Tudnunk kell bevallani, ha nem tudunk valamit – mondja a kutatótól megkívánt szerénységről Falus András immunológus, akadémikus. A Semmelweis Egyetem professzora a genetikai örökség és a környezeti hatások ma már egyre jobban ismert kölcsönhatásáról adott elő a minap a Mindentudás Egyetemén.
Falus András immunológus, akadémikus, egyetemi tanár 1947-ben született Budapesten. Az Eötvös Loránd Tudományegyetemen (ELTE) szerzett biológusi diplomát, ezután az ELTE összehasonlító élettani tanszékén kezdett dolgozni. Néhány évvel később az Országos Reumatológiai és Fizioterápiás Intézet immunbiológiai osztályán folytatta kutatásait. 1994-től a Semmelweis Egyetem Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézetének igazgatója. Szakterülete az immunológia és a teljes örökítőanyag szerkezetével foglalkozó genomika kapcsolata. Kezdeményezője a Magyar Tudományos Akadémia honlapjáról (http: //tinyurl.com/biosegedkonyv) letölthető középiskolai biológiai segédkönyvnek.
Manapság évente váltják egymást az orvoslás hívószavai. A 2000-es években mintha minden az őssejtekről szólt volna, mára azonban a közbeszédben háttérbe szorította őket az úgynevezett személyre szabott orvoslás. Mit jelent ez valójában?
– A személyre szabott orvoslás elmélete abban a felismerésben gyökerezik, hogy az emberek egyszerre nagyon egyformák és nagyon különbözők. A különböző etnikai hátterű emberek például másképpen reagálnak bizonyos gyógyszerekre. A Semmelweis Egyetem Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézete is részt vett egy amerikai kutatásban, ahol azt vizsgálták, hogyan reagálnak az interferonra a hepatitisszel fertőzött betegek. Az derült ki, hogy a hatás minden emberben más és más, de a rasszok között is jellemző különbségek vannak. Az európaiak és az ázsiaiak génjeik miatt más módon reagáltak a gyógyszerre, mint a feketék. A gyógyszerek tehát rendkívül sokféle hatást és mellékhatást váltanak ki az emberekben, ennek oka pedig az, hogy a hatóanyag sejtekbe juttatását végző és ott lebontó fehérjék genetikailag igen változatosak.
– Hogyan valósul meg mindez a gyakorlatban? Mielőtt gyógyszert írna föl az orvos a betegnek, elküldi génvizsgálatra?
– Ez egyes területeken már most is így van. Kutatócsoportunk a gyermekek akut limfoid leukémiáját is vizsgálja. Szerencsére ma már a betegek 85-90 százalékát meg tudják gyógyítani, a kezelésnek azonban mellékhatásai lehetnek, amelyek később szív-, máj- vagy központi idegrendszeri betegségeket okozhatnak. A gyerekek mintegy húsz génvariánsának és kombinációiknak a vizsgálatával azonban a gyógyszerek alkalmazására és adagolására vonatkozó tanácsokkal tudjuk ellátni a kezelőorvosokat, így a mellékhatások megelőzhetők. Új típusú, az egyénre tervezett védőoltásokat is készíthetünk majd a jövőben, amelyek az ideális immunválaszt váltják ki az illetőből. A madárinfluenza-járvány idején például egy San Diegó-i kutatócsoport eltérő vakcinát fejlesztett ki a mexikói és a kaukázusi populáció részére, elképesztő sikerrel.
– A humángenomprojekt lezárultával feltérképezték az emberi DNS szerkezetét. De mit jelent a feltérképezés? Ismerjük az egyes gének feladatát?
– A legtöbbét igen, de az utóbbi néhány év legnagyobb felismerése, hogy kevésbé egyes gének, mint a gének hálózata áll a betegségek hátterében. Ezért sokkal fontosabb a gének termékei közötti kölcsönhatás, mint maguk a génváltozatok. A mi intézetünk is kutatja például az asztma genetikai hátterét. Ott legalább negyven olyan genetikai tényező játszik szerepet a betegség kialakulásában, amelyek önmagukban nem, kizárólag csak együtt hatnak. A génhálózatok jelentőségének felismerése a kutatási módszerekben is alapvető változást hozott, hiszen a rengeteg gén között sok nagyságrenddel több kapcsolat képzelhető el. Az informatika szerepe a kutatásban ezért már szinte egyenértékű a biológiáéval, hiszen számítógépek és bioinformatikában jártas munkatársak nélkül ma már mozdulni sem tudnánk. A génvizsgálatokat ma olyan apró, egy négyzet-centiméteres, csipeknek nevezett lapkákon végezzük, amelyeken akár kétszázezer gén is tesztelhető egyszerre. Ha csak két gén kölcsönhatásaira vagyunk kíváncsiak, az elképzelhető kombinációk száma már akkor is kimondhatatlanul nagy.
– Ha a génhálózatok ismerete a fontos a betegségekre való hajlam szempontjából, akkor mi értelme van a külföldön elterjedt „csináld magad” génvizsgálatnak? Ilyenkor a postán kapott készlettel nyálkahártyamintát veszünk magunktól, majd a cégnek visszaküldve az megvizsgál belőle néhány gént.
