génterápia

Sport és génterápia

Különböző aminosavak és fehérjék előállítására viszonylag hosszabb ideje használnak módosított mikroorganizmusokat, ahogyan az oltóanyagok gyártását is általánosan efféle műveletekkel tudják ipari méretekben elérni. A géntechnológia régóta elfoglalta az őt megillető helyet az orvostudományban és az élsportban. A rekombináns DNS technológiával előállított peptidhormonok nagy előrelépést jelentettek az inzulinfüggő cukorbetegség kezelésében, a növekedési hormon hiányos állapotokban, a vesebetegek vérszegénységének kezelésében (Epo). Felhasználásukkal csökkent az immunrendszer válaszreakcióinak, ellenanyag-antitest képzésének gyakorisága az exogén, kívülről bevitt hormonokkal szemben (az állati és emberi eredetű peptid hormonoknál ennek és különböző fertőző betegségeknek nagyobb volt a veszélye). Az is világos, hogy az elit sportolók kezdetektől hozzájuthattak ezekhez az anyagokhoz, így dopping célú alkalmazásuk is hamar megjelent. Valószínűleg ebben az orvosok és gyógyszerészek voltak az ötletadók és anyagbeszerzők, valamint az adagolás beállítói. De több jel is utal arra, hogy a szteroid-korszak lezárulása után lassan a hagyományos peptidhormonok - GH, EPO, inzulin- korszaka is a végére ér (élsportban ma már csak az idióták használnak anabolikus szteroidokat és azok, akiknek egy vasuk sincs: Kelet-Európa és a harmadik világ sportolói). Egyre világosabb, hogy leginkább az akarat hiányzik az IOC részéről ezen hormonok kiszűrésére, és az is, hogy amennyiben igaz, hogy szakemberek segítik a sportolókat a doppingban, akkor a legújabb orvosi módszerek is hamar elterjedté fognak válni körükben. Új módszer pedig létezik, talán már használják is a mai olimpiai bajnokok, csak nem tudunk róla. Itt a génterápia. És a génterápia jól kivitelezve kimutathatatlan. A megítélése pedig sok szempontból kérdéses. A jövő orvosi és dopping módszereit érdemes ma, a jelenben megismerni. A tudás hatalom. A hatalom használható jó és rossz célokra is, utóbbiak közül a dopping a legkevésbé riasztó perspektíva. Az irányt az anyagi érdek szabja meg, a célterület az ipar: élelmiszeripar, gyógyszeripar, hadiipar, azok a területek, amelyekben a legtöbb pénz van.

A biotechnológia veszélyei:

A biotechnológiának sok pozitívuma van orvosi alkalmazásban, de a hátrányokról már ma sem felejtkezhetünk meg. A génmanipulált élelmiszerek kívülről bevitt, gyakran teljesen fajidegen génjei, az általuk kódolt fehérjék -melyek gombákból, baktériumokból vagy bármely más élőlényből származhatnak- gyakoribbá tehetik az allergiás reakciókat a fogyasztókban (ezek halállal is járhatnak), a módosított gének a növények virágporával (pollen) vagy nem megfelelő kezeléssel elterjedhetnek a rokon fajokban, gyomirtószer rezisztens (ellenálló) gazokat, vagy antibiotikumokkal szemben védett kórokozókat létrehozva (szintén halált okozhatnak).

A világító-fluoreszkáló nyulak és más elmés találmányok pedig legfeljebb a Vérnyúl vörösen égő, vérben úszó szemének (immár megoldott) problémája esetén rendelkeznek az emberiség számára hasznos funkcióval, vagy a kocavadászok találati hatékonysága növelhető éjjel világító vadkanokkal és szarvasokkal (na jó, speciális esetekben előnyös, de az egész génmanipulációs módszer rizikós). Régóta megoldott idegen fajok összekeverése, kimérák létrehozása ("1985 augusztusától már mi sem tartjuk biológiai lehetetlenségnek a mitológiai kimérákat, sellőket, kentaurokat stb." Biotechnológia: Lépéstartás Európával, Szerk.:Glatz Ferenc, összeállította Dudits Dénes és Dohy János, Magyar Tudományos Akadémia, Budapest, 1998, 89.o.), mely kutatásoknak ?látszólag? semmi értelmük sincs, de ugyanígy megoldható, talán már meg is oldott az etnikai alapú tömegpusztító fegyverek létrehozása (Stuber György: Génmanipuláció és genetikai környezetszennyezés, Fogyasztóvédelmi füzetkék 2. Kiadó:ETK, Energia Klub, HUMUSZ ,Budapest, 1998, 31-32. o.). Ehhez nekünk ugye fikarcnyi közünk sincs, de annál érdekesebb lehet néhány haláleset, melyek nem egyértelműen a géntechnológiához kapcsolódnak, de megvan ennek az esélye is: az L-triptofán botrányról sokan hallhattak, amikor is harmincheten meghaltak, 1500-an megbetegedtek eozinofil-myalgia szindrómában egy génmanipulált baktériummal termeltetett L-triptofán készítmény következtében. Itt a tisztítási módszereken is változtattak a génmanipulált baktériumok bevezetése idején, a telepeket pedig azonnal megsemmisítették a hiba kiderültével, ami az ok feltárását lehetetlenné tette. Lehetett tehát a géntechnológia, de a szennyeződések is. A mindennapokban a génmanipulációval az élelmiszerüzletek polcain találkozhatunk leggyakrabban. A termelt tej összetételének megváltoztatására irányuló kutatások akár a tejsavó fehérje vagy speciális fehérje frakciók mennyiségének megnövelését is megcélozhatják. Ez nem fikció, hiszen a csecsemőtápszer gyártás is nagy üzlet, a tehéntej fehérje összetételi aránya (kazein: savófehérje) pedig igen kedvezőtlen és jelentősen eltér az anyatej arányaitól (anyatej K:S=40:60, tehéntej 80:20), a kutatások pedig folynak. De hormonokat és más fehérjéket is előállíttatnak állatokkal, hogy a tejbe válasszák azt ki. A magyarországi étrendkiegészítő gyártó cégek közül tudtommal egyedül a Proform cég garantálja, hogy génmanipulációmentes szóját (GMO FREE) és egyéb anyagokat tesz csak termékeibe, az amerikai piacon pedig már igen elterjedtek a génmanipulált alapanyagok (próbálják is ránk tukmálni erősen). Míg az orvosi alkalmazás minden egyes eljárásnál éveket, évtizedeket vehet igénybe a klinikai kutatásokkal együtt, a génpiszkált élelmiszereknek egy sokkal lazább engedélyeztetési eljáráson kell csak átesnie, az emberkísérletek gyakorlatilag velünk és rajtunk folynak. Arról nem is érdemes sok szót ejteni, hogy szabadföldön, szabad levegőn vetik el a próbatáblákat, a virágpor gát nélkül terjedhet több tíz-száz-ezer kilométert is. A biotechnológia veszélyeket rejt, nyilvánvaló. Hogy ez mekkora és kiket érint nehéz kérdés. Akiket jobban érdekel a téma, látogassák meg EZT a honlapot, az itt talált anyagok és a drótposta címeken elérhető szakemberek nagy segítséget nyújthatnak a tájékozódásban ezen az igen kiterjedt és jelen cikkben még csak felületesen sem áttekintett területen. A génterápia konkrét veszélyeiről a cikk végén illetve az adott technológiánál ejtek szót. Egy hazugság azonban mindenki számára nyilvánvaló lehet: nem a géntechnológia a megoldás a harmadik világ éhezésére, hiszen az egész ”fejlett világban” élelmiszer túltermelés van, de amit így előállítunk soha sem fogjuk odaadni, de eladni sem. Csak az egyetlen generációig termékeny génmanipulált magvakat (nem vicc!), melyekkel növelhető ezen emberek és országok kiszolgáltatottsága.

Lehetőségek és kérdések:

A címbeli megfogalmazás nem pontos, nem csak a szigorúan vett génterápiáról, hanem más kapcsolódó biotechnológiai módszerekről is szót fogok ejteni. Bár nem támogatom a géntechnológia semmilyen formáját -kivételt képeznek talán az egészségügyi kutatások-, mégis hihetetlenül lenyűgöz és megragad a téma. Irtsd ki a rákot génterápiával (tedd kemoterápiás szerekre ellenállóvá a beültetett csontvelőt, ezáltal kedvedre irthatod a beteg sejteket, vagy juttass halálos fehérjét a ráksejtekbe), gyógyítsd meg a cukorbetegséget, az izomsorvadást, a cisztás fibrózist.... Gyakorlatilag amit csak el tudsz képzelni mindent megtehetsz. Igaz, a kísérletek jó része még mindig halállal végződik (állatkísérletek), és kevés még a szabályozásra a lehetőség. De gyógyítható volna a verseny előtt röviddel csonttörést szenvedő sportoló, az izom és szalagszakadások.... Ami persze nem fog megtörténni, ahogyan a kevéssé káros szteroidok (pl. nandrolon) sem kerülnek sportban orvosi felhasználásra, pedig sokszor nem ártana. És nem doppingról beszélek. A mai álszent és hazug hivatalos álláspontról sokunknak meg van a véleménye, no de hagyjuk ezt most. Szóval ambivalens a hozzáállásom, de magához a doppinghoz is, hiszen a profi testépítés eleve egy dopping alapú sport, én meg ugye szeretem a testépítést. Ez a kettősség azt hiszem észrevehető a cikkemben.

A jövő és jelen: Az, ami eddig ment dopping címen, az a gyermek homokozóbeli játszadozása ahhoz képest, ami lesz!!! A biotechnológia és egy ága, a génterápia nem egy módszer, mint a szteroidok és kapcsolódó módszerek (HCG, antikortizol szerek, Clostilbegyt, antiösztrogének), vagy a peptid hormonok és kapcsolódó anyagok. A génterápia minden együtt, ezerrel beszorozva. Beleszólhat a hormontermelésbe, a szövetek oxigénellátásába, az izomszövetek vérellátásába (a VEGF-et idáig leginkább edzéssel és bizonyos oxigénhiányt alkalmazó módszerekkel -magaslati edzés, hipoxiás szobák stb.- lehetett befolyásolni), az izom beidegzettségébe, az izomsejtek számába, az izomsejtek génanyagába, az izomnövekedést befolyásoló faktorok termelésébe, a csontok, szalagok, izületek erősségébe és regenerálódásába, és a sor korántsem teljes. Mind egy-egy külön irány, melyek legtöbbjét csak specifikus teszttel, DNS vizsgálattal és izombiopsziával, a test különböző pontjairól vett mintákkal lehetne kimutatni, ám mikorra engedélyezik ezt? Melyik sportoló hagyja, hogy elég kellemetlen módon izomdarabkákat vágjanak ki belőle? Csontmintát is vesznek? Csontvelőt? Miért nem vágják fel egyből őket egy nagy asztalon a doppinglaborosok, mintha hentesek volnának? Persze lehetnek jelző értékekben, markerekben eltérések, ez-az kicsit több mint eddig, kicsit több sportoló génhibás, istenem, régen mindenki asztmás volt.... Két lehetőség van: Vagy megnő az apparátus és a kiadási oldal, a szabályozás katonás szigorúságú lesz, vagy szétesik a tiltó rendszer. Esetleg mesélnek nekünk még egy sort a szuper tesztekről és a fair versenyről, mi laikusok úgysem értünk semmit.... Az élsportolók génanyagát régóta vizsgálják, hogy felfedezzék a teljesítményért felelős géneket. Ám mégsem ez áll a mai kutatások középpontjában (a különböző sportszervezetek azért nagy hangsúlyt fektetnek rá), egyszerűen azért, mert ismerik a teljesítményért felelős anyagok, hormonok, gének jelentős részét, amivel a jelenlegi sportolókat fel lehet javítani, a többit pedig mostanság fedezik fel. További ok, hogy számos gén felelős a teljesítményért, és kevés az ismert egyértelmű összefüggés. A sport, az élsport kétségtelenül vevő a biotechnológiára, génterápiára, és a hivatalos apparátus is gyorsan reagált. Az IOC már az illegális módszerek közé sorolta, cikkek százai jelennek meg a szuper atlétákról, genetikai szörnyekről, a géndoppingról. Reális ez a kép? Mindenki döntse el maga.

Elméleti alapok:

Manapság már mindenki úgy nő fel, hogy a kötelező középiskolai biológia tananyag elsajátítása során találkozik az örökítő anyag, DNS, RNS, kromoszóma, öröklődés stb. fogalmakkal, hogy a mitózisról és társairól ne is beszéljünk. Felelevenítésképpen és azok számára, akik hasznosabb dolgokkal töltötték a biosz órákat, tekintsük át felületesen az alapokat. Mi a DNS? A DNS az élőlények örökítőanyaga, mely kódolva tárolja a szervezet felépítését és működését meghatározó információkat. Dezoxiribóz és foszfát lánchoz kapcsolódó bázisok (adenin, guanin, timin és citozin) hármas csoportjainak(tripletek) sorrendje kódol aminosavakat, azok sorrendje pedig fehérjéket. A lánchoz egy másik lánc kapcsolódik, amelyben a bázispároknak (adenin-timin, guanin-citozin) megfelelően a másik lánc bázissorrendjének megfelelő kiegészítő bázis található (komplementer lánc). Ez a két lánc adja a DNS kettős spirál szerkezetét. A DNS emberben és sok más fajban (bonyolultabb élőlények) több darabból áll, melyek kromoszómákat alkotnak, kisebb darabokat. Számuk a fajra jellemző. A DNS-ről mRNS (ribonukleinsav) átiratot készít a sejt, arról a részről, amely gén (egyszerűen fogalmazva a DNS adott fehérjét, működést meghatározó-kódoló darabja) által kódolt fehérje gyártása az adott sejt feladatai közé tartozik. Tehát egy idegsejt idegi átvivőanyagokat, neurotranszmittereket fog termelni, nem inzulint vagy a hemoglobin szintézishez szükséges enzimeket. Egy-egy sejtben a kódolt információknak csak töredéke aktivizálódik. Az mRNS (messenger, hírvivő RNS) riboszómákhoz kötődik (itt rRNS, riboszomális RNS található), amelyhez aminosavakat kötő tRNS (transzfer, szállító RNS) szállítja a tripletek sorrendjének megfelelő sorrendben az aminosavakat. Az aminosavak az mRNS sorrendje szerint összekapcsolásra kerülnek, létrejön a fehérje. A DNS egyes részei szabályozó szerepet is betölthetnek, a génekbe pedig gyakran intronok is beékelődnek, melyek az mRNS képzés közben kivágásra kerülnek a pre-mRNS-ből, mint felesleges darabok. Léteznek továbbá olyan részek is, melyek mai tudásunk szerint nem hordoznak kódolt információt, sőt, ezek alkotják genetikai anyagunk óriási többségét. Azonban ezekre is szükség van. Az emberi DNS bizonyos génjeinek, és ritkábban más fajok génjeinek, génszakaszainak emberi és más sejtekbe juttatása a géntechnológia fő célja (esetenként RNS formájában). A génterápia során a testi sejtekbe juttatott gének alapján gyártott fehérjék segítségével szeretnék megoldani az öröklött és szerzett betegségek problémáját. Ráksejteknél és más esetekben elérhető, hogy a kezelés a megcélzott sejtek halálával járjon (igazából ezt a legkönnyebb elérni), amely technika egyértelműen összehangolható katonai fejlesztésekkel.

A baktériumok egyetlen nagy gyűrűs DNS láncot tartalmaznak, és gyakran (de nem feltétlenül) több kisebb láncot, plazmidot, melyek például az antibiotikumokkal szembeni védettséget nyújthatják. Ezt a baktériumok egymásnak könnyen átadhatják, szinte nincsenek faji, törzsi korlátok. Ezek a fogalmak (faj, törzs) sajátos értelemben használhatóak baktériumoknál és más mikrobáknál, a genetikailag igen távoli rokonságot mutató fajok között is történhet plazmid átadás. Biotechnológiai módszer a kívánt DNS plazmidokkal történő átadása, mely után a sejt a meghatározott fehérjét fogja termelni.

A vírusok nem élőlények, anyagcseréjük nincs, önálló létre képtelenek. A leggyakrabban fehérjébe csomagolt DNS, RNS darabok melyek a vírus DNS, RNS által kódolt fehérjék és a DNS termelésére kényszerítik a sejteket. A sejt végül szétrobban, szétesik, a keletkezett vírusok pedig kiáramlanak. A vírus a gazda sejt DNS-ébe is bemásolhatja magát, és ott várakozhat a külső hatásra bekövetkező aktivizálódásra. Kivételek például a prionok, melyek membránfehérje alapú, örökítő anyag nélküli vírusok. Ilyen a BSE -bovine (marha) spongiform (spongyát rá, azaz szivacs-szerű) encephalophathia (itten az agyáról van szó, az a pátia semmi jót nem jelent nekem elhiheted) és a CJ - Creutzfeldt-Jakob kór. A BSE-t a fertőzött csont és húsliszttel etetett nagyüzemileg gyártott marhák kapják meg, illetve az emberi változatot -CJ-t- feltehetőleg a fertőzött marhák és bizonyosan az orvosi beavatkozások -emberi szaruhártya átültetés és tetemekből kivont, nem rekombináns növekedési hormon valamint más agyalapi hormon kivonatok- terjesztik. Halál kb. 1 éven belül következik be, de 4-5 év is eltelhet a végkifejletig. Ennek a rossz minőségű növit használó sportolók láthatják kárát, bár egyre kisebb az esélye.

A vírusok jelentősége a géntechnológiában, hogy eszközt jelenthetnek a DNS baktérium (prokarióta-sejtmag nélküli) és emlős (eukarióta-sejtmaggal rendelkező) sejtekbe juttatásában (vektorok). A vektorok olyan ágensek, melyek segítenek idegen géneknek a sejtekbe juttatásában (vektornak nevezik a kórokozó átadókat is, pl. malária vektora a szúnyog). A génterápiában legnépszerűbbek a herpesz és adenovírusok. Az adenovírusok közvetlenül DNS-t visznek a sejtbe, ami így nem épül be a fogadósejt DNS-ébe. A retrovírusok (mint az AIDS-t okozó HIV) RNS-t hordoznak, ami DNS-re fordítódik, és beépül a fogadósejt kromoszómáiba, osztódáskor továbbadódik. Főleg az adenovírusok hatását korlátozhatja a szervezet védekezése a vírus ellen. Bizonyos anyagok termelésére rekombináns módszerrel is csak eukarióta sejtek alkalmasak, mert előállításukra csak Golgi-apparátussal rendelkező sejtek képesek. Hogy ez mi, azt most hanyagoljuk. Egy-egy kiválasztott gén törlésére, eltávolítására is történtek fejlesztések.

A gének sejtekbe vitele liposzómákkal is elérhető (a liposzóma a sejtmembránhoz hasonló kettős rétegű membránú gömb, melybe a DNS-t csomagolhatják, tudod efféle liposzómákkal visznek a bőrbe mindenféle anyagokat), de a DNS hordozóközeg nélkül is bejuttatható a sejtekbe bizonyos mértékig (naked DNA). A liposzómák felszínére speciális fehérjéket erősítve a kívánt sejtekbe juttathatóak a kívánt gén-gének.

A DNS DNS-protein komplex formában is alkalmazható, de van DNS belövéses módszer is.

Léteznek védő kapszulába zárt génmódosított sejtek (akár "halhatatlanná" téve), melyek a kívánt fehérjét-hormont termelik. A kapszulázott sejteket alginát-polilizin-alginát vagy más polimer (pl poliéter-szulfon kapszula) membránba zárják, amely féligáteresztő, véd az immunreakcióktól, de a szervezetbe engedi a termelt anyagot. Mindez nem génmódosított sejtekkel is végrehajtható természetesen, ahogyan nem csak emberi de baktérium sejtekkel is. A kapszuláknak van egy jelölt változata, ami képalkotó eljárásokkal láthatóvá tehető.

Génmódosított ős-sejtek is beültethetőek, melyek sajátossága, hogy számos irányba képesek még átalakulni, differenciálódni. További lehetőség az irányított differenciálás, amivel többféle szövet is előállítható, és elméletileg beültethető. Ha nincs génmódosítás, a kimutatás esélye nulla. Az izom őssejteket a szervezetből kivonva génmanipulációnak lehet alávetni, majd ugyanabba vagy más szervezet izomszövetébe visszaültetni.

Mesterséges kromoszómák is léteznek, a lehetőségek nagyok, mivel több (sok) fehérjét is kódolhatnak (bár ez vírus vektoroknál is viszonylag gyakori), melyek együttesen javíthatják az eredményeket, de sportbeli alkalmazása egyelőre igen valószínűtlen a távolabbi jövőben is, eltérő terület.

