott idegrendszeri terület sejtjeiben véletlenszerűen fejezünk ki sárga, piros vagy kék fluoreszcens fehérjéket. Így egymás mellett levő sejtek jó eséllyel különböző színűek lesznek, és nyúlványaik is jól elkülöníthetőek maradnak. Az eredmény magáért beszél; jól sikerült preparátumokat eddig is lehetett művészeiknek látni, ezután pedig még könnyebb lesz.

Livet J, Weissman TA, Kang H, Draft RW, Lu J, Bennis RA, Sanes JR, Lichtman JW. (2007) Transgenic strategies for combinatorial expression of fluorescent proteins in the nervous system. Nature 450: 56-62.

Na, ehhez szólj hozzá (0)

2007. július 24., kedd

 

Fibroblaszt őssejtek

 dolphin | 23:11 | Biotech

Mivel őssejtekről már amúgy is régen esett szó: szóval az a nagy hír, hogy végre-valahára úgy tűnik, hogy (legalább részben) sikerült az ún. transzdifferenciálódás kérdést megoldani. A beavatatlanok számára röviden összefoglalva ez az a jelenség, amikor egy véglegesen differenciálódott sejtből (pl. bőrsejt) - vagy annak már jócskán differenciálódott elődjéből - egy teljesen más fajta sejtet állítunk elő, olyant ami egy másik csíralemezhez tartozik. Tehát, mivel a három csíralemezünk már a fejlődés legelején elkülönül, a transzdifferenciálódás során a célunk az, hogy egy képzeletbeli reset-gomb megnyomásával a sejttel elfelejtessük mibenlétét, és újraindítsuk benne a teljes fejlődési algoritmust. Magyarán azt várjuk el tőle, hogy kvázi ugyanúgy viselkedjen mint egy frissen megtermékenyült petesejt , vagy annak néhány osztódással későbbi utódja (bővebben itt volt még szó erről).

Ez pedig nem triviális. Az elmúlt évek során már volt néhány hamis heuréka pillanat, amiről kiderült, hogy fasza kis mellékterméket találtak, így aztán ma már mindenki óvatosabb. Most azonban egy japán és egy amerikai csoport párhuzamosan nagyon hasonló eredményre jutott, hasonló elvet követve, ami akár bizakodásra is okot adhat.

A kutatók azt használták ki, hogy számos olyan gént ismerünk már, amelyek termékei nélkülözhetetlenek egy normális embrió fejlődése során az őssejtekben, s ha ezek hiányoznak, akkor a folyamat már pár sejtes állapotban elakad. Ezek a gének - Oct4, Sox2, c-Myc és Klf4 - a korai embrió elkötelezetlen (differenciálatlan) sejtjeiben még aktívak, de később kikapcsolódnak (ha esetleg mégsem, az gyakran tumorképződéshez vezet), amit a DNS reverzibilis ún. epigenetikai módosításával érnek el a szervezetek. Vagyis, ha őssejtet akarunk "előállítani", az ideális az lenne, ha ezeket a géneket közvetlenül be tudnánk kapcsolni (az epigenetikai módosítások törlésével). De ez sajna technikailag ma nem megvalósítható, így maradt B tervként az említett gének mesterséges bevitele retrovírus-vektorok révén, amivel valami hasonló hatást érünk el.

A két csoport egyaránt a sejttenyésztők egyik kis kedvencét, a fibroblaszt sejteket használta a kísérletekhez és azt figyelték, hogy az említett gének retrovirális bevitele után melyik sejtekben indul el a saját Oct4 gén kifejeződése, vagy egy másik őssejt marker, a Nanog expressziója (ezekhez a génekhez a zöld fluoreszcens fehérje szekvenciáját fűzték a sejtek genomjában, így átíródásuk könnyen észlelhető volt). Az ilyen (már nem is annyira) fibroblaszt sejtek morfológiailag nagyon hasonlónak tűntek a valódi embrionális őssejtekhez és a közelebbi vizsgálódás azt is kiderítette, hogy valóban átestek a resetelésen: a különböző gének kifejeződése és epigenetikai állapota egyaránt az "igazi" őssejtekre jellemző volt. Az igazi non-plusz-ultra kísérlet persze az, hogy a kiválogatott sejtek egy pár sejtes embrióba bejutva képesek-e mindenfajta sejttípust létrehozni? Képesek.