– Ezek a vizsgálatok olyan jól ismert, rizikótényezőként ható génekre összpontosítanak, amelyek összefüggésbe hozhatók bizonyos betegségek kockázatával. De nyomatékosan hangsúlyozni kell, hogy az az állítás, miszerint „mutasd a DNS-ed, megmondom, ki vagy, mi a sorsod, mennyi lesz az IQ-d, milyen sportsikereket érsz el, és milyen betegségekben fogsz szenvedni!”, úgy marhaság, ahogy van. Mindig csak valószínűségekről beszélhetünk, és a vizsgálatokat végző személyek alapvető etikai kötelessége az, hogy ezt tudatosítsák a négyszáz dollárt befizető páciensben. A genetikai háttér jelentette valószínűségi mintázat, illetve a környezeti hatások és a gének kölcsönhatása – tehát az epigenetika – együtt azonban már valószínű sorsot rajzol meg.
– Ismerjük-e, hogy életkörülményeink pontosan milyen folyamatokon keresztül befolyásolják az egészségünket, esetleg génjeink működését?
– Évszázadok óta tudjuk, hogy a környezet hatást gyakorol ránk. Fontos, hogy mit eszünk, milyen balesetek érnek, milyenek a társas kapcsolataink, és miféle fertőzéseken esünk át. Viszont csak most értettük meg azt, hogy milyen molekuláris mechanizmusok állnak a környezeti hatás hátterében. Bár elképesztő mennyiségű információt örökölünk, ez nem statikus. Változások történhetnek benne, mutációkkal megváltozik az örökítőanyag láncszerkezete, illetve olyan kémiai csoportok kapcsolódnak hozzá, amelyek tartósan, akár több generáción keresztül is módosítják a működését, de hatásuk visszafordítható is lehet. Ezenkívül a kromoszómák vázát adó hisztonfehérjék is módosulhatnak, ezáltal serkentve vagy gátolva bizonyos gének működését. E változások pedig gyakran a környezeti hatások eredményeképpen jönnek létre. Nemrég fedeztek föl emellett egy új, kisméretű ribonukleinsavat, a mikro-RNS-t tartalmazó rendszert, amely a fehérjeszintézis szabályozásának teljesen új módosítását teszi lehetővé, és ennek működése is a környezettől függ.
– Ezek szerint a minket érő környezeti ingerek fontosabbak a genetikai háttérnél? Vagy ha olyanok a génjeim, akkor ehetek annyi zsírt, amennyit csak akarok, mégsem kapok infarktust?
– Tudnunk kell kimondani azt, hogy nem tudjuk. Egyes indián törzsek töméntelen mennyiségű koleszterint fogyasztanak, az eszkimók pedig szinte nem is esznek zöldségeket, és semmi bajuk nem lesz ettől. Az evolúció során az emberek alkalmazkodtak, adaptálódtak a környezeti viszonyokhoz, és azok lettek sikeresebbek, akik valamilyen módon megoldották a rendelkezésre álló táplálék feldolgozását. Észak-Svédországban, ahol a téli fagyok miatt a múltban voltak hónapok, amikor nem juthattak el az élelmiszer-szállítmányok a falvakba, gyakran éheztek az emberek. Kiderült, hogy akik éheztek korábban, azok férfiágon továbbörökítettek egyfajta védettséget a cukorbetegséggel szemben. Ez a mondat még egy évtizede is eretnekség lett volna a genetikusok szemében. Mindeddig alapvető törvény volt ugyanis az, hogy a szerzett tulajdonságok, tehát a környezet hatása nem öröklődik. Bár az éhezés kiváltotta folyamatokat még nem értjük, számos öröklődő genetikai változást ismerünk ma már, így alapos kételyeink támadtak e törvény kizárólagosságával szemben.
– Az immunológia és a genetika egyike a biológia leginkább eszközigényes ágainak. Magyarországon volt lehetőség a múlt század hetvenes-nyolcvanas éveiben arra, hogy nemzetközileg is magas színvonalú kutatást folytassanak? Egyáltalán: mikor hallott először a DNS-ről?
– Amikor a pályám kezdődött, a hetvenes években, nem génekkel, hanem fehérjékkel foglalkoztam. Az agyi folyamatokban szerephez jutó fehérjéket kutattam, később pedig autoimmun betegségben szenvedő betegek antitestjeit vizsgáltam. A nukleinsavakkal azonban a hatvanas években, középiskolás koromban találkoztam először. Akkor, 1963-ban volt a DNS-szerkezet leírásának tizedik évfordulója. Én nagyon szerettem a titkokat, rejtvényeket, kódokat tartalmazó regényeket, amikor Verne Sándor Mátyását olvastam, rostéllyal megfejthető titkosírást készítettem magamnak. Emiatt egyből megragadott a DNS-ben rejlő kód. A nyolcvanas években aztán a Harvard Egyetemen az volt a feladatom, hogy megtaláljam és jellemezzem egy fehérje génjét. Mikor 1986-ban hazajöttem, kőkorszaki körülmények között ugyan, de már itthon is a nukleinsavakat kezdtük vizsgálni. A DNS-sel az a baj, hogy természetes állapotában hatalmas, monoton szerkezetű makromolekula, az RNS pedig nagyon gyorsan bomlik. Emiatt nem működnek esetükben a fehérjék vizsgálatára már jóval korábban kifejlesztett módszerek. Az áttörést az jelentette, amikor olyan bakteriális enzimeket fedeztek föl, amelyek jól meghatározott helyeken darabolták szét a DNS-t, és ezeket a darabokat aztán sikerült sokszorosítani, klónozni. A gének szerkezetének meghatározása, a szekvenálás aztán csak akkor indulhatott be igazán nagyobb léptékben, amikor a technológia fejlődésével automatikussá vált a folyamat.