Lehetne még ragozni a témát, de számunkra felesleges. A menetközben felmerülő fogalmakra a szövegben még kitérek.

Növekedési faktorok és génterápiás módszerek:

Sokan azt gondolják, ez a cikk csak egy tudományos fantasztikus mese. A valóság azonban egészen más. Vegyünk egy példát: Az EPO is a rekombináns technológia terméke, mint a GH, inzulin és társaik. Legyen most az EPO a példa, ami bármilyen hormonnal vagy növekedési faktorral behelyettesíthető:

EPO-Csomagolt sejt technológia:

Az implantátumok terén az EPO-val folynak a legelőrehaladottabb kutatások. Lényege, hogy génmódosított EPO termelő sejteket ültetnek a testbe polimer védőkapszulában. A sejtek génmódosítással halhatatlanná (elméletileg, természetesen nem bírnak ki minden változást) lettek alakítva. A klinikai tesztek 2003 elején már folytak, a módszer kimutathatatlan.

EPO-Génterápia:

Szabályozása még nem teljesen megoldott, erre általában gyógyszereket alkalmaznak, ami kimutathatóvá teszi. A rossz szabályozás az EPO mellékhatásaival járhat, a hematokrit érték a normális dupláját is megközelítheti, ami jelzi, hogy nagy hatékonysággal termelődik a kívánt hormon, de ez életveszélyes is lehet. Az EPO-nál a túltermelés nem cél, hiszen trombózist, halált is okozhat, de más anyagoknál ettől nem feltétlenül kell tartani. A Repoxygen nevű termék fejlesztés alatt áll az Oxford Bio Medica cég által. Az a céljuk, hogy az oxigén hiány mint azt EPO gént egyébként is szabályozó körülmény szabályozza a génterápiával az izomba bejuttatott EPO gén EPO termelését is, és úgy tűnik ezt sikerült is elérniük a HRE segítségével (lásd később). A klinikai tesztek már megkezdődtek. A magaslati edzőtáborok vagy oxigénhiányos szobák (élsportban használatosak) jól irányíthatóvá tehetik az eritropoetin géndoppingot, az értékek a kívánt határok között tarthatóak.

Testépítőként az EPO számunkra nem túl fontos, de maga technológia -mely GH-val, IGF-el is véghezvihető- garantálja hogy doppingcélú alkalmazása az állóképességi sportban hamar elterjed, amit a bodybuilding versenyzők számára fontosabb anyagok követhetnek. Ne feledjük, nem csak vérszegények, de növekedési hormon hiányos gyermekek is léteznek.... Láthattuk, a mese nem is igazán mese. Most vágjunk bele a téma közepébe.

MGF-mIGF-I:

A kutatások szerint az izomban legalább két IGF-I változat működik, a mechanoszenzitív növekedési faktor, amit az izomsérülések, nyújtás és az izom stimulációja aktiválnak, és egy később megemelkedő, a máj IGF-I hez hasonló. Az MGF rövid ideig létezik szervezetünkben, de csak hozzá nem értők kérdezik meg, hogy akkor miből és hogyan mutatják ki (antitestekkel, izombiopsziával, ezer módszerrel), és csak a nagyon laikusok kérdőjelezik meg létét. Az MGF az izom szatelit (ős) sejtek osztódását és sérült rostokkal való összeolvadását segíti, valamint gátolja a sejthalált (az apoptosis folyamatába most ne menjünk bele), míg az IGF-IEa a protein szintézist tartja fenn hosszabb ideig, hogy a sérült szövet helyreállítása teljes legyen. Az MGF gátolja az izomsejt differenciálódását, de stimulálja a myoblastok osztódását. A kutatók rájöttek, hogy önmagában a közönséges rekombináns IGF-I kevés az izmok teljes regenerálásához. Az MGF felfedezésével kísérletekbe kezdtek annak izomba injekciózott plazmid DNS-ével, amely 20-25% százalékos izomnövekedést idézett elő az elkövetkezendő két hét során. A máj IGF-I ugyanezt 3-4 hónap alatt érte el (15-20%). Goldspink és Musaro adatai ütik egymást, egy tanulmányban Goldspink úgy hivatkozik Musaro és tsai. 98-as kutatásaira, mint normál IGF-I-el végzett kutatásokra, de Musaro mint MGF kutatást idézi saját adatait. Ez csak annyit jelenthet, hogy ha igaz, még több kutatás igazolja az MGF hatékonyságát, és még kevesebb az egyébként az izomnövelésnél erősebben mellékhatásokat okozó IGF-I eredményeit.... További vizsgálatok szükségesek, de az MGF legalább annyira hatásosnak, sőt hatásosabbnak tűnik minden adat szerint, mint az IGF-I. Úgy tűnik, hogy nagy változásokat hozhat a sportban, akkorát, amekkorát a laikus közönség nem is várna. Hogy a rekombináns mIGF forma is ugyanolyan hatékony-e, még nem tudjuk, de várhatóan igen, hiszen az IGF-I is az. A virális MGF DNS hatásai beláthatatlanok, de az egész technológiáé is. Sokan kétkedve rázzák fejüket, de a szakértők nem véletlenül ismerik el, hogy reális lehetőségekről, és jelen pillanatban kimutathatatlan módszerekről van szó. Miért nincs még forgalomban? Pár éve fedezték fel, hát az IGF-I, vagy a GH hány évvel a felfedezése után került nagymennyiségben gyártásra, és hány év múlva jutott el a testépítőkhöz? Olyan hamar, sőt hamarabb (ha minden kísérlet jól alakul) ez is a piacra kerül. Goldspink, az MGF kutatója szerint legalább öt különböző IGF forma létezik, amiből az MGF csak az izmokban fordul elő. Ez ideálissá teszi a mellékhatások nélküli IGF doppingra. Az MGF-nek pedig, szemben az IGF-I-el nincs ismert mellékhatása. Sweeney csoportjának kutatása szerint az izomba bevitt mIGF-I DNS mintájára termelt mIGF-I nem jutott el a keringésbe. Ez mind a pozitív teszt esélyét, mind a mellékhatásokat minimalizálja. A génmanipulált egereknek szinte nem is volt testzsír a testében. Sweeney szerint 20%-os izomnövekedés könnyen létrehozható elméletileg sportolóknál is, de több növekedési faktorral együtt ez 50% is lehet! A hatás helyileg fejtődik ki, így egy-egy izom mérete, ereje is felhozható külön-külön, és mindez akár edzés nélkül is bekövetkezik! Nem. Ez nem az ülj le a TV elé és izmosodj friss verziója. Ez tény. A szteroidok is növelik valamelyest a tömeget, izomzatot, edzés nélkül is. Itt is ez a helyzet. Képzeld el, ha az izomzatod gyártaná a szteroidot, és nem kívülről kellene bevinni, mennyit fejlődhetnél? (a szteránvázas hormonok termeltetése jóval nehezebb kérdés, ez csak példa volt) Edzéssel az eredmények még nagyobbak lehetnek, a regenerálódás faktorai helyben vannak. Nehézségek azonban léteznek: az izomsérülésekkel inaktiválódhat a gén, és a vírus ellenes antitestek miatt nem biztos, hogy ugyanazt a hatást éri el a második kúra is. Viszont különféle vírus vektorok is alkalmazhatóak, nem is szólva a génmódosított fibroblastokról, vagy az izom őssejtekről, amik szintén hordozhatják a gént.... A gén inaktiválódás izomsérülések során egy nagy kérdés, mivel nem kellően ismert téma. A mai tudás alapján nem reális veszély.

A normál és mIGF transzgénikus egér közötti különbség a Nature lap publikációja alapján. Hogy ne csak a miosztatin egerekkel találkozzatok…

MyoD protein család:

A mioblasztokban (izomképző sejt, a blast szó -képzőt jelent, ugyanígy létezik osteoblast, csontképző sejt is) aktív gén a MyoD gén, ami arra utasítja a sejtet, hogy izomszövetet képezzen, a mioblaszt érését stimulálja. A MyoD gén virális vektorral idegsejtekbe, májsejtekbe stb. juttatása izomszövetet képez. A kódolt fehérje a DNS izom specifikus génjeit aktiválja, direkt és indirekt módon. A MyoD protein család tagja a miogenin, az Myf5, és az MRF4 is. Ezek transzkripciós faktorok, melyekkel említés szinten már találkozhatunk a Kreatincsúcs cikkben. A még folyó kutatások arra utalnak, hogy a kreatin a DNS szintjén is hat az izomfejlődésre, érdemes a fenti ismeretek után újra átfutni a kreatinos cikk idevonatkozó részét, elég meglepő a dolog, nem is hinnénk el ha nem állna mögötte számos vizsgálat. A mioblaszt osztódás nem fér össze az éréssel, ezért az osztódást előidéző fibroblast growth factor (FGF, bFGF = basic fibroblast growth factor, FGF2) gátolja a sejtérést, az érő sejtek pedig az FGF receptort vesztik el. A növekedési faktorok gátolják az izom differenciációt, érést, tehát jelenlétükben a sejtosztódás következik be, hiányukkal, felfüggesztésükel pedig az izomrost képződés fokozódhat. Ez az egyik oka, hogy ezek a faktorok akkor is hatnak, ha a sportoló már nem használja őket (másrészt egyes faktorok az érésben játszanak nagy szerepet). De térjünk vissza a MyoD proteinekhez. A transzkripciós faktorok felhasználása korlátozott: az izomsejtek virális fertőzésére nincs szükség, a szervezet egyéb sejtjeibe nem érdemes bejutatni ezeket. Vektoros (nemvirális, virális) génbejuttatással nagyszámban kivett fibroblast (rostképző) sejteket lehetne izom irányba alakítani, esetleg hormonképzéssel megtoldani, majd az izmokba injektálni, ezzel fokozni a regenerációt, de ennek haszna és jelentősége egyelőre még kérdéses egészséges emberekben. Az adenovírusos bejuttatás immunreakciókat válthat ki, ami egy kiküszöbölendő terápiás hiba.

Miosztatin más néven GDF-8:

Pár éve felismerték, hogy a myostatin gén kifejeződése negatívan hat az izomzat növekedésére, tömegére. A disztrófiás, sorvadó izomzat myostatinjának blokkolása ígéretes kezelés lehetne a beteg embereknek. És valóban: három hónapos miosztatin antitestkezelés a beteg egerekben nagyobb testtömeget, izomtömeget, izomméretet, izomerőt eredményezett, az izomsorvadás kimutatható csökkenésével együtt! A sportolók számára is hasznos a kutatás ezzel a biotechnológiai módszerrel kapcsolatban, hiszen idáig a miosztatin gén transzgénikus egerekben való kikapcsolása (kiütése) volt a nagy csoda, ami nem alkalmazható, vagy igen bonyolultan használható felnőtt egyedeknél és főleg felnőtt, eddig nem génmódosított embereknél. A miosztatin antitestekkel és inhibitorokkal való gátlása állatkísérletekben jelentős eredményeket hozott kifejlett állatokban is, ami nagyon valószínűvé teszi, hogy a hatás emberi izomszövetben is kifejeződik (bár az emberre és egérre gyakorolt hatás feltehetőleg nem ugyanakkora), mint ahogyan más anabolikus ágensek, szteroidok, növekedési faktorok hatása is jelentkezik nálunk. Mint említettem, a miosztatin fehérjét kódoló gén átírása, kiütése is megoldható lehet génterápiával, bár az előbb ismertetett módszer olcsóbbnak és biztonságosabbnak tűnik. Antitestek vagy gátló anyagok termelésre is lehet késztetni a szervezetet, de ez hosszú távú kimutathatóságot eredményezne a szabályozás megoldásának hiányában. A miosztatint a miosztatin propeptid és a follistatin rokon fehérjék kötik meg, illetve inaktiválják, valamint sikeres kísérletek (állítólag emberkísérletek is) folynak a JA-16 GDF-8 antitesttel is. A szkeptikusok azt hozhatják fel ellenérvként, hogy a miosztatin hatásáról már évekkel ezelőtt képek jelentek meg, gyógyszer-doppingszer pedig még sehol sincs, illetve csak a reklámozott algakivonat. Tájékoztatásukra közlöm, hogy a fényképeken génmódosított élőlényeket láthattatok (csakúgy, mint az étrendkiegészítő reklámaiban), melyek már úgy születtek, hogy a miosztatin gén hiányzott belőlük, illetve a miosztatin gén egy mutáns formáját hordozták. A blokkolás 2002 vége óta, felnőtt egészséges állatokban 2003 eleje óta megoldott az orvosi közlemények szerint. Emberekben is sokszorosan meghaladhatná a blokkolók hatása a szteroidokkal (értve ez alatt természetesen az AAS-okat) elérhető eredményeket, több módszer kombinálása elméletileg még Markus Rühl-nél is szörnyűbb szörnyszülötteket eredményezhetne. Még egyszer elismétlem a gyengébbek kedvéért: a miosztatin bomba még nem robbant! Azért, mert összemosták néhány lapban a mutáns-transzgénikus egereket és szarvasmarhákat az akkor még távoli blokkolással, a kettő nem ugyanaz!
A miosztatin blokkoló fehérjét túltermelő génmódosított egerek a miosztatingén kiütött egerekhez (myostatin project) képest is jelentősen nagyobb izomtömeget állítottak elő, ami más miosztatin rokon anyagokra gyakorolt hatást is feltételez. (Although we have not analyzed muscle weights of myostatin knockout mice in a hybrid SJL/C57BL/6 background, the increases in muscle mass observed in the F3 founder animal were significantly greater than the increases we have seen in myostatin null animals in other genetic backgrounds (unpublished results; see also ref.1). These results suggest that at least part of the effect of follistatin may result from inhibition of another ligand besides myostatin.) Ez az izomnövelő hatás nyilván más volna felnőtt egyedeknél és embereknél, ne feledjük, még ezek a fotók sem a gátló anyagokkal kifejlett élőlényeken elért eredményeket ábrázolják. De jelzik, hogy lehetőség van erre, a kutatások alapján a blokkolás mind fiatal mind kifejlett lényekben, mind korai génmódosítással és génmódosítva elért gátlással, mind felnőttkori gátlással megoldható. Mellékhatások viszont olyan miosztatin antagonistáknál, melyek egyébként is előfordulnak kis mennyiségben a szervezetben -tehát nem antitestek- erősek lehetnek. Van még pár megválaszolatlan kérdés, friss kutatások szerint a follisztatin nem köti meg, vagy nem mindenhol a szervezetben a miosztatint. Bárhogyan is hat, az eredmények magukért beszélnek. A más, miosztatint egyértelműen kötő anyagok ugyanígy használva hasonló eredményekket adtak. A miosztatin ellenes antitestek és gátló anyagok előállíthatóak és az emberi izomba juttathatóak (ha az emberkísérletek adatai is meggyőzőek lesznek, a dolog már szabadalmaztatva van), de kapszulázott sejtekkel vagy vektorokkal, magukkal az antitestekkel és inhibítorokkal folyamatos jelenlétük elérhető a szervezetben, illetve megfelelő vektorral és technológiával inaktívvá tehető, eltávolítható a miosztatint kódoló gén. Testépítőként azt hiszem mindannyian örülnénk egy eltávolítható anti-miosztatin kapszulának, amely elképzelhetetlen határokat segítene átlépni, és nem igényelne Mr. Olympia-szintű felkészülést, vagy egy olyan gyógyszernek, ami eltávolítaná belőlünk a miosztatin gént. A profi szintet pedig talán még feljebb emelhetné. Egyértelmű, hogy azért pusztán ettől az ilyen gyíkok mint én nem kelhetnének versenyre egy Kevin Levrone-nal. A miosztatin emberben, emberi szervekben különféleképp hathat. Bár megjelenhet GDF-8 (esetleg GDF-11, x, y, z) befolyásoló módszer, azért nézzünk a gátló anyaggal blokkolt egérre (a többi is ugyanilyen gusztustalan, csak némileg kisebb). Nekem személy szerint hánynom kell tőlük olyan ocsmányak csupaszon, és ugye egy bodybuilder izomzata jól kivehető a pergamenvékony bőr alatt. Remélem ide azért nem jutunk el soha. Ha az itt leírtnál részletesebben érdekel titeket a miosztatin téma, beleértve az étrendkiegészítőket is, írjatok nekem e-mailt -címem az impresszumban- vagy jelezzétek a fórumon. Ha van rá igény, elkészül a cikk. Bár szerintem a legtöbben akik idáig eljutottak most mindenféle jelzővel illetnek, amiért ismét egy ennyire nehezen olvasható akármit hoztam össze :-), és nem vágynak rá, hogy mindezt még fokozzam.

Interleukinok-új anabolikus faktorok:

Az interleukinok a cytokinek csoportjába tartozó fehérjék. A cytokinek proteinek, melyek általában szabályozó szerepet töltenek be az immunrendszerben, növekedési faktorok. Az interleukinokat leukociták termelik, a vérképzésért és immunfeladatok irányításáért felelős anyagok. Az interleukin-2 például a a T-limfociták natural killer cell-ekké -természetes ölősejtek, nullsejtek- válását stimulálja, amelyek a rákos sejteket is megsemmisítik. A rekombináns IL-2 (aldesleukin) egyes rákfajták kezelésében tölt be fontos szerepet. Ezek után érthető, ha az egészségügyi célú géntechnológia és génterápia kutatói számos fejlesztést és kísérletet végeznek velük. Az interleukin-4 és 15 a sport dopping számára is tartogat lehetőségeket. Az IL-4 is mutat valamelyes izomnövekedés serkentő hatást, az interleukin-15 pedig még erőteljesebb ebben. Egy 1995-ös kutatás szerint serkenti az izom specifikus miozin nehéz lánc (MHC) és alfa-aktin felhalmozódását (a kontraktilis -összehúzódásért felelős elemek/fehérjék felhalmozódását) a sejtkultúrákban, akár ötszörösére is. Hatása IGF-I-el együtt alkalmazva igen erőteljes volt. Az IL-15 a myoblast differenciációt (érést) is serkenti, izomrost hipertrófiát idéz elő. Az IL-15 gén sejtkultúrába juttatva retrovirális vektorral (ami annyit tesz, hogy a DNS-be íródik a gén a vírus RNS-ről) IL-15 túltermelést váltott ki, ami hipertrófiát idézett elő. A protein szintézis nőtt, a lebomlás gátlódott. A növekedési faktorok, hormonok által serkentett daganatokban előnyösebb lehet a soványság kezelésére, mint más anyagok, de maga is előidézhet ilyen hatást egyes esetekben, tehát a helyi alkalmazás előnyösebb és biztonságosan lehet mint a szervezet egészére kiterjedő. Daniel Gray -aki először ejtett szót erről az anabolikus anyagról a magyar testépítés területén- úgy véli, nem találkozunk az IL-15-el soha, én azonban NEM osztom a véleményét, ezt a cikk végén meg is indokolom. Az igaz, hogy GH-t vagy IGF-I-et sem sokunk láthat, de azok a bizonyos sportolók a megfelelő háttérrel már régóta alkalmazzák ezeket. Valószínű hogy itt is ez a helyzet. Annyiban szkeptikusabb vagyok mint Daniel Gray, hogy szemben a miosztatin gén kiütéssel vagy blokkolással, a kísérletek az IL-15-el egyelőre sejtkultúrákban, üvegcsékben zajlanak, ami nem teszi lehetővé hogy messzemenő következtetéseket vonjunk le az ötszörös növekedés izomzatra gyakorolt hatásáról (amit ő legalább is azon a szinten megtett, hogy "TÖBBÉ NEM SZÁMÍTANAK A GENETIKAI ADOTTSÁGOK" az izomnövelésben). Másrészt viszont, az itt leírt anyagok ismeretében általánosságban csak egyetérthetek vele. Az irányvonal tisztán látható: az eddig nem ismert növekedési faktorok olyan eszközt jelenthetnek, amelyre nincsenek felkészülve a dopping ellenes szervezetek és laborok, és az van lépéselőnyben, aki az ebben rejlő lehetőségeket nyomon követi.

basic Fibroblast Growth Factor:

bFGF DNS fertőzés jelentős vázizom hipertrófiát idézett elő állatkísérletekben. További kutatások szükségesek hogy pontosabb információink legyenek a bFGF izomnövelő hatásáról és a benne rejlő lehetőségekről, de az eddigi eredmények is bíztatóak. A fertőzött sejtek több mint kétszer nagyobbak voltak a kontroll sejteknél a vizsgált nyulakban, ami drámai növekedésnek mondható. Ez nem a "megszokott" 10-20%!