Az egyetlen gond az egész kísérlettel (ami miatt nem beszélhetünk máris potenciális klinikai alkalmazásokról) az paradox módon épp a kezdeti lépés, a négy gén retrovirális bevitele. Mert bár a "resetelt" sejtekben a gének így bevitt másolatai kikapcsolódtak (a genomon jelen levő "eredeti" változatok pedig be), sok esetben később kifejlett egerekben ez a kikapcsolódás elromlik. Az ilyen egerekben pedig durván megugrott a rákos megbetegedések száma. Emellett az is gond, hogy a retrovirális vektorok genomi integrálódását nem lehet irányítani, így mindig fennáll a veszélye, hogy rossz helyre kerülnek és valamilyen fontos másik gén működésébe zavarnak bele. De ennek ellenére ez egy fontos lépés afelé, hogy bármilyen sejtünkből, bármilyen másik sejtet csinélhassunk.

(Emlékeztetőül: erre elsősorban az etikai dilemmák miatt van szükség, mert a klasszikus őssejt-praktikák egy-egy embrió elpusztításával jártak, így pedig ez kikerülhető. Legalább is látszólag. Hiszen, ha egy fibroblaszt sejtet totipotenciális őssejtté transzdifferenciálunk, az majdhogynem egyenértékűvé válik egy megtermékenyített petesejttel. Vagyis az a kicsit skizofrén helyzet állhat elő, hogy az embrionális őssejtek pótolni akarva előbb klónozunk valakit, majd elpusztítjuk a klónját. Szerintem. Amennyiben tévedek, a kommentekben kéretik kijavítani.)

Okita K, Ichisaka T, Yamanaka S (2007) Generation of germline-competent induced pluripotent stem cells. Nature 448: 313-317.
Wernig M, Meissner A, Foreman R, Brambrink T, Ku M, Hochedlinger K, Bernstein BE, Jaenisch R (2007) In vitro reprogramming of fibroblasts into a pluripotent ES-cell-like state. Nature 448: 318-324.

Na, ehhez szólj hozzá (4)

2007. június 9., szombat

 

Fűben, fában ... hidrogént

 dolphin | 22:27 | Biotech

A biológia 21. századi nagy ígéretei közül, az egyéni genomszekvenciák mellett még mindenképpen említést érdemel a szintetikus biológia. Durva leegyszerűsítésben ez mindazoknak a törekvéseknek a gyűjtőneve, amelyek célja tetszőleges (de többnyire kiemelkedő ipari jelentőségű) anyagok előállítása genetikailag módosított élőlények (az esetek többségében baktériumok) segítségével.

Gondoljunk növényi anyagokból műanyagat előállítható bacikra, vagy fényérzékeny biofilmekre; a lehetőségek ha nem is végtelenek, de mindenképpen igen széles skálán mozognak. Látszólag, néhány fontos enzimet kódoló gén bejuttatásával, szinte kívánság szerinti kémiai láncreakció programozható – persze azért a valóság általában lényegesen bonyolultabb. Bonyolultabb, mert ezek a mikróbák a beléjük táplált útvonalakon kívül még egy sereg más reakciónak is otthont adnak, elsősorban olyanoknak amelyek a saját fennmaradásukhoz és szaporodásukhoz szükségesek, de nemcsak. És minden (a kívánt folyamat melleti) fölösleges folyamat csökkentheti a célreakció hatékonyságát, hiszen az organizmus energiáját és forrásait emésztik el. (Az már csak hab a tortán, hogy a saját maga által fölöslegesnek ítélt génektől az élőlények hajlamosak „megszabadulni“ (azok mutációkat szednek össze és működésképtelenekké válnak), így egy-egy ipari fermentorban könnyen elszaporodhatnak a potyázók, amennyiben nem biztosítjuk be genetikai trükkökkel, hogy ez ne következzen be.) Ezért aztán mindig nagy érdeklődés övezte azokat a baktériumokat, amelyek minimális számú génnel rendelkeznek: kevesebb saját gén, kevesebb lehetőség az energiák és tápanyagok „rossz“ felhasználására.