– Kutatóként meghúzható az a határ, amelyet nem szabad áthágni a genetikai ismeretek alkalmazásakor?
– Igen, szerintem is vannak, kell, hogy legyenek határok, ám nagyon nehezen lehet meghatározni őket. A genetikus rengeteg olyan döntéshelyzettel találkozik, amikor nem lehet tudni, hogy mi az etikus. Tegyük föl, egy családban több generációban is előfordult valamilyen betegség. A gyermek genetikai vizsgálata a későbbi megbetegedés megnövekedett esélyét mutatja, amely, bár magasabb, mint az átlag, mégsem haladja meg a néhány százalékot. Tájékoztassuk-e a szülőt erről? Biztos lehetek-e abban, hogy az anya tud majd ezzel kezdeni valamit? Nem fogja-e túlzott féltésével, önbeteljesítő próféciaként, bemagyarázni a gyereknek a betegséget? Itt nem arról van szó, elég intelligens-e az anya ahhoz, hogy megértse, mit jelent az ötszázalékos valószínűség. Még a szakember sem tud mindig racionálisan gondolkodni, ha a gyerekéről van szó. Vagy ne mondjuk el, és akkor azt kockáztatjuk, hogy az ismeretek hiányában az életmódjával tovább növeli a betegség kockázatát? Nincs tehát egyszerű válaszom a kérdésre, minden esetben külön kell mérlegelni a lehetőségeket.
– Ön külföldi egyetemeken sajátított el több kísérleti módszert, mert itthon akkor még nem ismerték őket. Változott a helyzet azóta? Meg lehet tanulni hazánkban a molekuláris biológiát, vagy muszáj külföldre menni?
– Ma, az internet korában mindent meg lehet tanulni itthon. Az egyetemeken, akadémiai intézetekben nagyon jó oktatók és kutatók vannak. Ha azonban a jelenlegi ütemben folytatódik a kutatók elvándorlása, és továbbra is csak egy-két ember jelentkezik például fizikatanárnak, az tragikus következményekkel jár. Ez nem jelenti azt, hogy nem kell külföldre menni tanulni. Az összes doktoranduszomat elküldtem külföldre, de a nagy többségük vissza is tért. Én is visszajöttem, pedig az akkori körülmények sokkal rosszabbak voltak a maiaknál.
– És ha visszatérnek, lesz munkájuk? Tudnak nálunk világszínvonalú immunológiai, genetikai kutatást végezni?
– Nem igaz, hogy külföldön annyival könnyebb lenne kutatóként elhelyezkedni. Ha épp felfutóban van egy terület, akkor igen, de általában nem. Szégyenkeznünk magunknak sem kellett, ha a kétezres években beírtuk a Google-ba az immungenomika keresőszót, Budapest jött föl elsőként. Itt, a Semmelweis Egyetem Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézetében az immunológia legaktuálisabb kérdéseit kutatjuk. Egyik csoportunk a gyulladási folyamatokat és a sejtek közötti kommunikáció olyan formáját – a sejtek között utazó, mikrovezikulumoknak nevezett apró, sejthártyával burkolt hólyagokat – kutatja, amelyet a legutóbbi években fedeztek föl. Mások az asztmát és a gyermekkori leukémia genetikai hátterét vizsgálják, megint mások pedig a sebgyógyulásban is szerepet játszó sejtmozgásokat irányító fehérjékkel foglalkoznak, az ő eredményeik például a gyógyszerek célba juttatásánál hasznosulhatnak.
– Milyen gyorsan alkalmazzák az eredményeiket a klinikumban? A gyógyszerkutatók mindig megjegyzik, hogy bár fölfedeztek egy hatóanyagot, de tíz évnek kell eltelnie addig, míg orvosság lesz belőle…
– Gyakran meglepően gyorsan hasznosulnak a felfedezések, mert egyenesen a beteget kezelő orvostól jön a kérdés. A polarizált fényről például a gyakorlatban derült ki, hogy fontos epigenetikai tényező, mi pedig ezután kezdtük kutatni. Több leukémia-gyógyszer mellékhatásainak genetikai hátterét azóta vizsgáljuk, hogy sok kis beteg optimális gyógykezeléséhez szükség volt erre az információra. Az eredményeket először az egyetem II. számú gyermekklinikáján kezdték alkalmazni.
2011. február 19.