Génterápiás GHRH, GH, IGF-I alkalmazás:

A növekedési hormon kibocsátó hormon (GHRH) plazmid vektorral fejlődő malacokba juttatva 65 nap alatt a placebo csoporthoz képest 37%-al nagyobb átlagos testtömeg növekedést idézett elő szervmegnagyobbodás és más mellékhatások nélkül. A GH vektorok és IGF-I vektorok működése ugyanazon alapul, mint a fent tárgyalt anyagoké, a hatások a rekombináns hormon hatásai, ezért nem is térek rájuk ki részletesebben. A lényeg, hogy a peptidhormon dopping lehetőségei és alapanyagai jelentősen bővülhetnek ezekkel a felfedezésekkel, ami akár a szteroidokat is feleslegessé teheti idővel, de legalábbis kiegészítheti azokat. Az IGF izomra gyakorolt hatása viszonylag gyenge, de létezik, tehát alkalmazásra kerülhet, lokálisan nyilván jobban hat. Az IGF vektorral foglalkozó 1998-as tanulmány már valószínűsíti, hogy egy ilyen lehetőség felhasználása inkább kozmetikai és atlétikai célokra történne (ha gyártanák) mint egészségügyi célokra....

VEGF-vascular endothelial growth factor:

Az izom vérellátása kulcsfontosságú az izom fejlődésében! Ha a vérér megsérül, a vérlemezkék (platelets) a sérülésbe kerülnek nagy mennyiségben, és növekedési faktorokat bocsátanak ki, például platelet-derived growth factor-t (PDGF) és transforming growth factor beta-1-et. Ezek vonzó hatást gyakorolnak a helyreállításban fontos sejtekre, makrofágokra, fibroblastokra és endoteliális sejtekre. Később a vascular endothelial growth factor (VEGF), a fibroblast growth factor-ok (FGFs) és más faktorok az érképződésre és a fibroblasztok kollagén stb. képzésére gyakorolnak serkentő hatást. A VEGF kezelés javíthatja az izomzat oxigénellátását, ami állóképességi sportokban alapvető, de erősportokban sem hátrány. A VEGF előreláthatólag a tehát állóképességi sportokban számíthat doppingként nagyobb szerephez. Valószínűtlen hogy a visszaélést felismerik. Érnövekedésben, ezáltal az izom fejlődésében nyújthatnak segítséget a FGF-1,2,4,5 és a VEGF-vascular endothelial growth factor-ok (VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D stb.), tehát ezek alkalmazása várható, rekombináns vagy DNS vektor technológiával. Egy új módszerrel az EPO-hoz hasonlóan a VEGF termelést is a hipoxia-érzékeny elem (hypoxia-responsive element, HRE) segítségével tudják szabályozni, ami alapján más növekedési faktorok szabályozása is megoldható ezen az úton. Ezáltal könnyen irányíthatóvá válhat a hormontermelés!

Sportsérülések kezelése

A sportsérülések kezelésében nagy jövője lehet a biotechnológiai módszereknek. A lágy szövetek sérülése igen gyakori probléma a sportorvoslásban. A szalagok, inak, izmok, izületi porcok okozzák a fő problémát, természetes regenerálódásuk vagy műtéti kezelésük pedig nem nyújt megfelelő és elegendő megoldást. A különböző növekedési faktorok ebben játszhatnak nagy szerepet, amennyiben kontrollált a megnyilvánulásuk, kifejeződésük. Számos konkrét vizsgálat folyt és folyik, az izületek, inak, szalagok kezelésében nagyok a génterápiás és szövet tervezési lehetőségek, ezek azonban inkább az orvosi célú alkalmazásra terjednek ki. Ez segíthet nekünk, de mivel remélhetőleg legális módszerek lesznek, sokaknak pedig már így is fogy a türelme olvasás közben, ezért inkább mellőzöm részletes ismertetését ennek a területnek. Végül is ez egy testépítő honlap, ahol az izomnövelés és dopping áll az érdeklődés középpontjában, nem az ortopédia.

A felgyorsított seb- és sérülés-gyógyulás sok, egyébként inaktívvá váló sportolónak hasznos lehetne. A sportsérülések egyik leggyakoribb formái az izmokat érő károsodás. Az izom regenerálódása lassú és tökéletlen folyamat, amit külső tényezőkkel érdemes felgyorsítani. A hegszövet képződés azonban gátat vethet a folyamatnak. A fibrózis folyamatának antifibrotikus anyagokal való gátlása felgyorsítja a regenerációt. Egy citokin, a gamma interferron alkalmas erre, fehérjeként pedig génmanipulált sejtekkel nagyobb mennyiségben termeltethető. Génterápiás alkalmazása azonban ez alapján még nem várható, peptidként kerülhet a szervezetbe a sérülés helyének beinjekciózásával. Az eredmény: gyors javulás az izomfunkciókban.

A rekombináns emberi csont morfogenetikus fehérjék (recombinant human bone morphogenetic proteins -rhBMPs-) a csontképzésben, regenerálódásban játszhatnak nagy szerepet, különösen a BMP-2, de más faktorok, például az IGF-ek, a TGF-béta (transforming growth factor beta, ebbe a proteincsaládba tartozik a miosztatin is) is elősegíthetik a csont megfelelő funkcióját.

Az izületekben a chondrocyták a jellemző sejtek. A BMP-2, a bFGF, az epidermal growth factor (EGF), az IGF-I, a TGF-beta, és a cartilage (izület)-derived morphogenic protein (CDMP) igazoltan pozitív hatásúak a chondrocyta növekedésre és izület gyógyulásra.

Sebgyógyulásban segíthetnek a PDGF (platelet derived g. f.), KGF (keratinocyta g.f.), és különféle csont helyreállító faktorok és az érnövekedésért felelős faktorok, de az izom sérülések gyógyulásában a basic fibroblast growth factor (bFGF), az izületek kezelésére is alkalmas inzulinszerű növekedési faktor I (insulin-like growth factor, IGF-I) és az ideg növekedési faktor (nerve growth factor, NGF) is fontos lehet.

Gyulladásgátlásra ható gének (és a fájdalomcsillapító anyagok: endorfinok, enkefalinok és más hasonló peptidek) az extrém terhelés kiváltotta krónikus gyulladások kezelésére, illetve az extrém terhelések elviselésére (belsőleg előállított "Nubain", "morfium") lennének alkalmasak, valamint a reumatoid artritis kezelésében is segíthetne ez. Az alkalmazásig és a technológia elterjedéséig még sok év van hátra, ebben nem nagyon érdemes bíznia egy manapság megsérült sportolónak.

A gene és tissue engineering (gén és szövet tervezés) és génterápia nagyobb teherbírású szöveteket állíthat elő, a biológiai korlátok átléphetővé válhatnak, de ez bár folynak az ígéretes kutatások, ma még eléggé a tudományos-fantasztikus álmok szintjén van. Maga a technológia azonban, akárcsak a fejlettebb de még mindig gyermekcipőben járó génterápiáé létezik, és távolról sem nevezhető sci-fi-nek.

Lépjünk még tovább. A myostatin ellenes antitestek, az emberi növekedési hormont termelő sejt csomagok és IGF-I-et, EPO-t, növekedési faktorokat termeltető vektorok még mindig nem a biotechnológia maximális lehetőségei: az emberi DNS feltérképezésével közelebb került az izmok növekedéséért, méretéért, tulajdonságaiért közvetlenül felelős gének teljes felderítése, ami még távolabbra helyezi a végső határt a sporteredmények javulásában, és még inkább csökkenti a pozitív doppingteszt esélyét.

Kimutathatóság

A termelés szabályozása még nem teljesen megoldott, gyógyszeres génkifejtődés gátlásnál vagy előidézésnél ezek közvetve utalhatnak a génterápiára. Kivéve, ha engedélyezett gyógyszerekről van szó, melyek még nincsenek doppinglistán, vagy olyan anyagokról, melyek étrendkiegészítőknek is alkotórészei lehetnek. A módszernek van még néhány gyermekbetegsége, de ez feltehetőleg kiküszöbölhető. Az izom génterápia a vérből vagy vizeletből nem igazán kimutatható. Lehetőség lenne a vírus antitestek kimutatása a vérből (ha tudják mit keressenek, ha egyértelmű a beavatkozás), de kicsi hatásfokkal. A génterápia kimutatását többek között a termelt fehérjék bomlástermékeinek kiszűrésével képzelik el a tudósok. De gondoljuk át: egy adott ingerre termelődő hormon, szabályozott génkifejeződés kimutatása nehézkes, és az intenzív terhelés hatására számos anyag kerülhet ki természetes úton is a keringésbe. Például ha egy sportolónál egész évben IGF-I hatás fejtődik ki az izmokban, csak 2-3 hónappal a verseny előtt nem, akkor ha ez az atléta egyébként is élvonalbeli sportoló, az előnye hihetetlen lehet, visszaélését kimutatni viszont majdnem lehetetlen. A normál határon belüli bomlástermék értékek megállapítása több ezer beteg és egészséges emberen, de különösen élsportolókon végzett vizsgálatok eredményeképp jöhet létre sok-sok év alatt, ami még igen messze van. Ha a termék maga, vagy a kiváltott hatások, bomlástermékek közvetetten kimutathatóak, akkor megfelelő laborháttérrel (ami a génterápia eszköz és költség igényéhez képest csekély, így könnyen rendelkezésre állhat) ezek a határértéken belül tarthatóak. Az oxigénhiányra aktiválódó EPO gének vagy EPO-t termelő beültetett sejtek hipoxiás szobában vagy magashegyi edzőtáborban aktiválhatóak (állóképességi edzés gyakori segítői), majd időben abbahagyható a kezelés. Ez bármely más anyaggal (IGF-I stb.) és ehhez kapcsolt különböző szabályozókkal (gyógyszerekkel, hipoxiával stb.) megoldható, de még nem korlátlanul. Az IOC és más szervezetek jelölt rekombináns hormonokról (kívülről adagolt GH, IGF, inzulin esetén) gondolkoznak. De ezek gyógyszerként való engedélyeztetése költség és idő (a klinikai tesztek évekig elhúzódhatnak, és több millió dollárt igényelhetnek) igényes, amit a gyártók nem szívesen fizetnének ki újra. A génterápiánál is megoldható ez, de nem kikényszeríthető. Jól kivitelezve a jövőben a génterápia egy igen rosszul szűrhető módszer lesz, már csak a szerteágazó területek miatt is. A beültetett sejtek és sejtkapszulák jelölhetőek, de miért jelölné a sejteket egy dopping team??? A plusz szövet beültetés nem kimutatható, míg a módosított őssejt DNS vizsgálattal elméletileg igen. A mesterséges kromoszómák is kiszűrhetőek lennének megfelelő tesztekkel, a kromoszómaszám ugyanis fajra jellemző érték. A DNS bizonyos jellemzőkre specifikusan szűrhető lehet, de mi garantálja a mai 70-150 euros doppingteszteknél drágább módszerek széleskörű elterjedését? És hány éven belül? A vértesztek sem általánosak, sem a hajtesztek. Az izomszövetből vett minta (biopszia) fájdalmas, sokáig tart gyógyulása, visszavetné az élsportolót az edzésben. Engedélyezik vajon? És pont a megfelelő génkezelt helyről fog mintát venni a mintavevő? Állóképességi sportban hogyan vizsgálják, hogy a normális határokon belül van-e az izomzat vérellátása, vagy javítottak rajta? Szakértők kb. 2008-ra valószínűsítik ennek a technológiának az Olimpián való megjelenését. Ez, a gyógyszer engedélyezési időket és most folyó fejlesztéseket tekintve reálisnak tűnik. A géndopping és kapcsolódó módszerei a mai körülmények között jól kivitelezve kiszűrhetetlenek.

Mellékhatások és etikai kérdések

A módszer, bár orvosi kezelésben legalább annyira, vagy még biztonságosabbnak tűnik a beteg szempontjából, mint a kemoterápia a rákkezelésben, jelentős kockázattal bír. A kontrollálatlan sejtszaporodás vagy bizonyos fehérje, hormon szabályozatlan termelése súlyos következményekkel járhat. A vírusok toxikus hatásokat okozhatnak, lehetségesek kölcsönhatások a szervezetben jelenlévő vírusokkal is, bár ez a veszély inkább elméleti. A klinikai kutatások során ritkaság volt az emberi halálozás, de nem egészségügyi alkalmazásban igen lényeges ellenérv, hogy maradandó elváltozások, korrigálhatatlan DNS módosítások jönnek létre, melyek következményei hosszú távon kiszámíthatatlanok, és azokkal az idős sportolónak (ha megéri) is együtt kell élnie. A gének pedig befolyásolhatják egymás hatásait, könnyen előfordulhat, hogy nem értjük meg pontosan és nem látjuk előre a fellépő jelenségeket. Lehetőség a sportolók csecsemőkorban, kora gyermekkorban való kiválasztására a genetikai teszt, ez azonban egyrészt erősen elméleti lehetőség, mely etikailag erősen támadható, másrészt bizonytalan hatású, hiszen a teljesítményt személyiségi stb. tényezők is befolyásolják, igen sok gén kölcsönhatása hozza létre a neveléssel, edzéssel együtt, harmadrészt bizonyos megnyilvánuló külső jelek alapján ma is ez a fő szelekciós módszer. Ne feledjük, az állattenyésztés is génmódosítás volt -gondoljunk a szarvasmarhákra vagy a kutya fajtákra- csak jóval biztonságosabb és természetesebb módon. Bizonyos gének kiszűrése, a fajnemesítés speciális körülmények között ronthatja az emberi faj túlélési esélyeit, bár ma is sokan erről álmodoznak. A "javítás" hiú remény, számtalan külső és belső tényező van, amelyek ismeretének hiánya beláthatatlan következményekhez vezethet. A sarlósejtes vérszegénység génjének egyik szülőtől való öröklése a malária ellen nyújt némi védelmet, míg hasonló öröklött betegség génje a Yupik eszkimókat védi a Hemophilus influence B ellen. A takarékos gén az amerikai indiánok túlélését segítette, de most elhízást okoz. A dolgok között lévő kapcsolatokat NEM VAGYUNK KÉPESEK EGÉSZÉBEN ÁTLÁTNI. A jövő remélhetőleg nem a "plasztikai" génsebészeké, és leendő sportolókat sem fognak már génmódosítva világra hozni. Ennek szerencsére nem nagy az esélye. A szépészeti felhasználása a gyógyszereknek megállt a fogyasztószereknél és szteroidoknál, még a GH sem igazán lépte át a küszöböt, és különösen nem gyermekkorban, amikor igazán látványos (és ártalmas) hatást tud kifejteni. A legrizikósabb csoport tehát az élsportolóké. Ha a feketepiacon megjelennek ezek az anyagok, és orvosi segítség nélkül kerülnek alkalmazásra, az beláthatatlan egészségügyi következményekkel járhat. Nincs rá garancia, hogy a beütetett gén, vírus DNS szakasz nem okoz mutációt vagy rosszindulatú elváltozást, noha bizonyíték sincs rá.

Távoli jövő a génterápia? Meglehet. Az is lehet, hogy túl rizikósnak találják majd a sportolók, és nem fogják alkalmazni. De egyet senki se felejtsen el: a génterápia jelenleg-egyelőre elérhetetlen, de az ismertetett anyagok többsége laborok számára már kapható (ITT például, számos egyéb helyen számos egyéb anyag is hozzáférhető)... A laborok jelentős része a segédeszközök és anyagok gyártásából tartja fenn magát. A sejttenyészetekhez, állatokhoz (tekintsünk el az ár problémájától) szükséges kísérleti mintákhoz megfelelő valós vagy fiktív laboron keresztül bárki hozzájuthat, igaz, az alkalmazandó dózisok nem ismertek pontosan, és a következmények is bizonytalanok. De nyilvánvaló, Daniel Gray túl optimista (a doppingellenzők szempontjából) vagy túl pesszimista (a doppingolni szándékozók szempontjából) volt, a sportolók már ma alkalmazhatják ezeket a kész fehérjéket, növekedési faktorokat, melyek in vitro (sejttenyészeteken, nem élőlényeken végzett) kísérletekhez kis dózisban kaphatóak. Pár éven belül a termelt anyagok köre is jelentősen ki fog bővülni, az áruk is jelentősen csökkenni fog. Várhatóan az első sikeres állatkísérletek adatainak kiértékelése után széles körben el fognak terjedni ezek a rekombináns technikával előállított fehérjék, ahol pedig ezek már lezajlottak, ott erőteljes igény lép fel az adott anyagra, amely megteremti az igény kielégítőit is. Pár év múlva előfordulhat hasonló helyzet a virális és nem virális vektorokkal bejuttatandó növekedési faktor és hormon DNS-ekkel, majd egy újabb lépcsőfokként más az izomzatért felelős gének bejuttatásával, melyekkel az emberi génterápia belép az illegális módszerek sorába. Ha nem következnek be nagy változások, a szakadék a profi sport és szabadidősport a szuper atléták és átlagemberek közti áthidalhatatlan akadállyá válhat. Ha megoldódik a kimutathatóság problémája, akkor csak egy viszonylag szűk réteg, az amatőr és profi testépítők lesznek vevők a biotechnológiai módszerekre, de ők biztosan.

Eddig tartott ez a rövid kis ismertetés, mely nem törekedhetett a teljességre, csak arra, hogy kiszélesítse a látóhatárt, új megvilágításban mutassa be a doppinggal kapcsolatos kérdéseket. Jelen pillanatban, amikor ez az új tudomány és új doppingmódszer születik, nem vagyunk képesek belátni a benne rejlő lehetőségeket (sem a veszélyeket), és így van ezzel néhány dopping guru is. Láthattuk a szakirodalom is tartalmaz félreértéseket, tévedéseket, egész egyszerűen a sok nyitott kérdés miatt. De ki tudná elképzelni, hogy néz ki egy miosztatin blokkolt, MGF vektorral beoltott, IGF-I-el kezelt -mer' minek mindent beletenni-, inzulint és szteoidokat is használó testépítő? Jó, reális veszély, hogy nagyon halottnak, senki sem sejti hogyan bírja (valójában könnyen előfordulhat hogy makkegészséges és minden értéke a normál határon belül van), de ha él, mekkora lehet a versenysúlya? 180-200kg? Elviseli ezt a szíve? Vagy őssejteket, esetleg VEGF vektort kell belenyomni (ezek már működő terápiák néhány külföldi kórházban)?

Még nem tudjuk, de pár éven belül kiderülhet!

Tihanyi András
Dietetikus

Génterápiával gyógyítható a vakság

Nagy előrelépésről számoltak be amerikai kutatók a vakság egy ritka, örökletes formájának génterápiás kezelésében a Science Translational Medicine című szakfolyóirat legfrissebb számában.

A terápia, amit korábban 12 ember egyik szeménél próbáltak ki, jól működött a második szakaszban is, amikor három résztvevő másik szeménél alkalmazták. A jelek arra utalnak, hogy a kezelés biztonságos, hatékony és nem löki ki a páciensek szervezete a jól működő gént tartalmazó anyagot.

"Az aggodalmunk az volt, hogy az első kezelés vakcinaszerű immunválaszt válthatott ki, amely arra késztetheti a páciensek immunrendszerét, hogy fellépjen az idegen anyaggal szemben egy újabb behatáskor" – magyarázta Jean Bennett kutatásvezető, a Pennsylvania Egyetem szemészprofesszora. A kockázat ellenére az eredeti tanulmány három felnőtt résztvevője vállalta, hogy másik szemén is kipróbálják a terápiát.

A klinikai próba első szakaszának eredményeit 2009-ben tették közzé, valamennyi önkéntes látása javult némiképp, a 12 emberből hat pedig nem számított a továbbiakban hivatalosan vaknak. Az első tesztsorozatban az önkéntesek életkora 8 és 44 év között volt, közülük négy gyerek (8, 9, 10 és 11 évesek), a legjobb eredményt náluk érték el a forradalmian új, génterápiás eljárással.A kísérleti terápia résztvevői egy öröklött szembetegségben, az úgynevezett Leber-féle veleszületett vakság (Leber congenital amaurosis; LCA) kettes típusában szenvednek. Ezt az RPE65 nevű gén rendellenessége okozza, mert a retinasejtek működéséhez szükséges A-vitamin-származék nem termelődik náluk. A Leber-féle betegségben a szem retinájának elfajulása már kisgyerekkorban jelentkezik és rohamos látásvesztéssel jár, majd teljes vaksághoz vezet, jelenleg nem létezik hatékony kezelési módja.