A technikai buktatók ellenére a szintetikus biológia igen ígéretes, nem véletlen, hogy Craig Venter is rástartolt a témára: mind a minimális genom, mind az iparban esetlegesen felhasználható, új enzimek kutatása terén igencsak aktív volt az utóbbi években. (A napokban derült ki, hogy már tavaly ősszel szabadalmi kérelmet nyújtott be, egy „szintetikus organizmus“ létrehozásásra.)

Persze egy minimális saját genom is igényel valamennyi energiát, így néhány purista arra törekszik, hogy pusztán csak enzimek összeöntésével érjék el a kívánt célt (persze azért az enzimek előállítása még nem megy in vitro, szóval ez azért nem teljesen „sejtmentes“ megoldás). Egy amerikai kutatócsoport most épp 13 különböző forrásból (növény, állat, élesztő és baktérium) származó enzim segítségével a növényi szövetekben előforduló keményítőből hidrogént állított elő. A reakció vízből és keményítőből indul ki, és az optimális 30°C-on hidrogén mellett szén-dioxidot termel (mivel ez friss növényi anyagból, azaz megújuló forrásból származik, netto nem jelent szennyezést). [C6H10O5 (l)+7 H2O (l)→12 H2 (g)+6 CO2 (g), ahol l = folyadék, g = gáz] A hidrogén üzemanyagcellákban energiaképzésre használható fel, így a folyamat ipari és környezetvédelmi szempontból egyaránt jelentős, s még az ára is viszonylag kedvező ($~2/kg H2) – ez a finomítások során még valszleg javulni is fog.

Igazából az egész dologgal egyetlen gond van: hogy a kiindulási anyag, a keményítő, nem a leggyakoribb növényi glükóz-polimer. Utóbbi titulus a nehezebben lebontható cellulóznak jut, s ha sikerülne elérni, hogy ez legyen a hidrogén előállítás kiinduló vegyülete, az akár egy kisebbfajta új ipari forradalom kezdetét is jelenthetné.

Zhang YP, Evans BR, Mielenz JR, Hopkins RC, Adams MW (2007) High-Yield Hydrogen Production from Starch and Water by a Synthetic Enzymatic Pathway. PLoS ONE 2(5): e456. doi:10.1371/journal.pone.0000456

Na, ehhez szólj hozzá (0)

2007. március 27., kedd

 

Szeget szeggel

 dolphin | 22:48 | Mikrobiológia Biotech

A malária elleni védekezésről beszélve, általában hajlamosak vagyunk egy kalap alá venni magát a malária parazitát és köztes gazdáját, a szúnyogot: a cél mindkettő pusztítása. Persze ez nem meglepő, hiszen a gyakorlatban is elég jól helytáll a "kevesebb szúnyog = kevesebb megbetegedés" egyenlet. De ennek fényében gyakran elfeledkezünk egy apróságról: a Plasmodium a szúnyogoknak is a parazitája, nem csak nekünk, embereknek.

Ezzel a tudással felfegyverkezve, pedig akár el is filózhatunk, azon, hogy vajon köthetnénk-e egy alklami érdekszövetséget az idegesítő kis moszkítókkal, a veszélyesebb közös ellenfél legyőzésére? A válasz sokáig "nem"-nek tűnt, mivel a Plasmodium-rezisztens szúnyogok, kicsit misztikus ok(ok)ból nem voltak sikeresebbek, mint "mezei" társaik (feltehetőleg azért mert a sikeres immunválasz közel annyi energiát emésztett fel, mint maga a kórokozó-hordozás).

Most azonban úgy tűnik sikerült ezen az akadályon túllépni: olyan szúnyogokban, amelyek beleiben egy SM1 nevű peptidet fejeztetnek mesterségesen ki, a kórokozó képtelen a belekből kitörni, s mivel ez életciklusának egy elengedhetetlen mozzanata, a szúnyogot sem tudja megfertőzni (így nem lesz szükség az energiaigényes immunválaszra sem). Ezek a transzgénikus-rovarok pedig sikeresebbnek bizonyultak, mint társaik, és néhány generáció alatt már a szúnyog populáció közel háromnegyedét tették ki a kísérleti dobozban. Márpedig a kevesebb hordozó, sokkal kevesebb parazitát jelent hosszú távon.