A génterápiás eljárásban a megfelelően működő DNS-darabkát egy szállítójárműként használt, ártalmatlanított vírus segítségével juttatják be a sejtekbe.

Ha hemofíliában szenvedsz, és számolod a napokat a tökéletes gyógymód megjelenéséig, akkor van számodra egy jó és egy rossz hírünk. A rossz hír: a gyógymód sajnos nem hetek vagy hónapok múlva lesz elérhető. A jó hírünk viszont az, hogy a csodálatos és nem kevésbé fantasztikus génterápiával kutatók közelebb jutottak a megoldáshoz, mint eddig valaha.

Az orvosok régóta tudják, hogyan gondozzák a hemofíliát, az olyan intézmények kutatói, mint az Aflac Cancer Center and Blood Disorders Service of Emory University (Emory Egyetem Aflac Rákcentrum és Vérbetegség Ambulancia) és a Children’s Healthcare of Atlanta (Atlanta Gyermekegészségügyi Szolgáltató) rettentően optimisták és tuti biztosak abban, hogy tudják, hogyan lehet meggyógyítani a betegséget.

„Sokféleképpen gyógyítottunk meg egereket” –mondta Trent Spencer, Ph.D., az Aflac Génterápiás Laboratóriumának igazgatója és az Emory Egyetem Orvosi Karának gyermekgyógyász adjunktusa.

„Mostanra már rutin eljárássá vált a hemofíliás egerek meggyógyítása. Az egerektől az emberekig eljutni azonban óriási lépés: jelenleg ezt próbáljuk megtenni!” – nyilatkozta a csodadoki.

A génterápia olyan kísérleti módszer, ami lehetővé teszi, hogy az orvosok a mutálódott (rossz) gén egészséges változatát, vagy akár egy teljesen új gént illesszenek az ember sejtjeibe, hogy megelőzzenek vagy kezeljenek egy betegséget. A fáradhatatlan kutatók egy évtizede dolgoznak ezen a módszeren, és ezalatt az eredmények egyszerre voltak bátorítóak és nyomasztóak.

„Sok időbe telt, amíg megértettük, hogy a géneket hogyan lehet terápiás célra használni” –magyarázta Spencer, de azért azt is hozzátette, hogy a kutatási eredmények minden évben jobbak és jobbak lettek.  „Volt, aki először azt gondolta, hogy ha sikerül megtalálni a génhibát, a kijavítása már viszonylag egyszerű lesz, de most már értjük, hogy milyen összetett dolog a génátvitel folyamata.  Most visszaléphetünk, és remélhetőleg növelhetjük a génátviteli rendszereink hatékonyságát!”

A génterápiás kutatások akkora lendülettel indultak, mint a pofozkodó világbajnokság győztes gyorsaságú sallere, de aztán mintha már egyik ütés sem talált volna célba. A kutatás ekkor ugyan látszólag lelassult, valójában azonban a minden kütyüvel felszerelt titkos laboratóriumokban világszerte óriási erőfeszítések zajlottak, hogy jobban megértsék az első génterápiás klinikai vizsgálatok eredményeit. Ezek a kutatások és az első klinikai vizsgálatok rendkívül eredményesek voltak Spencer szerint. „Az elmúlt évtizedben tanultakat most a hemofília új génterápiás módszereibe építjük be” – árulta el.

A hemofília a leggyakoribb súlyos, örökletes alvadási zavar, amely minden 5000 férfiből egyet érint. A betegséget a VIII. véralvadási faktort előállító gén mutációja okozza. Legtöbbször a családban már előfordult a betegség, de az esetek kb. 30%-ában egyáltalán nem volt erre példa. A betegséget a VIII. faktor génjének spontán mutációja okozza, így a kulcsfontosságú fehérje nem termelődik. A génterápia elméletben egy vírust használhatna – amelyet természetesen ártalmatlanítanak, szóval nem kell megijedni –, hogy bevigye a megfelelő VIII. faktor géneket.

Spencer és csapata például azt tervezi, hogy betegek csontvelőjébe genetikailag módosított humán immundeficiencia vírussal (HIV) juttatják be a VIII. faktor génjeit.

A Spencer és munkatársai által jelenleg fejlesztés alatt álló kezelést egy laza nap alatt, ambuláns formában el lehetne végezni, és a génbeültetésen átesett sejtek egészen életetek végéig termelhetnék a VIII. faktort. A csoport azon agyal, hogy még az év folyamán leül tárgyalni az Egyesült Államok gyógyszerhatóságával (FDA), hogy átdumálják az új kezelés klinikai vizsgálatának lehetőségeit.

Spencer és csapata nem az egyetlen kutatócsoport, akik azt vizsgálják, hogy a génterápia hogyan javíthatja az életeteket. Itt van például Dr. M. Ian Phillips, aki szintén a hőn áhított gyógymód kifejlesztésére tette életét.

„Ez egy nemzetközi betegség, nemzetközi kutatási erőfeszítésekkel” – mondta Ian, aki egyébként a Keck Graduate Institute alkalmazott élettudományok Norris professzora. Ő amúgy azt vizsgálja, hogy más génfaktorok, például a VII. faktor beillesztése járhat-e esetleg valamilyen előnnyel.

Phillips kutatása a harctéri sérülések miatti vérzésre összpontosít. Kifejlesztett egy génkapcsolót, amely bekapcsolja a VII. faktort, ha a vér oxigénszintje leesik, ami vérzés esetén jellemző. A projektet az Egyesült Államok hadserege támogatja. Célja az, hogy segítsen a harcban több belső és külső vérzési sérülést elszenvedett katonáknak, akiknél nem jöhet szóba a kötözés és más kezelés sem.

„A harcmezőn a halálesetek húsz százaléka vérveszteség miatt történik és ha a sebesült katonák gyors vizsgálata nem történhet meg, akkor szükség van egy automata kapcsolóra, amely beindítja a VII. faktort és elállítja a vérzést” – nyilatkozta Ian Phillips, aki amúgy őssejtekben is módosította a géneket, hogy életmentő fehérjéket hozzanak létre.

Az orvosi kutatás ugyan költséges és időigényes (hosszú-hosszú évek kellenek hozzá, hogy egy klinikai vizsgálati folyamat végbemenjen), a génterápia esetében viszont csodadokink szerint a valódi probléma nem az idő, hanem a biológia. „Miért működik valami az állatokban, és az emberben nem?” – teszi fel a kérdést tök jogosan.

Nem nyújt ugyan vigaszt, de más betegségek területén (pl. diabétesz, rák vagy Alzheimer-kór) a kutatók ugyanazokba a problémákba ütköznek. „Nehéz a laboratóriumban utánozni azt, amit a biológia a természetben magától tesz meg számunkra!” – kesergett picit Ian.

„De az üzenet a remény üzenete” – teszi hozzá optimistán. „A génterápiák fejlődnek. Nem csoda, hiszen bizonyos problémákra ezek nyújtják a legjobb megoldást. A tudomány saját magára épít, és ez azt jelenti, hogy most közelebb vagyunk az új génterápiákhoz, mint eddig valaha.” Amíg ilyen jófej, optimista kutatóorvosok léteznek a világon, nagy baj nem lehet. Nem igaz?

Genetikailag módosított élőlények 

[bevezető szerkesztése]

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

Egy szentjánosbogár-faj (Photinus pyralis)luciferáz génjét hordozó dohánynövény sötétbenbiolumineszcens fényt bocsát ki.

Genetikailag módosított élőlény, (angolul Genetically Modified Organisms vagy rövidenGMO) olyan élőlény, amelynek genomját (génállományát) mesterségesen, molekuláris genetikai eszközökkel hozták létre. E technológiákat rendszerint rekombináns DNStechnológiának nevezik. A transzgenikus élőlények esetében más fajból származó géneket ültetnek be a GMO-ba, tehát olyan génkombinációt hordozó lényt hoznak létre, amely a természetben gyakorlatilag nem jöhet létre. A „GMO” fogalom kapcsán többnyire ilyen transzgenikus lényekről van szó, de valójában nem minden GMO transzgenikus lény. A genetikai manipuláció rendszerint a zigótát vagy az ivarsejteket, esetleg az ezekben is öröklődő sejtszervecskéket (színtestek, mitokondrium) érinti, ezért a GM szervezetek utódai is GM szervezetek (vagy csak egy hányaduk az), így egyszeri beavatkozással tartósan továbbtenyészthető (-termeszthető) GM fajták hozhatók létre. Olykor a genetikai manipuláció csak a szomatikus sejtek egy részére terjed ki, ekkor annak eredménye nem öröklődhet.

Tartalomjegyzék   [elrejtés]  1 Génmódosított mikrobák 1.1 Gyógyászati felhasználás 1.2 Katonai felhasználás 2 Génmódosított növények 2.1 Az Európai Unió viszonyulása a GM növények termesztéséhez 2.2 Magyarország viszonyulása a GM növények termesztéséhez 2.3 GM kukoricafajták körüli vita Magyarországon 3 Génmódosított állatok 4 Génmódosított emberek 5 Források 6 Külső hivatkozások

Génmódosított mikrobák [szerkesztés]

Viszonylag egyszerű genetikai felépítésük miatt a baktériumok voltak az első szervezetek, melyek genetikai kódját módosították.[1]

Gyógyászati felhasználás [szerkesztés]

A GM baktériumok egyik legfontosabb szerepe a gyógyászati hasznú emberi fehérjék tömegtermelése.[2] Emberi gént hordozó GM baktériumok állítják elő például azt az inzulint, amivel a cukorbetegség tüneteit kezelik.[3] Szintén GM baktériumokkal termeltetnek olyanvéralvadási faktort, amellyel a vérzékenység tüneteit,[4], illetve olyan növekedési hormont, amellyel a növekedési zavarokat kezelik.[5][6] A baktériumok által termeltetett emberi fehérjék lényegesen biztonságosabbak, mint a korábbi készítmények, amelyek holttestekből kivont fehérjék voltak[7], és ezért AIDS, hepatitisz C és Creutzfeldt-Jakob kór fertőzés kockázatával jártak.[7][8]

A szájunkban élő Streptococcus mutans cukrot fogyaszt és olyan savat termel, amely fogszuvasodást okoz. A közelmúltban e baktérium olyan változatát hozták létre, amely sav helyett etanolt termel. Feltételezések szerint a a fogszuvasodás megelőzhető volna, ha szájunk természetes baktériumflóráját e GM baktériumokkal helyettesítenénk.

Katonai felhasználás [szerkesztés]

A biológiai fegyver céljára termelt emberi kórokozók hatékonyabbá tehetők genetikai manipuláció által. Így például a Szovjetunió illegális biofegyver programjában antibiotikumok elleni rezisztencia-géneket ültetett a tömegtermelésre szánt pestis és tularémia baktériumokba, valamint létrehozott „kiméra jellegű”, hibrid kórokozókat is.[9]

Génmódosított növények [szerkesztés]

Bt kukoricát szemlélő gazdák Kenyában

A GM növények termesztése a világban 2005-ben. A termés 95%-a 5 nagy országból származott: narancs, további termelő országok: sávozott, kísérletek folytak: petty.

Az A vitamin hiány elterjedtsége a világban aWHO szerint

A transzgenikus növények által a nemesítők többféle célt érhetnek el, például fokozhatják agyomirtószerekkel vagy a rovarokkal szembeni ellenálló képességet, növelhetik a szárazságtűrést, vagy javíthatják a termés táplálkozástani értékeit, például vitamin-tartalmát. Az első GM növények 1996-ban kerültek forgalomba, ezek a glufosinate és glyphosategyomirtókkal szemben voltak ellenállóak. Szintén korai fejlesztés a Bacillus thuringiensisbaktérium toxinját (=Bt toxin) hordozó kukorica fajták, melyek egyes rovarfajok károsításával szemben ellenállóak. Sokak szerint aggodalomra ad okot, hogy e fajták több ezerszer annyi toxint termelnek, mint az ugyanerre a toxinra, mint permetezett növényvédőszerre engedélyezett maximális dózis.[10]

Ma már számos új, ezeknél sokkal fejlettebb fajta vár bevezetésre. Jelenleg nagyüzemi termesztésben van néhány gyomirtóknak ellenálló és rovarrezisztens GM szója-, gyapot-,repce- és kukoricafajta.

Az ún. aranyrizs a rizs (Oryza sativa) olyan GM változata, mely béta-karotint termel, ami azA vitamin prekurzora.[11] Alkotói szerint ez jelentősen enyhíthetné az egyes trópusi országok szegény lakosságának egészségügyi gondjait. Az A vitamin hiánya ma világszerte több millió gyermek egészségét károsítja, és évente 250-500 ezer gyermek megvakulását okozza, legnagyobb arányban Délkelet-Ázsia és Afrika szegény, főként rizsen élő lakosságában.[12][13] Az aranyrizs ma sehol nincs forgalomban, részben a Greenpeacetiltakozása miatt, amely minden genetikai manipulációt ellenez.

A MOL vezető közgazdásza szerint a bio-üzemanyagok előállításához alkalmas energianövények nemesítésében jelentős szerepe lesz a géntechnológiának.[14]

A GM fajták szabadalom által védett szellemi termékek, melyek tulajdonosai gyakran nagy multinacionális cégek. Sok országban, köztük hazánkban is, elkeseredett küzdelem folyik a fajták termesztésének bevezetését szorgalmazó tulajdonosok, illetve a környezetvédelmi mozgalmak és hatóságok között. Ez utóbbiak a nagyüzemi termesztés bevezetését legfeljebb csak alapos környezettudományi vizsgálatok előzetes elvégzése után tartják elképzelhetőnek. Ezzel szemben a tulajdonosok gyakran elfogultsággal vádolják a vizsgálatokat követelő hatóságokat, megakadályozzák a vizsgálatok elvégzését, miközben a médiában azonnali és korlátlan tömegtermelést szorgalmaznak.

Az Európai Unió viszonyulása a GM növények termesztéséhez[szerkesztés]

Az Európai Unió 2004 májusában oldotta fel a genetikailag módosított terményekre vonatkozó hat éves tilalmat, s egyben megszabta azok szigorú engedélyezési és címkézési szabályait. Ennek ellenére több uniós tagország egészségügyi és környezetvédelmi megfontolásokból nem járul hozzá a genetikailag módosított élelmiszerek behozatalához és forgalmazásához, akaratukat azonban EU szinten nem tudták érvényesíteni. Az Európai Bizottság már több genetikailag módosított kukoricafajta importját és forgalmazását engedélyezte, termesztésükhöz azonban nem járult hozzá.

Magyarország viszonyulása a GM növények termesztéséhez [szerkesztés]

Az érvényes európai jogszabályok hazánkban is előírják, hogy minden 0,9% feletti GM alapanyagot tartalmazó terméken jelölni kell, hogy az genetikailag módosított összetevőt is tartalmaz.

Hazánkban jelenleg (2008) moratórium tiltja a GM növények szabadföldi termesztését, és az 5 parlamenti párt teljes egyetértésben támogatja e moratórium fenntartását. E szokatlan ötpárti egyetértés részben az Országgyűlés szakértői szervezeteként működő GMO Kerekasztal munkájának eredménye.

E kerekasztalt Dudits Dénes akadémikus, az MTA élettudományi alelnöke és a Szegedi Biológiai Központ főigazgatója „hithű, biotechnológiát ellenző aktivisták” olyan csoportjának tekinti, akik a „GM növények kiátkozását teljes meggyőződéssel hirdetik”, noha„szakmai korlátaik nyilatkozataikban jól tetten érhetők”, miközben a testület „nem átall alantas eszközöket támogatni [sic!], hogy a legabszurdabb jogi trükkökkel akadályozzák a képviselők korrekt, tudományos hitelű tájékoztatását”.[15]

A génmódosított növények magyarországi megítéléséről hosszas közéleti viták zajlanak [1].

2012. január elseje óta a Magyar Alkotmány is kimondja, hogy a gmo használata tilos a mezőgazdaságban. "XX. cikk (1) Mindenkinek joga van a testi és lelki egészséghez. (2) Az (1) bekezdés szerinti jog érvényesülését Magyarország genetikailag módosított élõlényektõl mentes mezõgazdasággal, az egészséges élelmiszerekhez és az ivóvízhez való hozzáférés biztosításával, a munkavédelem és az egészségügyi ellátás megszervezésével, a sportolás és a rendszeres testedzés támogatásával, valamint a környezet védelmének biztosításával segíti elõ."[forrás?]

GM kukoricafajták körüli vita Magyarországon [szerkesztés]

A legélesebb hazai GMO vita egyes kukoricafajták szántóföldi termesztésének engedélyezése vagy tiltása kapcsán alakult ki, az érveket prof. Heszky László akadémikus (Szent István Egyetem, Genetikai és Biotechnológia Intézet) cikke nyomán az alábbiakban összegezzük.[16]

E fajtákban több, bakteriális eredetű gén kap szerepet: az ún. PAT gén egy totális gyomirtóval (glufozinát) szembeni ellenálló képességet, a Cry1 toxin génje a kukoricamoly lárvákkal szembeni védelmet, végül a Cry3 gén a kukoricabogárral szembeni ellenálló képességet biztosíthatja. (Ez utóbbi két gén a Bt toxin egy-egy változatának termeléséért felelős.)

Kukoricamoly hernyója a kukorica levelén. Hazánk nagy részén nem okoz gazdasági károkat

GMO-ellenes francia aktivisták

Előnyök:

• a gyomirtás totális gyomirtószerekkel könnyen megoldható;
• a gyomirtás a más gyomirtókkal szemben rezisztens gyomokkal szemben is hatékony;
• vetésforgó nélkül, monokultúrában is termeszthető;
• a vetőmag és a hozzávaló gyomirtó egy csomagban kapható;
• moly- vagy bogár-kártétel esetén, vegyszerezés nélkül többlettermés nyerhető;
• a különböző genetikai fejlesztések ma már egyazon fajtában egyesítve is kaphatók;
• megtakaríthatók a permetezési és vegyszer-költségek.

Hátrányok és kockázatok:

• kialakulnak a totális gyomirtókkal szemben rezisztens gyomnövény-változatok;
• kialakulnak a kukorica Bt toxinjaival szemben rezisztens moly- és bogár-változatok;
• a szél által terjesztett pollen (virágpor) a szomszédos, hagyományos állományokban is termékenyít, ez a hagyományos fajták termelőinek és különösen a biotermesztőknek gazdasági kárt okoz (az ő termékeiket is GM-tartalmúnak kell megjelölni, piaci veszteségüket a GM termelőnek kell megtérítenie);
• hiányoznak a tapasztalatok a totális herbicidek talajra és élővizekre gyakorolt hatásairól;
• a Bt toxint a növény minden sejtje termeli, mennyisége kb. 1500-2000-szerese a hasonló permetezőszer engedélyezett dózisának, ez élelmiszerbiztonsági aggályokat vet fel;
• a talajba szántott növényi részekben lévő toxin lassabban bomlik el, mint a hasonló permetezőszer toxinja;
• nincsenek tapasztalatok a Bt kukorica tartós termesztésének hatásairól, főként nem a Kárpát-medencéből, noha az egy elkülönült biogeográfiai régió, de egyes tanulmányok szerint védett lepkék állományait veszélyezteti;[17]
• a GM vetőmag drága;
• a hagyományos gyomirtás a kukoricában kellően eredményes;
• a kukoricamoly hazánk területének nagy részén nem okoz kárt, ezért nem védekeznek ellene, és így megtakarítható költség sincsen;
• a kukoricabogár lárvák kártételen ellen a vetésforgó megbízható védelmet nyújt;
• a GM hibridek termelőjének évente új vetőmagot kell vásárolnia, előző évi terméséből nem vethet;
• a GM hibridek termelése jelentős adminisztratív terhekkel és járulékos beruházásokkal jár (tanfolyam végzése, külön terménytároló stb.);
• a legújabb hibridek már több bakteriális gént együttesen tartalmaznak, ezek együttes hatása azonban nem kellően ismert;
• a GM fajták termesztésének esetleges engedélyezése a hazai növénynemesítők és a hazai vetőmagtermesztés bukását eredményezné, ami hazánk gazdasági kiszolgáltatottságához vezetne;
• jelenleg inkább a GMO-mentes termékekre van piaci igény, a hazai agrárexport vásárlói értékelik Magyarország „GMO-mentes” státuszát.

Összességében természetesen nem az érvek és ellenérvek darabszáma számít. Ez a hazai esettanulmány segíthet megérteni azokat a dilemmákat, amelyek a GM fajták bevezetése vagy tiltása kapcsán világszerte felmerülnek, amelyek fő csoportjai: gazdasági hatás, pl. évről évre új vetőmag vásárlásának kényszere, az emberi egészségre gyakorolt hatás, illetve az élővilág többi részére, pl. talajlakó szervezetekre gyakorolt hatás. Ezen felül, mivel a génmódosított növények alkalmazása általában az ipari mezőgazdaság részeként történik, ez utóbbira vonatkozó összes kritika vonatkozik a génmódosított növényekre is.[18]

Génmódosított állatok [szerkesztés]

GloFish: genetikailag módosított, ezértfluoreszkáló zebradániók.

A laboratóriumi állatok, így például az ecetmuslica, a házi egér és a vándorpatkány sokféle transzgenikus alakját hozták létre tudományos kísérletek céljából. Szintén tudományos kísérletek céljára hozták létre a zebradánió vörös, sárga, vagy zöld színben fluoreszkáló formáit, de ezeket már díszállatként is forgalmazzák.

Az ún. Enviropig egy transzgenikus disznófajta, melynek ürüléke más disznókéhoz képest környezetbarát, mert csökkent mértékben tartalmaz foszfátokat. Kifejlesztői azt remélik, hogy elterjedése esetén a folyókat és tavakat kevésbé fenyegeti majd az eutrofizálódásveszélye.[19] (Az édesvizek eutrofiációjának fő oka a foszfát-szennyezés.)

A BioSteel egy különleges rostos anyag, amelyet a pókháló fehérjéire emlékeztető alapanyagból készítenek. A nyersanyagot transzgenikus kecskék tejéből vonják ki.

Génmódosított emberek [szerkesztés]

A versenysport tisztaságát sokak szerint alapvetően új, genetikai jellegű dopping eljárások is veszélyeztetik

Az emberi genom módosításának a nyilvános szakirodalomban is leírt módszerei nem azivarsejtek vagy a zigóta, hanem a szomatikus (testi) sejtek genetikai módosítására irányulnak. E változások tehát nem öröklődnek.

Az ember genomjának gyógyászati célból való módosítását genetikai terápiának, vagy röviden génterápiának nevezik.

A sportteljesítmények genetikai manipulációval való, illegális fokozása, az úgynevezettgéndopping ma már súlyosan veszélyezteti az versenysport tisztaságát.

Járványtörténet Rémisztő járványok Mindig is léteztek, többek között ma mar reg elfeledettek, kiütéses tífusz menta 1, 1 1 loimos Verhás adva, nincsenek megszorítások (összefoglaló antik kifejezés járványokra 1), Mely AZ athéni Aranykor végét jelentette. A pestis 3,000 éve bukkan Fel újra es újra. Ie 224 óta Kínában is ismerték es Görögországban. Európa egy VI. es VIII. század között az ELTE AZ Első Nagy járványokat. A középkori Itáliában Csák "la grande mortalega"-nak, a Nagy halálnak nevezték: 1346 es 1352 között csaknem 25 millió Európába emberéletet követelt. Párizs akkori lakosságának féle, Hamburg es Siena polgárainak kétharmada odaveszett. Három évszázad elmúltával Londonban is tízezreket ragadott magával.   1890-ben aztán újra felbukkant Ázsiában es elérte Afrikát, Ausztráliát es 1900-ban Amerikát is. 1910/11-ben Mandzsúriában hatalmas tüdőpestis-járvány károkozással ki, 1936-ban Málta következett. Indiában 1994-ben pusztított, majd 1997-ben MADAGASZKÁR voltos soron. A WHO adatai szerint évente megát ma is parázs 2,000 fertőződik MEG újonnan. A XVI. századtól fogva több menta 30 tömeges influenzajárványt tartanak számon, a legpusztítóbb 1918-ban több menta 20 millió Ember életét követelte. Himlőben AZ 1960-as években is évente 10-15 millióan betegedtek MEG, közülük 2 millióan haltak MEG. 1967-ben aztán a WHO Minden 1 Világ tájára kiterjesztett oltási kampányt indított. 1975-ben Indiát himlőmentesnek nyilvánították. Jelenleg Csák AZ USA-ban, Nagy-Britanniában, Oroszországban es Kínában található megát egy vírus: a Katonai kutatólaboratóriumokban.   A kóreai-háborúban amerikai katonák 1 hantavírus halálát okozta, 1997-ben pedig Dél-Amerikában is felütötte fejét a vírus 1. AZ ebolavírus 1976-ban Afrika egyenlítői régióiban jelentkezett, 1995-ben Szudán Déli részén es Kongóban, Gabonban, 1997-ben majd 2000-ben Ugandában. 2001 decemberében újra kitört AZ ebolavírus Gabonban es Kongóban. Sok fertőző betegséget mai napig 1 SEM sikerült legyőznünk: AZ AIDS, AZ ebola, a malária Ellentmondásos 1 tuberkolózis Mellett tífusz, trachoma, lepra es 1 gyermekágyi Láz továbbra is fejletlen országokban pusztít 1. Különösen érintett Afrika, a balkáni országok Szovjetunió utódállamai es 1: 1 itt visszatérőben szifilisz, a diftéria, a gyerekbénulás Ellentmondásos 1 kolera.Egyedül 1998-1999 telét vizsgálva 60,000 kolerabeteget Regisztráltak Afrikában, világszerte pedig összesen 200,000 Ember voltos érintett, akik közül 8,000 Meg is haltak.

Járványfajták és kórtani jellemzőik AIDS A szerzett immunhiányos betegség korrekt megnevezése Orvosi szerzett immunhiányos tünetegyüttes. AZ AIDS EGY fertőző vírusbetegség, illetve 1 Végső stádiuma egy emberi immunhiány vírus (HIV) által okozott sejtszerű immunrendszeri elégtelenségnek, 1 Mely szervezet ellenállóerejének súlyos zavarát majd annak összeomlását okozza. AZ Ember életfontosságú védekezőrendszere tökéletesen megsemmisül Ellentmondásos 1 legkisebb fertőzés nagyon súlyos megbetegedéshez vezethet halálos adva, nincsenek megszorítások. az Ez a modern járvány eddig több menta 25 millió Ember életét követelte. AZ AIDS-betegek 70 százaléka Afrikában el: a szubszaharai régiókban 2001-ben több menta 2,3 millió Ember megállt MEG AIDS-ben, ugyanebben az AZ es évben 4 millióan fertőződtek MEG újonnan. BSE szarvasmarhák szivacsos Enzephalopathie, adva, nincsenek megszorítások másnéven kergemarhakór EGY szarvasmarháknál fellépő sorvadásos agykárosodás, Mely EGY Nagy port kavart ideig Fel, es mara úgy tűnik feledésbe merül Megint. BÉT nemcsak 1 tehénistallóban leselkedik. A veszélyt jelenthet báránykaraly van. Tudósok mindenesetre NEM zárják ki ennek lehetőségét 1, bár eddig senkinek SEM sikerült százszázalékig bebizonyítani, hogy a BSE birkákat is megfertőzhet, es azok pedig továbbíthatják 1 fertőzést AZ emberre. Amennyiben EZ bebizonyosodik, nagyon megugorhatna AZ újfajta Creutzfeld-Jakob-Korban szenvedők száma. A betegség ezen verziója 2001 közepéig körülbelül 100 parázs életét követelte. Kutatók abból indulnak ki, hogy az AZ emberi BSE-vírus kapcsolatban minden BSE-tól Z-ig Állati vírussal. EZ AZ Ember Központi idegrendszerét megtámadó betegség Két neurológusról kapta névét 1: Hans-Gerhard Creutzfeldt-rol es Alfons Jakobról.   Kolera A kolera asiatica Ellentmondásos a kolera epidemica nevű vírusok Ázsiában, elsősorban Indiában es mas trópusi országokban fordulnak elo.A kolera leghatékonyabban egyszerű higéniai eljárások segítségével előzhető Meg, de EZ Érvényes Minden mas járványra is. A WHO becslései szerint 1 fejlődő országok lakosságának 78 százaléka Tiszta vízhez Valo hozzáférés Nélkül es 85 százalékuk elégtelen csatornázási körülmények között kénytelen élni.   A kolera kórokozója, a Vibrio cholerae (komabacilus) a vékonybélben telepszik MEG, Ott szaporodik majd 1 széklettel elhagyja 1 szervezetet. A betegek által kiválasztott vírus, ellenszavazat nélkül megfelelő higiéniás körülmények között, szennyezett ivóvíz es fertőzött Élelmiszerek útján terjedhet.   Ebola AZ ebolavírus kizárólag Afrikában létezik, es 1976-ban először Regisztráltak. A trópikus esőerdőkből származó Vírus AZ Ebola folyóról kapta 1 nevű nevét, Mely Kongói Demokratikus Köztársaság 1 (korábban Zaire) Északi részén található.   EZ AZ AZ alattomos Vírus egyszálú RNS-vírusok (ribonukleinsav-vírus) családjába tartozik, AZ úgynevezett filovírusokhoz, melyek elágazásokkal rendelkeznek beteg. u-formájúak lehetnek köralakúak adva, nincsenek megszorítások. AZ 1 ebolavírus különbözik legtöbb mas vírustól. Legutóbbi ismereteink szerint 1 vírusburok EGY AZ glikoproteinje megsérti erek falát bélelő endothel Belső sejteket, minek következtében AZ erek áteresztővé válnak. AZ ebolavírus 1 fertőzöttekkel Valo direkt kontaktussal adva, nincsenek megszorítások következtében elhunyt járvány 1 Személy holttestével Valo érintkezés útján terjed, es 1 gyomor-Bel-csatornában valamint 1 tüdőben vérzéses tüneteket okoz. AZ esetek 30-90 százalékában halálos kimenetelű betegség 1. Influenza AZ AZ influenzát úgynevezett influenzavirus okozza, melynek több típusát ismerjük. A vírus cseppfertőzéssel terjed. AZ A2 (Ázsia) kórokozó felelős AZ ázsiai nátháért, ennek EGY válfaja egy Hong-Kong-i nátha vírusa. AZ úgynevezett madár influenza folytán Hongkongban 1997-ben hatan haltak MEG. Mivel az Á-type H5N1-vírust eddig Csák Regisztráltak madaraknál, a hatóságok 1,8 millió csirke, kacsa, liba es Galamb elpusztítását rendelte el.   influenza tünetei AZ EGY Általános, hirtelen fellépő betegségérzet, rosszullét, gyengeség es hidegrázás. Ehhez Láz, fej-es végtagfájdalom, rekedtség, Száraz, fájdalmas köhögés párosul, a belekre húzódott influenza esetén altesti fájdalmak es Erős hasmenés is felléphetnek. Hanta A vírust, melyet 1 Hantaan nevű koreai folyóról neveztek el, egy kóreai háborúban Regisztráltak először. AZ RNS-vírusok családján belül 1 bunya-vírusok fajába tartozik. A hantavírus Kis rágcsálók (pl. egerek) fészekanyagai es azok váladéka (nyál, ürülék) útján fertőz. A fellépő Hanta-lázt légszomj, vérzési tünetek es veseelégtelenség kíséri.   Lépfene (antrax) A lépfenét modern biológiai fegyverként is használják, azonkívül viszont EGY fertőző betegség, Mely elsősorban állatoknál LEP Fel. A lépfene beleket megtámadó formája 1 leggyakoribb AZ állatoknál. Ilyenkor megnagyobbodik 1 LEP-es feketéspiros színűre változik. A Bacillus anthracis kórokozó Neve. AZ AZ Ember állatokkal kontaktus útján fertőződhet Valo Meg, elég 1 1 adva, nincsenek megszorítások bőr szőr megérintése, adva, nincsenek megszorítások AZ Állat rongyaival adva, nincsenek megszorítások keféjével Valo kapcsolatba kerülés. További fertőzési Modok 1 kórokozó belélegzése adva, nincsenek megszorítások fertőzött Élelmiszer fogyasztása. 2001.október Ellentmondásos 2002. január között AZ Egyesült Államokban EGY lépfenefertőzéses merénylet folytán 21-en betegedtek MEG, akik öten meghaltak közüll. Pestis A pestist fekete halálnak is nevezték, MERT 1 pestisbeteg röviddel 1 halal beállta előtt, amikor leáll 1 légzés, sötétvörös szint Fel vesz. EGY nagyon súlyos, fertőző betegség akutbakteriális, Mely ma mar gondot okoz ellenszavazat nélkül.Európában Észak-Amerikában es mara csaknem teljesen kipusztult.   A pestis kórokozója, a Yersinia pestis 1 leggyakrabban rágcsálók, adva, nincsenek megszorítások azokon élősködő bolhák AZ által terjed.Ezek 1 paraziták rögtön Új Gazda utan néznek, ha AZ addigi kimúlt. A leggyakoribb es legveszélyesebb élősködő 1 xenopsylla cheopis nevű patkánybolha, Mely vándorpatkányokat támad MEG IGY es nagyon gyorsan terjed. Himlő A himlő, adva, nincsenek megszorítások latin Neven himlő, EGY veszélyes fertőző betegség, Mely körülbelül 1980 óta kipusztultnak tekinthető. A betegség kórokozója 1 poxvírusok családjába tartozó variolavírus, Mely cseppfertőzéssel, érintésessel, belélegzés útján terjed adva, nincsenek megszorítások. A vírus lappangási ideje 7-11 nap.   