Bár az eredmény mindenképpen ígéretes egy probléma még megoldásra vár: mivel embereken se nem etikus, se nem praktikus kísérletezni, a cikk során fertőzött egereket használtak, a szúnyogok táplálékforrásaként. Márpedig ez azt is jelentette, hogy az egerekre szakosodott Plasmodium berghei-t vizsgálták, a nagy-gonosz P. falciparum helyett. Az igazán nagy dobás az lesz, ha a megfigyelések utóbbira is állni fognak.

Marrelli, MT, Li, C, Rasgon, JL, Jacobs-Lorena, M (2007) Transgenic malaria-resistant mosquitoes have a fitness advantage when feeding on Plasmodium-infected blood. PNAS 104: 5580-5583.

Na, ehhez szólj hozzá (0)

2007. február 24., szombat

 

Jó bőrben van

 dolphin | 22:32 | Biotech

Egeret klónozni ma már nem számít ördöngősségnek, de azért messze nem triviális. A leggyakrabban alkalmazott eljárás során, ún. kumulusz sejtek sejtmagját használják az eljáráshoz (vagyis ezt juttatják be egy olyan petesejtbe, amelyből előzőleg eltávolították a saját sejtmagot - így készült az első magyar klónegér, Klonilla is), ami kapcsán két gond merülhet fel.

Egyrészt kumulusz sejtek csak nőstényekből nyerhetőek, hiszen ez a sejttípus a petesejtek körül található csak. A másik inkább egy dogmatikus álláspontot tükröz: mivel ezek a sejtek már viszonylag beszűkült fejlődési potenciállal rendelkeznek (azaz bár még nem differenciálódtak teljesen, csak kevés fajta sejtet képesek létrehozni), elképzelhető, hogy kevésbé hatékonyak, mint a nagyobb fejlődési potenciállal rendelkező ún. felnőtt-őssejtek (adult stem cells). (Emögött az érvelés mögött az a megfigyelés áll, hogy a valódi embrionális őssejtek a leghatékonyabbak klónozás során, és a "józan paraszti logika" szerint a felnőtt őssejtek annál jobban hasonlítanak az embrionális őssejtekre, minnél kevésbé elkötelezettek. - Ez inkább intuíció volt eddig is, konkrét bizonyíték nem nagyon támasztja alá.) Bár ez a dogma már tavaly erős gellert kapott, azért még nem teljesen halott.

Most egy tanulmányban kumulusz sejtek, differenciálódott bőrsejtek és bőrőssejtek sejtmagjának klónozási hatékonyságát vetették össze. Nos, a bőrőssejtek semmivel sem bizonyultak jobbnak, a másik két sejttípusnál. (Érdekes módon, a három kísérlettípus minden fázisban hasonló sikerességet mutatott, amit azért emelnék ki, mert a már említett tavalyi cikkben a differenciáltabb sejtekből készült klónok jobb (!) eséllyel vészelték át a fejlődés kezdeti szakaszát, mint a kevésbé elkötelezett sejtekből készült társaik. Tippem szerint valami technikai okra vezethető vissza az eltérés, bár a két cikkben alkalmazott protokoll főbb vonalaiban megegyezik.)       

Li, J, Greco, V, Guasch, G, Fuchs, E, Mombaerts, P (2007) Mice cloned from skin cells. PNAS 104: 2738-2743.

Na, ehhez szólj hozzá (0)

2006. november 14., kedd

 

Szemük fénye

 dolphin | 14:57 | Biotech

A külvilágból beérkező információink 70%-át a szemünkön keresztül szerezzük, nem véletlenül tartjuk sokra látórendszerünket. De sajnos, ami elromolhat, az el is romlik, így számos olyan betegség ismert (az esetleges baleseti sérüléseket nem is említve), amely pont ezt a finom érzékszervünket teszi gallyra.

Ezen betegségek egyik nagy csoportja, a fény érzékelésért elsődlegesen felelős ún. fotoreceptor sejteket (emlékezzünk csak: csapok és pálcikák) érinti, és a tudomány jelen állása szerint ez (sajnos) lassan, de biztosan a beteg megvakulásához vezet. A tudomány állása azonban változni látszik, ui. úgy tűnik, hogy sejtbeültetéssel sikeresen lehet kezelni a betegség egérmodelljeit.