Bevezetés
A génkutatás, a Világ Tudományos kezdeti viharos fogadtatása utan, átütő sikerek Mellett újra es újra kudarcokat is el Kell hogy könyveljen. Egy emberre Valo géntechnikai eljárások kiterjesztése az AZ orvostudományban Új utakat nyit MEG AZ-anyagcsere öröklött betegségek AZ valamint gyógyításában.Ugyanakkor AZ emberi örökítőanyag szerkezetébe Valo beleavatkozás visszaélések rizikóját is magában rejti. Hogyan működnek 1 gének? A DNS (dezoxiriobonukleinsav) EGY olyan makromolekula, amely testünk Minden sejtjében megtalálható es tól Z-ig Összes genetikai információnkat tartalmazza. A DNS sejtmagban kötött szerkezetben 1 helyezkedik el, Amit kromoszómának nevezünk. Minden egyes Ember Minden sejtje kétszer 23 kromoszómával rendelkezik. A kromoszómák hordozzák a DNS-t.   A DNS szerkezetét Francis Crick und James Watson kutatók 1953-ban határozták MEG. Ok fedezték FEL, hogy a DNS Két Hosszú molekulasorból Minden, melyek Kettős spirált képeznek. Mindegyik molekulasor elemből tevődik TOVÁBBI Négy össze, ezeket AZ alapelemeket bázisoknak, Kémiai nevükön nevezzük nukleotidoknak: adenin (A), guanin (G), timin (T) ES citozin (C). AZ emberi testben ilyen bázisok milliói találhatók, láncra fűzött gyöngyök formájában. A bázisok sorrendje határozza megadott MEG 1 genetikai kódot, amelynek segítségével 1 sejt alkotóelemei felépülnek.     Mara sikerült megfejteni AZ emberi DNS-szekvenciáját Irány, A, T, C, G es nukleotidsorrendek milliárdnyi variációját ismerjük. AZ "üzenetét" viszont megát ellenszavazat nélkül értjük teljesen. A genetikai Információ "betűi"-nek 1 Négy báziselem (nukleotid) felel MEG. Ezek hármasával képeznek Együtt EGY "SZOT", vagyis EGY Gent. A gének egyedül, adva, nincsenek megszorítások mas génekkel Együtt határozzák MEG AZ öröklött tulajdonságokat illetve bizonyos anyagok képzésének irányítását. A gének összességét nevezzük genomnak, Mely egy 100 billió testsejtünk sejtmagjában mindegyikének azonos másolatban megtalálható. AZ embernek körülbelül 30,000 génje van, melyek mindegyike tartalmazza azokat az AZ öröklődési információkat, melyek fontosak fehérjeképzéshez 1, AMI pedig Minden szervezet életfontosságú alapját képezi. A gének leolvasásához EGY mRNS nevű anyag szükséges. AZ mRNS "hírvivőként" Működik, es 1 fehérje képzéséhez szükséges utasításokat 1 sejt "fehérjegyárá"-ba, egy riboszómákhoz továbbítja. Amint megérkeztek, a genetikai Információk átíródnak es ezek szerint 1 tervek szerint állítódik elo 1 fehérje.Egy testben rászabott feladatától függően 1 fehérje 1 sejtben Hotel Marad adva, nincsenek megszorítások, 1 adva, nincsenek megszorítások szerepének megfelelő helyre szállítják. A növekvő sejtek DNS osztódásánál-nek van MEG Kell kétszereződnie. EZ újra es újra Meg is történik, mégis előfordulhat, hogy hiba csúszik 1 folyamatba: például EGY rossz betű kerül behelyezésre, adva, nincsenek megszorítások egyszerűen kimarad EGY betű. A sejtek rendelkeznek EGY mechanizmussal, melynek segítségével megtalálják es kijavíthatják AZ ilyen hibákat. Ha viszont 1 hiba bennmarad, mutált gen keletkezik es tól Z-ig e Kód szerint képzett fehérje NEM lesz Képes megadott elvégezésére feladata. Minden Ember átlagban több menta kalap hibás génnel rendelkezik, de ezeknek 1 mutációknak 1 Karos hatásait mégsem érezzük, MERT 1 defektes géneknek Csák 1 másolatait hordozzuk. Mutációk a Természetben MinDig van előfordulatak; rendben evolúció alapját képezik tól Z-ig.       A Humán Genom-Program- Kutatók EGY mamutprogramot hívtak életre, hogy megpróbálják leírni es megmagyarázni testünk Minden egyes génjének feladatát. A Humán Genom-Program-1990-ben indult es 2005-re tervezték 1 lezárását. AZ eredményeket viszont mar ket 1 évvel tervezett Befejezés előtt, 2003-ban is tudták mutatni. Hat Ország (USA, Nagy-Britannia, Franciaország, Japán, Kína es Németország) több menta 20 Kutatóintézete vett részt 1 programban. A projekt költségei Három milliárd Dollart vettek igénybe.       áprilisa óta tehát 2003 AZ emberi gének összesége megfejtettnek vehető. Kiderült, hogy az AZ Emberek genetikai információi 99,8 százalékban azonosak. Meg gia csimpánzzal összehasonlítva 98 százalékos egyezést találunk. Sot megát gia banánt vizsgálva 40 százalékban emberi génekkel AZ azonos géneket láthatunk. Gia es Apró muslicával (Drosophila) összehasonlítva az AZ Ember Csák háromszor annyi génnel rendelkezik. A Föld élőlényei között nyilvánvalóan sokkal Nagyobb genetikai hasonlóság 1, menta EZT 1 kezdetben feltételeztük.   AZ emberi génállomány vizsgálata közben Sok ilyen megdöbbentő es Neha titokzatos Született felismerés. Kiderült például, hogy az AZ emberi genomnak Csák Két százalékát teszik ki 1 gének, a fennmaradó rész tartózkodás mellett kódolható szerkezetekből Minden, melyek feladata egyelőre ismeretlen számunkra. AZ azonosított gének száma is sokkal alacsonyabb, menta gondolták: Csák harmada 1 kezdetben elvártnak. A továbbiakban az Á feladat, hogy 1 Gyógyászat területén kamatoztassuk mindezt, es 1 megismerjük gének jelentőségét betegségekre es AZ egészségre nézve. A genetikai kódot először MEG Kell tanulnunk "elolvasni". A betegséget okozó gének Speciális Mellett 1 genom természetes változatai AZ úgynevezett SNP-k (egyetlen nukleotid polimorfizmus) is szerepet játszhatnak, ezek ugyanis nagyon Nagy számban, csaknem EGY milliónyian, fordulnak elo AZ emberi genom összetevőiként.       Preimplantációs Genetikai Diagnosztika (PGD) Egyes génmutációk olyan betegségeket okoznak, melyek generációkról generációkra továbbadódnak. Ha. AZ öröklődési anyagban valakinél ilyen genetikai elváltozások észlelhetők, akkor fennáll mindkét lehetőség, adva, nincsenek megszorítások átörökíti AZ egyén AZT SEM 1 gyerekeire adva, nincsenek megszorítások. Bizonyosságot úgy kaphatnak 1 Szulok, ha Anya AZ 1 terhesség Első heteiben AZ embriót génvizsgálatnak veti ala (prenatális Diagnosztika). Amennyiben vizsgálati Eredmények 1 kimutatják, hogy az embrió AZ 1 betegséget örökölte, döntési helyzetbe Szulok 1 1 kerülnek terhesség megszakítását adva, nincsenek megszorítások megtartását illetően. Manapság viszont 1 géntechnológia fejlődése EGY másik lehetőséget is nyújt: öröklődő betegségben szenvedő Szulok preimplantációs genetikai választhatják 1 diagnosztikát (PGD) is. EZ AZT jelenti, hogy női petesejteket AZ anyaméhen kívül mesterségesen termékenyítenek MEG Férfi ivarsejtekkel ("in vitro fertilizáció" = IVF). Majd miután 1 sejtek Három szieszta utan 1 elérték nyolcsejtes stádiumot EGY biopsziát hajtanak Végre, minek Soran EGY sejtet eltávolítanak, hogy megvizsgálják örökölte-e 1 Szulok betegségét. Mesterséges megtermékenyítés folytán egy mod van IGY AZ embrió beültetés előtti vizsgálatára, hogy Csák olyan embrió kerüljön AZ anyaméhbe, amely Mentes AZ öröklött beteségektől . EZT AZ eljárást nevezik PGD-nek.     A PGD ugyanúgy menta 1 prenatális Diagnosztika vitatott ELJÁRÁS. Dönthet AZ EGY Ember embrió haláláról, ha örökölte AZ 1 betegséget hordozó férfi? Mi van akkor, ha 1 betegség fejlődik talan KI SEM? Maradjanak AZ öröklődő betegségben szenvedő Szulok gyermektelenek? legyen adva, nincsenek megszorítások MEG 1 lehetőségük kémcsőben egészséges gyermeket "nemzeni". Egy nagyon eltérőek Vélemények AZ egyes országokban. AZ Egyesült Államokban adott AZ AZ orvos es IVF-gyakorlattól függ, hogy rendelkezésre All-E a PGD. Nagy-Britanniában 1 PGD -t szigorúan szabályozza, hogy "emberi megtermékenyítés és az embrió Hatóság" Hivatala. Németországban 1 PGD-t NEM engedéylezik, mivel 1 Jobb öröklődési anyaggal rendelkező gyermekek kiválasztásában AZ emberi méltóság megsértését látják. AZ amerikai Nash Család voltos 2000-ben AZ Első, akik 1 PGD -technikát alkalmazták, hogy biztosítsák Második gyermeküknél nemcsak öröklött betegségektől AZ Valo mentességet, but 1 TOKELETES csontvelőösszetételt van, mivel idősebb lányuk Fanconi-anémiában szenvedett. Világszerte azóta 500 Gyermek Született 1 PGD bevetése folytán; AZ eljárást 11 uniós államban is alkalmazzák. Csák igen kevés betegség esetében ismert 1 felelős génnek AZ emberi genomban elfoglalt Pontos helye, s természetesen Csák IGY ezek kiszűrésére van diagnosztikai eszközökkel mod. AZ egész emberi génkészlet betegségek utáni átvizsgálása adva, nincsenek megszorítások kívánt gyermekek Testi adva, nincsenek megszorítások tulajdonságbeli jellemzőkkel Valo fejlesztése viszont 1 Mai diagnosztikai lehetőségek Mellett egyértelműen a sci -fi világába tartozik.    Géntechnológia: Lehetőség adva, nincsenek megszorítások tévút? A géntechnológia ma határmezsgyén mozog, A lehetséges megoldások között kívánatos es. A szervátültetésekhez például állandóan hiany van donorokból, Csák Angliában 5,000 parázs vár megfelelő átültethető szervre. EGY PPL nevű cég EZT piaci hiányt felismerve 1 géntechnológiai eszközökkel disznókat tenyésztett, melyeknek szívét AZ emberi próba ellenszavazat nélkül lökte ki Volna. az Ez nagyonis lehetséges, a gének ugyanis, melyek 1 Disznó szerveinek fehérjéit kódolják, es melyeket AZ emberi immunrendszer Idegen testként kilökött Volna, eltávolíthatók. Disznók, menta emberi szervbankok? Hasonló szervátültetéseket eddig megát NEM engedélyeztek.   Emberi fehérjék előállítása céljából, emberi géneket állatokba is lesz lehet helyezni. Dollyba van, a klónozott birkába tenyésztői EGY emberi gent ültettek, melyet beillesztettek AZ Állat DNS-Ebe. az Ez a gen AZ Ember véralvadásáért felelős, IGY Dolly tejéből 1 véralvadást okozó fehérje kinyerhető. IGY hemofíliában szenvedő embereket lehetne gyógyítani, akik ellenszavazat nélkül képesek megfelelő fehérje előállítására 1.     Sokan kétellyel fogadják az AZ ilyen es ehhez hasonló kutatási eredményeket. A fenntartás egyik Oka, hogy ezen úton AZ Állati vírusok kerülhetnek az AZ emberi szervezetbe. Feltételezik ugyanis, hogy a HIV-vírus terjedt el IGY. EGY másik kétely ARRA irányul, Szabad-e az AZ embernek saját kedvére AZ állatokat használni géngyárakként es manipulálni. AZ AZ alapvető kétely egyébként, hogy bele Szabad-e egyáltalán 1 AZ embernek genetikai kódba avatkoznia.  De mi köd majd történni akkor, ha EZ 1 Technológia, melyet ma mar AZ állattenyésztésben Ellentmondásos 1 növénytermesztésben hasznosítanak, EGY NAP AZ emberi alkalmazásra kerül géneknél is. A jövőben majd 1 Szulok, gyermekük születése előtt eldönthetnék melyik férfi szeretnék 1 kicsinél eltávolítani es melyiket beilleszteni. Genetikai hibával rendelkező Szulok 1 hibás géneket eltávolíthatnák, hogy egészséges gyermekük Csák jöjjön 1 világra. Testre szabott gyermekek 1 katalógusból? Minden Csák pénz kérdése?   Mivel ilyen genetikai beavatkozásokat Csák 1 fejlett országok polgárai tudnának megengedni maguknak, AZ AZ egésznek lenne AZ eredménye, hogy AZ emberiség feloszlana gia genetikailag megtisztított es EGY "alsóbbrendű" kasztra. EGY Felső réteg Minden betegségtől Mentes lenne, a legjobb génekkel, a többiek pedig továbbra is ki lennének Teve 1 természet kényének. Csák remélni lehet, hogy mindez Science Fiction Hotel Marad! Ma megát NEM tudhatjuk , hogy EGY ilyen folyamatnak mik lennének Hosszú távú következményei 1. es sárban megtudjuk, lehet, hogy mar TUL késő lesz. Génterápia A génterápia célja, hogy olyan betegségeket kezeljen, melyek EGY bizonyos hibás gen által alakulnak ki. Ma körülbelül 2,800 ilyen betegséget ismerünk, 1 menta például hemofília (vérzékenység), AZ izomdisztrófia cisztikus fibrózis 1 adva, nincsenek megszorítások (ek tüdőt érintő súlyos betegség légutakat). A gének elváltozása, Mely ezeket betegségeket okozza felléphet 1 Előzmény Nélkül, de generációkról generációkra is öröklődhet. EGY AZ bérlő Example utóbbi lehetőségre, Viktória királynő, AKI a XIX. es XX. században Szamos utódjára örökítette EZT e betegséget.     A génterápia azon gondolaton alapszik 1, hogy EGY sejtben hiányzó gen Helyes másolatát sejtekbe juttatni 1 igyekszik, hogy lehetővé váljon hiányzó fehérje képzése 1. A génterápia elméletét 15 évvel ezelőtt mutatták BE, ES 1 kutatók rögtön elragadtatva reagáltak 1 lehetőségekre, melyeket az Ez a kezelés nyújtani tudott. AZ Első 1990-es Tanulmány óta világszerte csaknem 400 TOVÁBBI Tudományos értekezés készült génterápiai témákban: sikerekkel, de kudarcokkal teli utat is elénktárva.   AZ egyik problema Sok 1 Az összes közül abban, hogyan lehet 1 géneket AZ emberi sejtbe juttatni. Erre célra 1 1 kutatók vírusokat használnak, mivel azok természetes módon hatolnak lehet sejtjeinkbe, es saját DNS-üket összekötik A mi DNS-ünkkel: tehát igen hatékony hordozóknak bizonyulnak. Mégis EGY Jesse Gelsinger nevű kisfiú EGY hordozóvírus okozta immunrendszerreakció folytán halt MEG. AZ O halála voltos talan 1 legszörnyűbb pillanat génterápia 1 történetében, de egyben fordulópont is. Fel voltak háborodva Sokan Ellentmondásos 1 kutatókat azzal vádolták, hogy TUL gyorsan es Kello elővigyázatosság Nélkül akarnak elérni eredményeket. A génterápia magazin kérdőjeleződött MEG. Egy Vélemények azóta megoszlanak. Ígéretes vizsgálati Eredmények, menta például gyógyult hemofília esete EGY AZ Egyesült Államokban, SEM tudtak ezen változtatni. es aztán megát EGY tragédia történt: Két Fiú génterápiás kezelés Soran Franciaországban leukémiában betegedett MEG. A problémát úgy Tunt Megint 1 hordozóvírusok okozták. A vírus által átvitt Új generációs AZ emberi sejt DNS-ének akármelyik szakaszán, Szabadon beépülhet. Mivel a DNS-UNK legnagyobb részben fölösleges "hulladékból" is, a legtöbb esetben ebből ellenszavazat nélkül történik baj. A Veszely viszont mégis fennáll, hogy AZ Új generációs DNS EGY olyan szakaszába épül lenni, Mely adott funkcióval rendelkezik es IGY 1 normális gen feladata befolyásolódhat. az Ez történt 1 Két Francia fiúnál van: AZ EGY Új gen 1 sejtosztódásért felelős génbe épült lesz, minek következtében 1 sejtek ellenőrizhetetlen módon osztódtak tovább, leukémia alakult ki es. De ezek 1 kudarcok SEM tudták kutatókat 1 1 feladására kényszeríteni HARC. Továbbra is remélhető, hogy génterápia segítségével gyógyíthatóvá 1 válnak olyan öröklött betegségek, melyek kialakulásában EGY bizonyos szerepet játszik gen. es talan AZ ELV kiterjeszthető lesz olyan összetettebb betegségekre is, melyeknél több gen összjátékáról van Szó, menta pl. a diabétesz különböző szívbetegségek adva, nincsenek megszorítások.Génvizsgálatok Egyes génmutációk születésünktől fogva betegséget okoznak, mások Csák hajlamosabbá tesznek bennünket bizonyos megbetegedésekre, menta pl. a Huntington-chorea 1 mellrák adva, nincsenek megszorítások. Génvizsgálattal ehhez ki lehetne mutatni, ki milyen génelváltozásokkal rendelkezik. A BRCA1 génnel rendelkező nőknél például 80 százalékos valószínűséggel fejlődhet ki 65 eves korukig mellrák. EZ NEM AZT jelenti persze, hogy valójában ki 1 betegség törni a köd, menta ahogy EGY ötszázalékos előrejelzésnél sincs MEG 1 biztosítéka annak, hogy AZ egyén NEM köd megbetegedni.Eltekintve attól, hogy AZ AZ érintettnek ezek sokat segítenek Információk ellenszavazat nélkül, fennáll annak a veszélye, hogy génjeik miatt AZ Emberek 1 biztosítótársaságoknál, de lehet, hogy 1 munkáltatóiknál ​​van hátrányban részesülnek. Ha ezek 1 vizsgálatok tovább terjednek, elképzelhető, hogy jövőben 1 1 1 munkavállaló bemutatkozó beszélgetés előtt először génvizsgálati Kell hogy bemutassa eredményeit, hiszen melyik munkáltató szeretne krónikus beteg alkalmazottat felvenni. Na de kalapot Biztos, hogy Csák 1 gének egyedül tehetnek ilyen betegségek AZ kifejlődéséért? Milyen hatással vannak minderre környezeti tényezők 1 1 saját adva, nincsenek megszorítások Életmód, menta például AZ egészséges étrend. EGY genetikailag hajlamos egyén szívbetegségekre ellenszavazat nélkül NEM lehet beteg cigarettázás es túlzott alkoholfogyasztás következtében? Kérdés kérdés hátán, melyek megválaszolásra várnak megát. A törvényalkotók ezért egyértelműen biztosítják 1 paciensek jogát 1 tudatos "tudatlanságra", MERT AZ ilyen géndiagnózisok AZ Emberek életkoncepcióját nyomás ala helyezhetik es önállóságukban es pszichikai stabilitásukban veszélyeztethetik őket.   AZ emberi génkészlet es üzlet AZ Bár az Emberi Genom-Program-Állami támogatással jött létre es AZ Eredmények 1 nyilvánosság rendelkezésére állnak, mégis jónéhány cég megpróbálja AZ Új felfedezések üzleti értékesítését. Cégek megpróbálank egyes gének szabadalmaztatni, AMI annyit jelent, hogy azok 1 géneket, melyeket gyakorlatilag rendben fedeztek FEL, AZ O tulajdonukat képeznék van. AZ elmúlt 10 évben ezerszámra szabadalmaztattak géneket. Például 1 BRAC1 férfi van, Mely mellrák kifejlődését okozhatja. Szabadalmaztatója, 1 Myriad Genetics Inc. Minden cég genetikai próbavizsgálatért 2,400 US Dollart követel, es EZT AZ 1 gent érintő jövőbeni vizsgálatokért is jogdíjat számolnak Fel. De hogyan is birtokolhat valaki EGY férfi? A Szabadalmi hivatalok Kanadában Egyesült Államokban es tól Z-ig úgy döntöttek, hogy ha valaki EGY gent 1 szervezetből elválaszt, meghatároz es annak hasznát bizonyítani tudja, jogosult 1 szabadalmaztatásra. Kutatók es aktivisták, akik hisznek abban, hogy a DNS mindannyiunk öröksége es üzleti irányultságú kiaknázástól védendő anyag, visszautasítják AZ ilyen próbálkozásokat. AZ EURÓPAI Unio 1998-as bioszabadalmaztatási szabályzata kimondja , Mely Termékek szabadalmaztathatók es melyek ellenszavazat nélkül.   Őssejtkutatás AZ AZ őssejtek élőlények fejlődésének Korai szakaszában keletkeznek, es megvan az Á tulajdonságuk, hogy bármely fajta sejtté fejlődhetnek, legyen AZ idegsejt éppen izomsejt adva, nincsenek megszorítások. őssejtek genetikai anyagába AZ Valo Nagy feltűnést keltett beavatkozás, hiszen ezáltal lehetőség nyílna károsodott szervek épségének visszaállítására. Őssejtek például helyreállíthatnák AZ ágy egyes nemműködő részét adva, nincsenek megszorítások Akar Irány szerveket is lehetne transzplantációs célra segítségükkel előállítani. Megfelelő körülmények között bármely emberi szövet kifejleszthető őssejtekből.   Őssejtek származhatnak embrióktól, where az Á feladatuk, hogy különböző fajta 1 sejteket hozzanak létre , Felnőtt szövetből van adva, nincsenek megszorítások vehetik őket, ITT AZ elpusztuló sejtek helyettesítésénél van rájuk szükség. Embrionális őssejteket olyan embriókból nyernek, melyek IVF (Mesterséges megtermékenyítés) útján keletkeznek. A magzati Élet védelme es AZ embriók kutatási célra Valo tenyésztésének megakadályozása céljából néhány országban törvényileg leszűkítették tól Z-ig Valo őssejtekkel Kutatás lehetőségeit. A kritikusok szerint AZ emberi embrión folytatott genetikai kísérletek semmibe veszik méltóságát 1 magzati Élet es utat nyit AZ emberi öröklődési anyaggal Valo manipulációknak. 1 Németországban törvény tiltja embrionális őssejtek átfogóan kinyerését, AZ országba behozatalát Valo valamint 1 velük Valo kutatást. Mas országokban 1 kémcsőben nemzett Élő embriók őssejtjei felhasználhatók, ehhez viszont AZ embriókat Kell hogy pusztítsák el. EZ "Felhasználó embriókutatás" Németországban szintén NEM engedélyezett, Meg akkor sem, ha AZ őssejteket mas országokból hozatnák.   AZ érdeklődés ezért Első sorban 1 Felnőtt őssejtekre koncentrálódik jelenleg. Ezek elkülönítése viszont elég nehéz feladat, ráadásul es 1 sejtek manipulálása SEM olyan egyszerű embrionális őssejtek AZ menta esetében. A Texas Heart Institute brazíliai Pro-1-Cardiaco Kórházzal együttműködve sikeresen kísérletezett csontvelőből izolált Felnőtt őssejtekkel súlyos szívbetegek kezelésére. Ezek AZ őssejtek helyreállítják 1 Új szívszöveteket sejtek kifejlesztésével 1 szívizomban es AZ erekben.     AZ őssejtkutatás tulajdonképpeni célja Irány transzplantációra alkalmas szervek fejlesztése. egy Tokio Egyetemen azon dolgozik Asashima professzor, hogy békák embrionális őssejtjeiből emberi szerveket tudjon előállítani. Eddig sikerült a NEKI 15 Szervét, többek között szem-, Szív-, Vése-es porcszöveteket előállítania. A legtöbb ugyanezt folytatja egerekkel, es mar sikerült a NEKI szöveteket egyszerű, pl. csontvázszerű tenyésztenie izomsejteket. A klónozás A klónozáshoz EGY Érett őssejt, mondjuk EGY bőrsejt DNS-ere van szükség. EZT EGY DNS saját DNS-étől megfosztott megát megtermékenyítetlen csírasejtbe ültetik. Ezek utan 1 Két sejtet electrical merőleges tengely segítségével összeolvasszák (ezzel imitálva 1 szexuális reprodukciót, melynek folyamán 1 spermium 1 petesejttel összeolvad). Majd elkezd osztódni 1 sejt. AZ ELJÁRÁS nehézsége, hogy AZT 1 sejtet, melynek DNS-et felhasználják, először embrionális stádiumba Kell visszahelyezni. A klónozás eredményeként genetikailag teljesen azonos EGY lény születik. Sok Állat jött világra mar klónozással 1, Birka, tehén, Disznó es EGY macska van, de legtöbb 1 IGY Született valamilyen rendellenességben szenved Állat. Minden "egészségesen Született "Öt beteg klónozott állatra kiáll. A legelső klónozott Állat, egy Dolly nevű Birka, AZ egész világon feltűnést keltett Nagy. A bögyös népdalénekesnő Dolly Parton utan kapta nevét 1, mivel EGY Birka mellkasi sejtjéből klónozták. Dolly 1996. július 5-en Született: Edinburgh -ban. Négy bárányt ellett természetes módon, 1998 áprilisában Bonnie-t es 1999-ben Három TOVÁBBI bárányt. Dollyn egyébként mar fajtársainál korábban mutatkoztak jelei AZ öregedés, pl. AZ artritisz. aztán 2003-ban EGY előrehaladott tüdőgyulladás miatt el Kellett altatni. EGY Birka TIZ átlagos tizenkét ev közötti élettartamát, menta Sok mas klónozott Állat, Dolly SEM Erté el. Ma AZ edinburgh-i múzeumban látható kitömve.   AZ Emberi Klónozási Alapítvány, a "Clonaid" AZ Egyesült Államokból 2002 novemberében AZT állította, hogy sikerült klónoznia Három csecsemőt , de EZT SEM Független vizsgálatok azóta bizonyították. Eddig egyik emberi embrió klónozására irányult kísérlet SEM sikerült. De bizonyára Csák AZ Ido kérdése, mig 1 Tudomány EZT 1 technikát is tökéletesítette. A klónozáshoz egyébként nincsen bonyolult eszközökre szükség, elegendő a megtermékenyítéshez EGY Mesterséges használt Felszerelés . Klónozott embriókat terápiás célokra, őssejt-raktárként van adva, nincsenek megszorítások génadatbankként lesz lehetne vetni. De lesznek-e vajon majd olyanok, akik 1 rizikó es Társadalmi ellenállást leküzdve AZ AZ támogatják ilyesmit. Németországban 1990-ben embriók klónozását terápiás AZ és reprodukciós célra is betiltották.

MESTERSÉGES KROMOSZÓMA RENDSZER

Szatellit DNS-alapú mesterséges kromoszómák előállítása, mesterséges kromoszóma vektorok előállítása. A mesterséges kromoszómáinkkal létrehozott mesterséges kromoszóma expressziós rendszer egy olyan új génátviteli és gén működtető rendszer, amellyel sejtekben, szövetekben vagy az egész szervezet szintjén tetszőleges gének termékeinek hatékony és szabályozott „termelése” biztosítható. A mesterséges kromoszómák hasznosítására létrejött kanadai Chromos biotechnológiai vállalat nem kizárólagos licenszszerződéseket kötött számos gyógyszeripari vállalattal fehérje gyógyszeralapanyagok mesterséges kromoszómával történő előállítására. Ennek eredményeként, Észak-Amerikában már megkezdődött az ipari kipróbálás és a fehérje gyógyszer-alapanyagok ipari méretekben történő előállítása. Az eddigi adatok alapján a mesterséges kromoszóma rendszer négyszer hatékonyabb, mint a hagyományos fehérje termeltetési eljárások

Az elmúlt évek során, az Ipari és Közlekedési Minisztérium, illetve a kanadai Chromos biotechnológiai vállalat támogatásával sikeresen egyesítettük a mesterséges kromoszóma és az őssejt technológiát. Egy gyógyíthatalan betegség állatmodelljével végzett munkánk során elkészítettük a „gyógyító” gént hordozó terápiás mesterséges kromoszómákat és ezeket beépítettük őssejtekbe. Az így előállított terápiás őssejtekből stabil, korlátlanul szaporítható őssejtvonalakat hoztunk létre. Igazoltuk, hogy a mesterséges kromoszómát hordozó őssejtek termelik azt a fehérjét, amelynek hiánya végzetes a betegséggel született egyedek számára. A terápiás őssejteket embriókba juttatva bebizonyítottuk, hogy a mesterséges kromoszóma jelenléte többszörös túlélést biztosít a kísérleti állatokban.

Ezen eredmények megteremtették a mesterséges kromoszómák gyógyító eljárásokban történő felhasználásának gyakorlati alapját, lehetőséget biztosítva a ma még gyógyíthatalan betegségek mesterséges krómoszóma-őssejt alapú génterápiai kezelésére.

Továbbfejlesztés, hasznosítás, felhasználás

Jelenlegi kutatási programunk egy olyan preklinikai kombinált őssejt/mesterséges kromoszóma terápia kidolgozása az X- kromoszómához kötött súlyos immunhányos betegség gyógyítására, amely már átültehető a klinikai gyakorlatba. Emellett modellkísérleteket folytatunk mesterséges kromoszóma/őssejt daganatterápia, illetve neoromuszkuláris betegségek lehetséges kezelésére. E programok sikeres végrehajtása modellként szolgálhat egyéb betegségek kezelésére is, valamint hozzájárulhat a hazai klinikai génterápia alapjainak megteremtéséhez. Az Intézetünkben kiépülő preklinikai őssejt-mesterséges kromoszóma egység, tudásban, technológiában és műszerben is új infrastrukturát jelent Magyarország számára, és jelentősen hozzájárulhat a hazai és külföldi alapkutatási és klinikai laboratóriumok együttműködéséhez.

A toxinok, mint biológiai harcanyagok

Magyar Honvédség

Egészségvédelmi Intézet

Dr. Faludi Gábor orvos ezredes

Dr. Békési Lívia orvos őrnagy,

Barabás K. őrnagy

Zrínyi Miklós Nemzetvédelmi Egyetem

Dr. Prof. Halász László. mérnök. ezredes

A biológiai fegyverekkel kapcsolatos szorongások az elmúlt években drámai módon növekedni látszanak. Hosszú évek közönye után a média és párhuzamosan a lakosság érdeklődése is fokozódik a tudósok által egyre hangosabban megfogalmazott és növekvő aggodalmakat tükröző állásfoglalásai kapcsán, amelyek a tömegpusztító fegyverek (és az előállításukhoz szükséges technológiák) nemzetközi méretű elterjedésről - proliferációról, a biológiai és toxinfegyver tilalmi egyezmény (Biological and Toxin Weapon Convention: BTWC) megsértéseiről, vagy a vegyi és bioterrorizmus (17.) egyes kérdéseiről hangzanak el (1.,10.). A biológiai fegyverek szerepének felértékelődéséről és alkalmazásának egyre növekvő kockázatáról már több összefoglaló munka is megjelent (11., 18.). A harmadik évezred a biotechnológiai ipar látványos növekedésével köszöntött be és sosem látott fejlődést hozott és ígér az élettudományok minden területén. Eredményei megjelennek a mindennapokban, a géntechnológiai eljárások alkalmazásával előállított élelmiszerektől, egyes ipari alapanyagok gyártástól kezdve, a környezetvédelmen át az oltóanyagok termeléséig. Az orvostudományban új szakterület született meg, a molekuláris medicina, amely széles területeket ölel fel, és szédítő távlatokat nyit meg a gyógyítás és a megelőzés előtt, a génterápia vagy a DNS vakcinák (6.) megjelenésével.

A molekuláris orvosi-biológiai ismeretek exponenciális növekedése, és következményesen a biotechnológiai ipar robbanásszerű fejlődése, szükségszerű kihívást jelent a hadtudomány számára is több szempontból:

• Először, tisztán elméleti megfontolások alapján: a különböző határterületek társtudományai által elért eredményeinek, a vonatkozó mértékben, tükröződnie kell a hadtudományban is.
• Másodszor a gyakorlati szempontok miatt: példaként említhető az etnikai fegyverek megalkotásának - lehetőségének problémája, amely az emberi genom feltárására irányuló program (Human Genom Project: HUGO) eredményeinek, mintegy mellékesen eredményeként hívtak életre.
• Végezetül, a korszerű ismereteknek bele kell épülnie a parancsnoki állomány és a szaktisztek, a vegyvédelmi- és az egészségügyi (orvos) tisztek, oktatásába, kiképzésébe is, hogy a személyi állomány harcképességének megóvását célzó döntések a megfelelő informáltság birtokában születhessenek meg.

Magyarország csatlakozása 1999-ben a NATO szövetségi rendszeréhez, de már korábbi részvétele a Békepartnerségben (Pfp), sokat segített a tömegpusztító fegyverek elleni védelem kérdéseinek újra gondolásában. A kétpólusú világ széthullásának eufóriája a tömegpusztító fegyverek méltán óhajtott alkonyának álmait erősítette fel, és a szakemberek köteles óvatossága (paranoiája?) ellenére, majd tíz év kellett az álláspontok lassú megváltozásáig, feledve Róma egyik örök igazságát: Ha békét akarsz, készülj a háborúra! /Si vis pacem, para bellum!/.

A tömegpusztító fegyverek, ezen belül a biológiai fegyver és az ellene való katonai és egészségügyi védelem kérdéseinek NATO elvek szerinti kezelése, beleértve a szükséges infrastruktúra költségigényes fejlesztését is, bizonyos elemeiben már megkezdődött, például az új egészségügyi biztosítási doktrína kidolgozásával (23.), vagy a katonai szabványosítási tevékenység lassacskán kibontakozó eredményeivel, mindazonáltal a terület még nagyon sok tennivalót rejt magában a különböző szakszolgálatok számára a közelebbi és a távolabbi jövőben.

A vegyi és biológiai fegyverek elkülönülése.

A tömegpusztító fegyverek, születésük pillanatától didaktikusan jól elkülönültek egymástól harcanyagaik eredete, és a csapást követő hatáskiváltás ideje és sok más jellemzőjük tekintetében.

Az I. világháborúban megjelenő vegyi harcanyagok mesterségesen előállított ipari szervetlen (pl.: klórgáz), vagy szerves (pl.: mustár) mérgező vegyületek voltak, amelyeknek jellemző toxikus hatásai az expozíciót elszenvedett személy anyagcseréjére helyileg (hólyagképződés) és/vagy általánosan (pl.: az oxigénszállítás bénítása a cián esetében) és viszonylag rövid időn belül érvényesültek.

A biológiai harcanyagok az előbbiekkel ellentétben, a természetben előforduló élő kórokozó mikroorganizmusok (taxonómiai hovatartozástól függetlenül) voltak, amelyek speciális hatásukat, az általuk okozott kórképet, esetleg járványt - az emberi, állati vagy növényi szervezetekben - jellegzetes lappangási időt követően (lépfene, takonykór) fejtették ki. A két fegyverfajta tradicionális különállását segítette a kezdetekben, hogy különböztek egymástól abban is, hogy a sérültek ellátásának egészségügyi biztosítási elveinek kidolgozásához szükséges orvosi háttérismereteket más – más diszciplína szolgáltatta. A vegyi fegyverek elleni speciális védelemhez a toxikológia, a biológiai fegyverek ellen a mikrobiológia, infektológia és epidemiológia szolgáltatta a szakismereteket a katona-egészségügy és vegyvédelem, mint a hadtudományágak sikeres alkalmazásához.

Ebbe az eredeti felosztásba később, a definíciót kissé módosítva kerültek be a toxinok: amikroorganizmusok vagy többsejtű állati vagy növényi szervezetek által termelt mérgező hatású anyagok.

Mivel a két tömegpusztító fegyver elkülönítésében a kulcsszó a természetes eredet volt, így a biológiai harcanyagok köre gyarapodhatott egy újabb, bár kissé “idegenszerű” kategóriával. A toxinok megjelenése a biológiai harcanyagok között az elmúlt XX. század közepére tehető, és a még fellelhető nyílt katonai szakirodalmi források szerint is, az “… alkalmazásuk elméletileg nem zárható ki, de gyakorlatilag nem valószínű…” minősítést kapta (9.) akkoriban. Ismertetésük annyira alárendelt jelentőségűnek látszott, vagy olyan titkos volt, hogy az idézett forrásokban mellőzhetőnek bizonyultak (8.).

A vegyi és biológiai harcanyagok ágenseinek mai felosztása. 1. Ábra

A vegyi és biológiai harcanyagok megadott aktuális felosztása (1. Ábra) összegzi a többször átértékelt gyakorlati tapasztalatokat és a tudományos fejlődés eredményeit (4.).

A korábbi béke és háború ellentétpáron alapuló katonai gondolkodást napjainkra felváltotta a modern válságkezelés elvein alapuló, differenciáltabb közelítés, amely a katonai tevékenységek új dimenzióit is felöleli, mint a békehadműveletek, katasztrófavédelem és humanitárius hadműveletek különféle formáinak kölcsönhatása az ABV fegyverek elleni védelemmel (a nukleáris fegyverek ebben a dolgozatban említésre nem kerülnek).

Ezen szempontok alapján született meg a mérgező vegyi és gyógyszeripari intermedierek és alap és hulladék anyagok katonai célú alkalmazásán alapuló új harcanyag-kategória, amely a tradicionális vegyi arzenált jelentősen kibővíti és újrafogalmazza úgy, hogy a vegyi fegyver tilalmi egyezmény nem hatályos a szándékos vegyi veszélyhelyzet létrehozására alkalmas toxikus ipari stb. hatóanyagok kategóriájára.

A biológiai harcanyagok tradicionális ágenseinek folyamatosan növekvő száma (jelenleg mintegy negyven) mellett megjelent a genetikailag módosított szerkezetű kórokozók új kategóriája, amely biológiai fegyver gyártására alkalmas kórokozók egyre hosszabb listáinak az értékét nagymértékben lecsökkentette. Az új biológiai harcanyagok mozaikszerű genetikai struktúrája új követelményeket támaszt a klinikai és mikrobiológiai diagnosztika irányába is. Fel kell készülni olyan kórokozók esetleges előfordulására, amely genetikai anyagát tekintve 60 - 70% -ban ártalmatlan, mindennaposan az emberi bélflórában élő baktérium, a fennmaradó 30 - 40% ismeretlen eredetű, idegen genetikai anyag, amely számos más kórokozó különböző DNS-eiből mesterségesen összeállított gének válogatása, és a módosított ágens klinikai hatását tekintve elegyíteni képes - a szemléletesség kedvéért - a kolerát a diftériával és ellenáll az ismert antibiotikumok legtöbbjének is. Az irodalomban sokszor említett orosz szuperpestis feltehetőleg hasonló módosítások eredményeként került kialakításra.

A biológiai fegyver céljára alkalmas potenciális ágenseket tartalmazó listás felsorolások jelentőségére második megrendítő csapást a napjainkra egyre nagyobb hangsúlyt kapó bioterrorizmus mérte, amely sajátos akcióhoz, a korábbiaktól különböző, sajátos céljait jól kielégíteni képes kórokozói egy más pathogén készlet tagjaiból kerültek ki, és eltérnek a gyártási, tárolási és alkalmazási stabilitási feltételek alapján a reguláris hadseregek számára kiválasztott (2. Tábla) és legoptimálisabbnak tartott biológiai harcanyag ágenseitől (12.,21.).  

A biológiai hadviselés lehetséges ágensei 

A biológiai fegyver gyártására elsődlegesen alkalmas kórokozók szűkített listája

Baktériumok Bacillus anthracis (anthrax ) Yersinia pestis ( pestis ) Francisella tularensis ( tularemia ) Brucella species ( brucellosis ) Coxiella burnetii (Q- láz ) Vírusok Variola vírus ( himlő ) Ló-encephalitis vírusok ( keleti, nyugati, venezuelai ) Arenavírus, bunyavírus, filovírus, flavivírus ( haemorrhagiás láz ) Toxinok Staphylococcus enterotoxin B Ricin Botulinum toxin Trichothecene mycotoxin Saxitoxin

 2. ábra

Az 1. ábrából egyben jól megítélhető az a jelentős szemléletmódosulás is, amely a kezdetekben egymástól markánsan elkülönült két tömegpusztító fegyver megítélésében bekövetkezett, és a vegyi és biológiai fegyvereket inkább egy közös funkcionális egységbe vonja össze.

A vegyi és biológiai harcanyagok spektrumát véglegesen a bioregulátorok és peptidek kapcsolják össze egyetlen egységbe, amelyben az elmúlt néhány tíz év kórélettani, immunológiai és idegélettani, stb. kutatásai öltenek testet. A bioregulátor fehérjék és peptidek az élő emberi szervezet működésének, belső tereinek állandóságát szabályozó anyagok, amelyek az idegrendszer, a hormon háztartás, az immunrendszer (immuno-neuro-humorális szisztéma) működését szabályozzák, és állandó módosító finom hangolását végzik.

A bioregulátorok által szabályozott életfunkciók harmonikus összhangjának erőszakos külső megbontása átmeneti enyhébb vagy súlyosabb betegségeket, a harcképesség elvesztését okozhatja. Megjelenését tekintve, a csapás kiváltását követően a csapatok személyi állományánál az emberi viselkedés normáinak megbomlásától, az anyagcsere rendellenességeken, az elviselhetetlen fájdalmakon, az alvás-ébrenlét súlyos zavarain át a halálos kimenetelű vérnyomás kiugrások bekövetkezéséig is terjedhet.

A vegyi és biológiai tömegpusztító fegyvereket elválasztó különbségeket feloldó-összekötő kapocs a közös emberi anyagcsere, amelynek radikális felborítására, kényes egyensúlyi állapotainak megzavarására szolgálhatnak akár a mesterséges előállítású vegyi harcanyagok, akár a természetes eredetű toxikus anyagok, vagy az élő szervezetek. A biológiai harcanyagok főbb csoportjainak a mikrobiológiai, toxin és vegyi harcanyagok ágenseinek összehasonlítását, különbségeikkel és hasonlóságaikkal a 3. ábra mutatja be.

A vegyi és biológiai harcanyagok (toxinok) összehasonlító táblázata 

Mikrobiológiai ágensek	Toxinok	Kémiai ágensek
Természetes eredet Könnyen, nagy mennyiségben állítható elő	Természetes eredet Nehezen és kis terjedelemben állítható elő	Mesterségesen szintetizált Nagymértékű ipari termeléssel előállítható
Nem illékony	Nem illékony Sok magas toxicitású anyag	Nagy illékonyságú Kevésbé toxikus, mint sok toxin
Ép bőrön való áthatoló képesség alacsony vagy semmi	Ép bőrön való áthatoló képesség alacsony vagy semmi	Bőrön való áthatolóképesség magas
Íz és szagmentes	Íz és szagmentes	Érzékelhető jellegzetes íz és szag
Komplex hatásmechanizmus	Eltérő hatásmechanizmuson alapuló toxicitás	Néhány meghatározott hatásmechanizmus
Jó antigének	Általában jó antigének	Gyenge antigének
Domináns kijuttatási mód: aeroszol útján	Domináns kijuttatási mód: aeroszol útján	Kijuttatás: köd, csepp, aeroszol
Önsokszorozó képességgel rendelkezik	Önsokszorozó képességgel nem rendelkezik	Önsokszorozó képességgel nem rendelkezik

 

3. ábra

A szerzők jelen dolgozatukban a bemutatott paletta egy szűkebb részterületére kívánnak összpontosítani: a toxinok szerepét, helyét, katonai jelentőségét kívánják áttekinteni.

 A toxinok meghatározása, felosztása.

 A NATO definíció szerint: Az élő állatok, növények vagy mikroorganizmusok által termelt, vagy azokból előállított mérgező hatású vegyületeket toxinoknak nevezzük (13.).

A toxinok feloszthatóak:

• kémiai tulajdonságaik
• toxicitásuk
• eredetük
• hatásmechanizmusuk alapján.

Kémiai tulajdonságaik szerint lehetnek nagy (botulinusz toxin), vagy alacsony molekulasúlyú(SEB) protein (peptid) toxinok, amelyeket napjainkban a molekuláris biológiai (génsebészeti) módszerekkel is meg lehet termeltetni (20), vagy az alacsony molekulasúlyú bonyolultvízoldékony (saxitoxin, egyes mykotoxinok), illetve lipid-oldékony (aconitin) szerves vegyületek, amelyek némelyikét a klasszikus szerves kémiai szintézis alkalmazásával is elvben lehetséges előállítani. A toxinokat nagy mennyiségben biotechnológiai úton, pl.: fermentorokban (több ezer literes erjesztő tartályokban) állíthatják elő.

Közös meghatározó tulajdonságuk, hogy a jellemző toxicitásuk az emberre (állatra, növényre) kifejezett, bár e tekintetben a határok meglehetősen tágnak tekinthetőek. A toxinok általában a vegyi harcanyagok toxicitását meghaladják. (4. ábra).

A toxinok és vegyi harcanyagok tulajdonságainak összehasonlító táblázata 

Ágens	LD50( u/kg )	Molekulasúly	Forrás
Botulinum toxin	0.001	150,000	Baktérium
Shiga toxin	0.002	55,000	Baktérium
Tetanus toxin	0.002	150,000	Baktérium
Abrin	0.04	65,000	Növény
Diphtheria toxin	0.10	62,000	Baktérium
Maitotoxin	0.10	3,400	Tengeri alga (dinoflagelláta)
Palytoxin	0.15	2,700	Tengeri lágy korál
Ciguatoxin	0.40	1,000	Hal
Textilotoxin	0.60	80,000	Tengeri alga (dinoflagelláta)
C. perfringens toxinok	0.1-5.0	35,000-40,000	Baktérium
Batrachotoxin	2.0	539	Nyílméreg béka
Ricin	3.0	64,000	Növényi, ricinusbab
-Conotoxin	5.0	1,500	Puhatestű (csiga)
Taipoxin	5.0	46,000	Kígyóméreg
Tetrodotoxin	8.0	319	Hal
-Tityustoxin	9.0	8,000	Skorpió
Saxitoxin	10.0 (inhaláció; 2.0)	299	Tengeri alga (dinoflagelláta)
VX	15.0	267	Szintetikus vegyi harcanyag
SEB (Rhesus/aeroszol)	27.0 (ED50 pg)	28,494	Baktérium
Anatoxin-A (s)	50.0	500	Alga
Microcystin	50.0	994
Soman (GD)	64.0	182	Kémiai ágens
Sarin (GB)	100.0	140	Kémiai ágens
Aconitine	100.0	647	Növény ( Sisakvirág )
T – 2 toxin	1,210.0	466	Mycotoxin

 

4. ábra

Az egyes toxinokra jellemző toxicitási adatok katonai jelentőségét mutatja, hogy a toxicitás és az azonos feltételek mellett, aeroszol alkalmazásával végrehajtott hatásos biológiai csapás kiváltásához szükséges anyagmennyiség között fordított arányosság áll fenn. A botulinusz toxinból nyolcvan kilogramm egyenértékű 8 tonna ricinnel, vagy saxitoxinnal, vagy 800 tonna trichotecennel (T-2 mikotoxinnal). A toxicitás erősségének mértéke határt szab a katonai felhasználás tekintetében, hiszen a csapás kiváltására kijuttatott anyagmennyiség nem növelhető korlátlanul.

A toxinok eredetük szerint.

Az eredet szerinti csoportosított 395 toxin adatait az egyes anyagok toxicitásának a figyelembevételével az 5. ábra foglalja össze.