Az ezt bemutató Nature cikk, azért is tanulságos, mert nagyon jól nyomon követhető a kutatás logikája is. Először olyan újszülött (P1) kisegerek retinájából vettek kis sejteket (az egerek retinájában a pálcikasejtek fejlődésének utolsó szakasza ekkor zajlik), amelyek egy zöld fluoreszcens fehérjét expresszálnak sejtjeikben (így követni lehet, hogy mely sejtek származnak a donorból) és ezeket a transzgént nem hordozó P1 társaik szemébe ültették. A sejtek szépen integrálódtak az új gazda retinájába, a várakozásnak megfelelően főleg pálcika sejteket hozva létre, de néha akadt egy-két csapsejt is (csak emlékeztetőül: utóbbiaknak a nappali színlátásban van fontos szerepe, míg előbbieknek a szürkületi és esti félhomályban való tájékozódásban).

Mivel a P1-es stádiumban az egerek szemében sokfajta sejttípus előfordul őssejtektől kezdve, kifejlett fotoreceptorokig, azt próbálták meghatározni a következő lépésben, hogy pontosan melyik sejtek integrálódnak sikeresen. A várakozás, talán mondanom sem kell, az volt hogy multipotens őssejtek lesznek a hunyók, de meglepetésre éppen hogy a már elkötelezett, de még nem teljesen kifejlődött fotoreceptorok bizonyultak a legjobb átültetési alanyoknak.

Következő lépésben, a kisegerek retina sejtjeit előbb egészséges- , majd retina degenerációban szenvedő felnőtt egerekbe ültették. Mindkét esetben a sejtek szépen integrálódtak a retinába, megfelelő szinaptikus kapcsolatokat hoztak létre a szomszédos sejtekkel, és minden jel szerint jól végezték a feladatukat. Míg beteg egerek kontroll, azaz kezeletlen szemében kis fényerősségen egyáltalán nem lehet megfigyelni a pupilla összehúzódását, addig az átültetéssel kezelt szemekben (főleg ha nagyszámú sejt integrálódott) a pupilla-reflex sikeresen kiváltható volt így is. (Azaz a sejtekrendeltetésszerűen továbbították a beérkező információt.)

Az eljárás orvosi vonatkozásait talán fölösleges is ecsetelnem, de erre még valószínűleg várni kell egy kicsit. Előbb ugyanis azt kell megfejteni, miképpen lehet sejttenyészetekben előállítani a transzplantációra alkalmas stádiumú fotoreceptorokat. Mert a kisegerekből való sejtizolálás humán megfelelőjét nem nevezém járható útnak.

MacLaren, RE, Pearson, RA, MacNeill, A, Douglas, RH, Salt, TE, Akimoto, M, Swaroop, A, Sowden, JC, Ali, RR (2006) Retinal repair by transplantation of photoreceptor precursors. Nature 444: 203-207.

Na, ehhez szólj hozzá (0)

2006. november 8., szerda

 

A minotaurusz mítosza

 dolphin | 15:17 | BioBulvár Biotech

Hamár a zindex ilyen szépen belecsapott a lecsóba, akkor lássuk csak miről is szól pontosan az elmúlt napok egyik legfontosabb biotechnológiai jellegű híre.

A King's College és a Newcastle-i Egyetem kutatói új humán őssejtvonalakat szeretnének létrehozni, ami manapság nem igazán egyszerű folyamat, mert ilyen-vagy-olyan módon ez egy pársejtes (humán) embrió felhasználásával érhető csak el. Különösen bonyolult az etikai sövényzet, ha arról van szó, hogy különböző öregkori betegségeket próbálnának gyógyítani a beteg genetikai állományával megegyező őssejtekkel, hiszen ehhez szükség van egy petesejtre, amelynek eltávolítják a sejtmagját és helyette a beteg valamelyik felnőtt sejtjének sejtmagját ültetik be. Az így kapott hibrid petesejtet (amelynek sejtmagja a betegtől származik, de a mitokondriumaiban levő DNS a petesejt-donortól) ezután osztódásra noszogatják, majd néhány osztódás után a sejtekből embrionális őssejtvonalakat tenyésztenek ki. Ezek multipotens sejtvonalak, azaz megfelelő molekuláris koktélokkal a legkülönbözőbb sejtek létrehozására vehetők rá: idegsejttől inzulint termelő hasnyálmirigy-sejtekig.

A fenti eljárással az egyik nagy gond, hogy a petesejteket csak egy bonyolult és egyáltalán nem veszélytelen procedúra keretén belül lehet izolálni a donorokból, és ennek megfelelően elég kevés petesejt áll rendelkezésre ilyen célú kutatásokra. Ezt megkerülendő a kutatók egy alternatív megoldást ajánlottak: emberi petesejtek helyett marha petesejteket használnának. Az eljárás egyébként tök ua. lenne. (Azaz még véletlenül jöhetne létre egy minotaurusz, hiszen a zigóta teljes genetikai fejlődési programja megegyezne a sejtmag donoréval.)

Nagy Britanniában az ilyen eljárásokat egy különleges hatóság kell engedélyezze és persze még kérdéses, hogy ez esetben mit mondanak majd. Néhány befolyásos ellenző az "emberi méltóságot" félti egy ilyen eljárástól, szóval annak ellenére, hogy akár komoly haszonnal is kecsegtethet a kutatás, koránt sem lefutott még, hogy lesz valami a dologból.

Végül pedig egy kortynyit elméláznék az említett Index cikk címe, képanyaga és bevezetője között.

Mert az rendben van, hogy a cikk többi része elfogadhatóan van megírva (tegyük hozzá, leginkább azért mert szinte egy az egyben lefordították a BBC-ről). De a szándékosan bombasztikus cím és kezdő sor (egyébként komolyan lehetne vitatkozni, mit is értett a szerző a "gének összeeresztése" alatt...) egy nagyon szomorú szerkesztési gyakorlatról árulkodik: olyanról, ahol nem a cikkek minősége a legfontosabb, hanem a kattintások száma. Ha sokan rákattintanak a cikkre (amire jó az esély ha "ember-tehén szörnyről" írok és szép minotauruszos képpel illusztrálom), akkor a főszerkesztő bácsi elégedett lesz és talán még prémiumot ad. Nem vitatom, hogy portálok esetében nehéz másban mérni, mint elérések számában, de van egy pont ahol minden újságíró el kell(ene) gondolkozzon, hogy mennyit ér meg az a százzal több elérés....

update: Most nézem, hogy a hvg.hu sem jobb, sőt:

"A Newcastle University és a londoni Kings College kutatói három évre szóló engedélyért folyamodtak, amely lehetővé teszi számukra emberi és szarvasmarha DNS (sic!) fúziójából származó embriók létrehozását."

Aki ezt leírta, azt azonnal el kellene tiltani a biológiai témájú cikkek írásától. A szerkesztőt meg gyorsan lecserélni...


Na, ehhez szólj hozzá (1)

2006. október 3., kedd

 

Klónozási praktikák

 dolphin | 16:45 | Biotech

Dolly, az első klónozott emlős születése óta már számottevő vízmennyiség vonult le a világ nagyobb folyóin és a birkákon túl sok más faj is klónozásra került, egy dolog azonban nem sokat változott: az emlős klónozáshoz használt technikához logikája.

Emlősöket az ún. szomatikus sejtmagtranszfer (somatic cell nuclear transfer - SCNT) eljárással klónoznak, ami leegyszerűsítve annyit tesz, hogy egy testi (azaz szomatikus) sejtből kiveszik a sejtmagot, s azt egy megtermékenyítetlen petesejtbe juttatják be (amelyből előzőleg kiveszik a benne levő haploid genomot). Az így létrejövő (diploid) sejtet aztán egy kisebb áramütéssel "veszik rá" az osztódásra.

Ez elég egyszerűen hangzik, mégis a klónozás hatásfoka elég kicsinek bizonyult. Ugyanis a testi sejtek már "elkötelezettek", vagyis különböző epigenetikai (a DNS bázissorendjét nem érintő) jeleket hordoznak (pl. metiláció), amelyek a differenciálódásuk során kerülnek beléjük, s amelyek biztosítják, hogy a sejtmagban az adott "sejtsorsra" jellemző gének íródjanak át. Ahhoz, hogy egy ilyen szomatikus sejtmag segítségével életképes klón jöjjön létre, arra van szükség, hogy "átprogramozódjon", vagyis úgy viselkedjen mint egy valóban frissen megtermékenyített petesejt.

Mivel egy-egy sejtvonal differenciálódása során egyre több és több epigenetikai információ kerül a genomba, a "józan paraszti ész" eddig azt diktálta, hogy minnél kevésbé differenciálódott sejtekkel próbálkozzanak klónozás során (hiszen elvileg annál könnyebb az "újraprogramozás"). A logika annyiban működött, hogy embrionális őssejteket használva egészen jó hatásfokot sikerült elérni. Ez azonban nyilván különbözik a klasszikus klónozástól, hiszen egy mindössze néhány sejtes embriót használnak fel (ahol a sejtek többsége még nem igazán köteleződött el semerre) s nem egy kifejlett egyed valamelyik sejtjét. Utóbbiak esetében a hatásfok néhány százalék maradt, pedig igyekeztek a legelkötelezetlenebbnek tartott felnőtt őssejteket (adult stem cell) használni az eljárás során.

A Nature Genetics-ben megjelenő tanulmány szerint a rossz hatásfok oka az, hogy a "józan paraszti ész" ez esetben bedobta a törülközőt. A felnőtt őssejtek nem hogy nem pont olyanok mint az embrionálisak (legalább is a klónozhatóság szempontjából), de még valamiért kifejezetten klónozás-ellenesek is. A vérsejt differenciálódás különböző stádiumaiban levő sejtek klónozási potenciálját vizslantva a szerzők arra jutottak, hogy érdekes (és abszolút nem várt) módon minnél inkább elkötelezett egy sejt, annál jobban klónozható. Míg hematopoetikus őssejteket (HSC) használva max. 8%-os sikerig lehetett eljutni, addig a kifejlett granulocitákkal (egy fehérvérsejt típus) ez az arány 35%-ot (!!) ért el. 

A "miért"-re egyelőre nincs pontos válasz, de egy magyarázat az lehet, hogy a felnőtt őssejtekben olyan gének íródhatnak át, amelyek segítik ugyan az őssejtet saját feladatainak teljesítésében, de kifejezetten megnehezítik az "újraprogramozását" klónozás esetén. A jó (és aktuális) kérdés ez esetben, hogy melyek lehetnek ezek a gének...? 

Sung, L-Y, Gao, S, Shen, H, Yu, H, Song, Y, Smith, SL, Chang, C-C, Inoue1, K, et al. (2006) Differentiated cells are more efficient than adult stem cells for cloning by somatic cell nuclear transfer. Nat Gen doi:10.1038/ng1895

Na, ehhez szólj hozzá (1)

2006. szeptember 27., szerda

 

Új hús

 dolphin | 12:37 | Biotech

Húsevő vegák. Lehet, hogy hamarosan ez a ma még oximoronnak tetsző kifejezés köszönt vissza az újságok lapjairól. A biotechnológia fejlődésével ugyanis nemcsak arra nyílik lehetőség, hogy szervátültetésekhez "termeljünk" őssejtek segítségével labor edényekben szerveket, hanem arra is, hogy vaskos izomkötegeket (kvázi színhúst) hozzunk létre.

Bár az eljárás még nem teljesen kiforrott, vannak bíztató jelek, hogy néhány év múlva akár már a boltokban is találkozhatunk olyan felsállal, melynek a (genetikai) gazdája még valahol vígan legel. Így aztán túl lehet lépni a vegetariánus tábor nagy részének etikai dilemmáján (értsd: nem eszünk olyasmit, ami miatt le kell vágni aranyos bocikákat), hiszen megfelelő marha- (sertés, juh, csirke, stb.) őssejtvonalak izolálása után, fermentorokban állítható elő ipari mennyiségben a bélszín, mell és tarja.

S bár ettől még valószínűleg továbbra is megmarad a "háztáji" húsok (ínyenc ill. biotechnológiától idegenkedő) piaca, de az új technológiával talán könnyebben elkerülhetőek lesznek a fertőzések, megszűnnek a durván túlzsúfolt, ipari tenyésztésre berendezkedett állatfarmok, és akár arra is lehetőségünk nyílhat egy nap, hogy olcsón és bűntudat nélkül fogyasszunk koala hátszínt, orrszarvú csülköt vagy éppen jegesmedve talpat.

Forrás: The Economist - Technology Quarterly melléklete

Na, ehhez szólj hozzá (2)

« Elejére | Újabbak
Mijez
A Kritikus Biomassza egy főként biológusokból álló baráti társaság blogja, ahol megmondjuk a véleményünket mindenféle biológiával kapcsolatos témáról és nemcsak...