A toxinok eredet és erősség szerinti megoszlása 

Forrás	Legmagasabb toxicitás	Magas toxicitás	Közepes toxicitás	Összesen
A toxinok száma az összes kategóriában
Baktérium	17	12	>20	>49
Növény		5	>31	>36
Gomba			>26	>26
Tengeri élőlények		>46	>65	>111
Kígyó		8	>116	>124
Alga		2	>20	>22
Rovar			>22	>22
Kétéltüek			>5	>5
Összesen	17	>73	>305	>395

5. ábra

Mikrobiális (baktérium, mikroszkópikus gomba) toxinok.

A mikroorganizmusok által termelt toxinokat korábban két nagy csoportra, az endo és exotoxinok csoportjaira osztották. Az elpusztuló Gram-negatív kórokozók sejtfalának felszabaduló anyagai az endotoxinok. Jelentőségük kitüntetett a fertőzések okozta lázreakció, vagy a toxikus shock kialakulása szempontjából. Sokrétű hatásmechanizmusát és szerteágazó szerepét a fertőző folyamatok toxikológiájában, vagy a természetes ellenálló képesség fennállásában egyre tisztábban ismerik, és nagy erőkkel folyik kutatásuk (2.).

Az exotoxinok, a mikroorganizmusok által a környezetükbe kiválasztott mérgező anyagcseretermékek, amelyek képesek megszakítani vagy hiperstimulálni a megtámadott szervezet sejtjeinek alapvető életfunkcióit. Bizonyos bakteriális toxinok visszafordíthatatlan sejtmembrán károsító hatással rendelkeznek, a sejtben folyó fehérjeszintézist blokkolják, vagy saját enzimaktivitásuk révén károsítják a sejt citoplazmáját, aktiválják, sőt túlstimulálják a többsejtű szervezet immunválaszát. A különféle bakteriális exotoxinok egyre részletesebben megismert pathomechanizmusainak a szemléltetését táblázatba foglalva (6. Ábra) ismertetem (22.):

A bakteriális toxinok jellemzői

Mikroorganizmus/toxin	Hatás	Célpont	Betegség
Membrán károsítók
Aeromonas hydrophila / aerolysin	Kilyukasztja a sejtmembránt	Glycophorin	Hasmenés
Clostridium perfringens / Perfringolysin O	Kilyukasztja a sejtmembránt	Cholesterol	Gázgangréna
Escherichia coli / haemolysin	Kilyukasztja a sejtmembránt	Plazma membrán	Húgyúti infekció
Listeria monocytogenes / listeriolysin O	Kilyukasztja a sejtmembránt	Cholesterol	Ételfertőzés
Staphylococcus aureus / a -toxin	Kilyukasztja a sejtmembránt	Plazma membrán	Tályog
Streptococcus pneumoniae/pneumolysin	Kilyukasztja a sejtmembránt	Cholesterol	Pneumonia
Streptococcus pyogenes/streptolysin O	Kilyukasztja a sejtmembránt	Cholesterol	Torokfájás
Fehérjeszintézis gátlók
Corynebacterium diphtheriae/diphtheria toxin	ADP - ribosyl-transzferáz	Elongációs faktor 2	Diphtheria
E. coli/Shigella dysenteiae/Shiga toxinok	N-glycosidáz	28S rRNS	Haemolitikus urémiás szindr.
Pseudomonas aeruginosa/exotoxin A	ADP - ribosyl-transzferáz	Elongációs faktor 2	Pneumonia
Másodlagos messenger aktiválás
Bacillus anthracis/oedema faktor	Adenylát-cikláz	ATP	Anthrax
Bordetella pertussis/ dermonecrotic toxin	Deamidáz	Rho G-protein	Rhinitis
pertussis toxin	ADP - ribosyl-transzferáz	G-protein	Pertussis
Clostridium botulinum/C2 toxin	ADP - ribosyl-transzferáz	G-aktin monomer	Botulizmus
C. botulinum/C3 toxin	ADP - ribosyl-transzferáz	Rho G-protein	Botulizmus
Clostridium difficile toxin A toxin B	Glukozil-transzferáz	Rho G-protein	Hasmenés
Vibrio cholerae/cholera toxin	ADP - ribosyl-transzferáz	G-protein	Cholera
Immunválasz aktiváló
S. aureus/enterotoxinok	Szuperantigén	TCR és MHC II	Ételmérgezés
exfoliatív toxinok	Szuperantigén	TCR és MHC II	Forrázott bőr szindr.
toxikus-shock toxin	Szuperantigén	TCR és MHC II	Toxikus shock szindr.
S. pyogenes/pyrogenic exotoxinok	Szuperantigén	TCR és MHC II	Skarlát
Proteázok
B. anthracis/letális faktor	Metalloproteáz	MAPKK	Anthrax
C. botulinum/neurotoxin A-G	Zn-metalloproteáz	VAMP	Botulizmus
Clostridium tetani/tetanus toxin	Zn-metalloproteáz	VAMP	Tetanus

Rövidítések: TCR: T-sejt receptor, MHC II: major hisztokompatibilitási antigén, MAPKK: mitogén aktivált protein kináz kináz, VAMP: vezikula-társult membrán protein

6. ábra

Az algák, a kék-zöld algák és a dinoflagelláták toxinjai.

 

Az algavirágzás indukálta halpusztulás, fürdőzők bőrének allergiás jelenségei egyre gyakrabban tapasztalható a nyári hétköznapi Balaton életében. A tengerek és a világ különböző édesvizeiben élő algák (fotoszintézist folytató növényi jellegű szervezetek) a toxinok rendkívül sokféle fajtáját termelik és jó néhány közülük rendkívül toxikus, amely az elfogyasztott vízzel a halak és más melegvérű állatok pusztulását eredményezi. Kémiailag rendkívül sokféle vegyület típusról van szó, amelyek az egyszerű ammóniától a bonyolult poliszacharidokig és polipeptidekig terjednek.

A kék-zöld algák (cyano-baktériumok), a baktériumokhoz rendszertanilag rendkívül közelálló, ősi szervezetek (3.). Ebben a csoportban található legtöbb faj édesvízi, de néhány mérges tengeri faj is ismeretes. Legismertebb toxinjaik az Anatoxin A, és a microcystin.

A dino-flagelláták obligát tengeri szervezetek, melynek két faja az Egyesült Államokban gyakorta a főszereplője a súlyos, halálos kimenetelű tengeri kagyló fogyasztását követő ételmérgezéseknek. A bénulásos tengerikagyló (paralytic shellfish poisoning) ételmérgezést a saxitoxin okozza, amely egyike a legmérgezőbb algatoxinoknak, a tetrodotoxin és maitotoxin mellett. Az Amerikai Egyesült Államokban ez a betegség gyakran előfordul, súlyos kimenetelű, nemritkán tömeges ételmérgezéseket okoz.

Mikotoxinok.

 

A XII. században Batu kán első hadjárata nyugatra kudarcba fulladt, mert a hatalmas sereg elől a takarmányt elrejtették, felélték. A nomád sereg lovainak etetéséhez a viskók többéves penészes zsúpfödeleit használták, aminek a következménye tömeges ló elhullás lett. A mongol sereg pedig, elvesztette mozgékonyságát… . A következmény akkor a hadjárat leállítása és kényszerű elhalasztása lett (7.).

A mikotoxinok mikroszkópos gombák és penészek termelte mérgező anyagok. Számos fajtájuk az ember által is felhasználásra kerül, és közismert, mint a penicillin. Számos káros fajtája azonban évente nagy termésveszteségeket, állati elhullásokat okoz, de gyakran az embert, egészségét is veszélyezteti. A legismertebb katonai célra is használatos mikotoxin a “sárga eső” egyik alkotórésze a trichotecen (T2), amelyet a Fusárium és Stachybotrys fajok termelik. A mikotoxinok kártétele hazánkban is előfordul, de a trópusi klímán az általuk okozott mezőgazdasági (főleg raktározási) veszteség igen jelentős. Az iraki B fegyver programba is bevonásra került egy rendkívül erős, rákkeltő és májkárosító hatású mikotoxin, az aflatoxin, melyet az Aspergillus flavus termel. Az aflatoxin nem is annyira akut toxicitásával, hanem súlyos késő kihatásaival, mutagén és karcinogén képességével tűnik ki. Hatásai alapján nagy a pánikkeltő képessége, így megfelelő lehet biológiai fegyver előállításának céljára.

A mikotoxinok egyik közös jellemzője a könnyű megtermelhetőség. A trichotecen egyedülálló tulajdonságával, az önálló bőrkárosító hatásával, szinte kivételes a biológiai harcanyagok egész családjában, nem csak a toxinok között. A tremorgen az idegrendszerre ható inkapacitív mikotoxin, Aspergillus és Penicilium fajok termelik, remegést és zaj és érintési ingerek iránt túlérzékenységet okoz, a mozgás koordináció zavaraival okoz betegséget, pl. a birkákban és marhákban. A mikroszkópikus gombák toxinjai mellett a teljesség kedvéért meg kell említeni a nagytestű ún. kalapos gombák toxinjait is, azonban ezek jelentősége inkább egészségügyi-közegészségügyi szempontból jelentős, a hadi alkalmazás szempontjából talán kevésbé fontosak.

A növényi mérgek

A mérgező növények kiemelkednek fajgazdagságukkal, kémiai és pathogenitásbeli sokrétűségükkel (alkaloidák, toxalbuminok stb.) és környezeti hatásokkal szemben tapasztalható viszonylagos ellenálló képességükkel. Harcanyagként a ricinus bab hatóanyaga a ricin említendő meg. A ricinusolaj mezőgazdasági monokultúrákban a világ számos országában termelt ipari kenőanyag (a II. világháború idejétől a 60-as évekig) volt, a repülőgépmotorokhoz állították elő, amelyet a ricinus terméséül szolgáló babból préseltek ki. Jól ismert gyógyászati célú felhasználása mennyiségileg szinte jelentéktelen. A visszamaradt nagy tömegben képződő melléktermék szárazanyagból nagy mennyiségben egyszerűen és könnyen kinyerhető a letális biológiai harcanyag, a glikoprotein természetű fehérje, a ricin.

Az állati mérgek

A tengeri és szárazföldi állatok rovarok, korallok, halak, kétéltűek és hüllők által termelt mérgező anyagok, régen ismert és a természeti népek által széleskörűen felhasznált anyagok (pl.: nyílmérgek). A batrachotoxint egy kolumbiai békafaj, a palytoxint a lágy korál, a saxitoxint a tengeri kagyló, a conotoxint egy ragadozó tengeri csiga-féle, a tetrodotoxint a japánok által az év bizonyos szakában kedvenc csemegének fogyasztott fugu hal termeli. A különféle komplex összetételű és fajfüggő kígyóméreg elegyek is sokrétűségeikkel és hatásmechanizmusaik sokféleségeivel tűnnek ki, elemzéseik kézikönyveket töltenek meg.

A toxinok hatásai:

Élettani hatásaik alapján a toxinok két fő csoportba sorolhatóak. Lehetnek neurotoxikus(idegbénító) hatású anyagok, pl.: saxitoxin, botulinusz toxin, amelyek az idegingerület átvitelét béníthatják pre- és/vagy posztszinaptikusan, vagy béníthatják a nátrium-, kálium-, vagy calcium-csatornák működését, blokkolják a különféle más ionok aktív transzportját (ionophorok) a sejtmembránokon keresztül.

Másik fő csoportjuk tagjai citotoxikus hatást fejtenek ki (pl.: microcystin, ricin, kígyómérgek). Toxikus hatásuk, vagy enzimaktivitásuk révén destruktív hatásúak, roncsolják a sejtek membránjait, károsítják az eukarióta sejtek anyagcsere folyamatait, bénítják a sejtlégzést vagy leállítják a fehérjeszintézist.

A toxinok a magasabbrendű többsejtű szervezetek szervrendszereire gyakorolt szervi specificitásában is különböznek egymástól: a neurotoxinok idegrendszeri specificitása mellett, ismerünk elsődlegesen a tápcsatornára ható ún. enterotoxinokat, a véralvadás zavarát, az erek permeabilitását okozó hemorrágiás toxinokat, valamint máj- és vesekárosító tulajdonságú (hepato- és nefrotoxinok), illetve bőr- és nyálkahártya károsító vegyületeket.

Az expozíciót követően kialakuló hatások ideje szerint csoportosított toxinok eredet szerinti összesítését, más jellemzőikkel együtt, a 7. ábra ismerteti.

Néhány toxin letalitása a tünetek kifejlődésének időbeni megoszlása szerint 

Toxin és a toxikus hatás kialakulásának ideje	Egér LD50 (ug/kg)	A méreg típusa
Nagyon gyors: 5 perc
Anatoxin	170 - 250	Halálos, bénító neurotoxin
Conotoxin	3 - 6	Halálos (csiga) idegméreg
Palytoxin	0,08	Halálos idegméreg
Gyors: 5 perc – 1 óra
Diphtheria toxin	0,03	Halálos bakteriális exotoxin
Batrachotoxin	0,1 - 2	Halálos béka neurotoxin
Ricin (injektálva)	0,1 – 3,7	Halálos cytotoxin
Taipoxin	2	Halálos bénító kígyóméreg
Saxitoxin	5 – 12 (orálisan) 1 (aerosol)	Halálos idegméreg (kagyló)
Tetrodotoxin	8 (injektálva) 30 (orálisan)	Halálos idegméreg (fugu hal)
Alpha-latrotoxin	10	Halálos pók idegméreg
Notexin	20	Halálos kígyó idegméreg
Beta-bungarotoxin	20	Halálos kígyó idegméreg
Cobrotoxin	75	Halálos kígyó idegméreg
Microcystin (FDF)	50 - 100	Halálos sejtméreg (alga)
Késői: 1 – 12 óra
Ricin (aerosol, dermális, orális)	3,0 (orálisan)	Halálos növényi sejtméreg
Staphylococcus enterotoxin B	20 (injektálva) 200 (aerosol)	Inkapacitív bakteriális exotoxin
Botulinum (orálisan)	0,0003 – 0,01	Halálos bakteriális neurotoxin
T-2 (dermális, aerosol, orális)	50 – 240 (aerosol)	Inkapacitív / halálos sejtméreg (mycotoxin)
Nagyon késői: 12 óra
Tetanus toxin (injektálva)	0,0025 (humán)	Halálos bakteriális neurotoxin

 

7. ábra

A toxikus anyagok gazdag repertoárjából (állati, növényi és mikrobiológiai eredetű toxinok százai ismertek) a biológiai harcanyagok előállítására alkalmas toxinok száma jóval korlátozottabb, alig éri el az ötöt (2. ábra), bár a biotechnológiai ipar fejlődése a módszerek bővülésével folyamatosan növeli a fegyvergyártásba potenciálisan bevonható mérgező anyagok számát.

Az ideális toxin fegyver

Melyek az ideális toxin fegyverrel szemben támasztott követelmények? Az a toxikus anyag rendelkezhet katonai jelentőséggel, amely kielégíti a biológiai harcanyagokkal szemben támasztott általános követelményeket:

• A cél-populáció (emberi, állati, növényi) legyen a hatóanyagra általánosan fogékony.
• Legyen a kiválasztott ágens erősen virulens (betegítő képes), fertőző, vagy toxikus.
• A tömegtermelés számára könnyen hozzáférhető (ricin), gazdaságos, vagy könnyen és nagy mennyiségben előállítható (T2) legyen.
• A harcanyag legyen stabil: a gyártástól a bevetésig tartó tárolás során ne legyen nagy az inaktiválódási veszteség, sem a biológiai harceszközök töltése során, sem a haditechnikaifelhasználása (kilövés, kiszórás) következtében.

• A kijuttatást követően sokáig őrizze meg aktivitását a környezetben: pl.: az aeroszol a levegőben ne veszítse el aktivitását az UV sugárzás hatására, a nedves aeroszol a kiszáradástól, vagy a szabotázs anyag a vízben a klórozás és a természetes flóra hatására, élelmiszerekben a pH hatására, vagy a hőkezelés miatt.

• A harcanyag könnyen alkalmazható legyen: vagyis legyen meg az a képessége, hogy a belégzés révén a levegő közvetítésével a tüdőn keresztül, a tápcsatornába az ételből, vízből jól felszívódva, bőrön keresztül rovarcsípéssel, vagy saját bőr aktivitása segítségével jusson a szervezet belső tereibe, és ott idézze elő az elvárt inkapacitív (harcképességet csökkentő) vagyletális kimenetelű (halálos) hatást.

A kiválasztás szempontjait befolyásolják a biológiai csapás tervezett céljának méretei: taktikai vagy stratégiai célzattal, szabotázs, vagy egyedi célpont elleni merénylet végrehajtása céljából kerül sor az alkalmazásra. A biológiai csapástól várható veszteségek meghatározó mértékben függenek a személyi állomány egyéni és kollektív védettségétől is. A biológiai csapást követő veszteség számvetéseket a legvalószínűbb kórokozók vonatkozásában a NATO Amed P8, (STANAG 2476) (15.) kézikönyve adja meg, amelyben a matematikai modellezés eredményeit is felhasználták a számvetések elkészítéséhez.

A veszteségeket növeli a bizonytalanul paraméterezhető, de bizonyosan bekövetkező, lélektani hatás is: a pánik kialakulása. A tömegpusztító fegyver alkalmazását követő pánik jelenségeinek megelőzésére, legyőzésére csak a személyi állomány magas színvonalú kiképzettsége és begyakorlottsága képes esélyt biztosítani.

A felsorolt válogatási szempontok azonban csak egy jól szervezett reguláris hadsereg mögött álló biológiai hadiiparra érvényes kritériumok. A gazdaságossági, stb. szempontokat a pillanatnyi hatalmi érdekek módosíthatják, amint ez a Szovjetunió, Irak, vagy Dél-Afrika esetében is tapasztalható volt. A vegyi és bioterrorizmus más prioritásokat követ, amint az Aum Shinrikyo, vagy az oregoni salátabárok esetei mutatták.

Ugyanakkor a vizsgált szempontok lehetőséget jelentenek a védekezés (a csapatok harcképességének megőrzése) fő súlyponti irányainak meghatározásában, a vegyvédelmi aspecifikus védelmi intézkedések (felderítés, korai riasztás, egyéni és kollektív védőeszközök biztosítása, mintavételezés, mentesítés), valamint a várható egészségügyi biztosítási feladatok meghatározásában.

Az alkalmazás szempontjából fontos a legvalószínűbb néhány toxinharcanyag okozta megbetegedés ismerete:

Botulinusz toxin

A Clostridium botulinum 7 neurotoxinja (A-G), a ma ismert legerősebb toxinok közé tartoznak. A csapatok elleni alkalmazása aeroszol formájában a legvalószínűbb, de szabotázs során is elképzelhető a felhasználása. A 150 kD molekulatömegű toxin 15 000–szer mérgezőbb a VX-nél, és 100 000 - szer mérgezőbb a Sarinnál.

Vannak feltételezések, hogy a II. világháborúban Heydrich ellen a cseh hazafiak által végrehajtott merénylet során a botulinusz toxin a gyakorlatban is felhasználásra került, de ebben a kérdésben a vélemények nem egységesek.

A toxin a neuromuszkuláris összeköttetést bénítja azzal, hogy a preszinaptikus idegvégződéseken kötődik és meggátolja az acetilkolin felszabadulását.

A toxin okozta betegség ételmérgezések formájában ismert már az 1700-as évektől, de a betegség kóroktana 1896-ban tisztázódott. A légutakon át a szervezetbe jutva 18-36 órán belül hasonló kórképet okoz. Tünetei: kettős látás, beszéd- és nyelészavar, fénymerev pupillák, ptózis, szájszárazság. A toxin hatására szimmetrikus leszálló bulbáris paralízis alakul ki, általános izomgyengeséggel, amely a légzőizmok bénulásával a teljes légzési elégtelenségig fokozódhat.

Ételmérgezésben gyakoriak a hasi panaszok is: a hányás, hasmenés, és a vizelési nehézség. A klinikai diagnózis laboratóriumi állatoltással és immunológiai módszerekkel lehetséges. A betegek kezelésében a trivalens antitoxin (A, B,E ) alkalmazható. A beteg mentesítése már szappannal és vízzel eredményesen elvégezhető, a toxin a bőrön át nem szívódik fel. Megelőzés elvi lehetősége a csapatok immunizálása a toxinból előállított, formalinnal inaktivált toxoidból készített védőoltással.

Ricin

A ricin már a XIX. század óta ismert mérgező anyag. A 66 kD molekulatömegű, két polipeptid szálból álló fehérje, amely a riboszómák inaktiválása révén, a megtámadott sejtben a fehérje szintézist bénítja meg. Napjainkban a rosszindulatú tumorok terápiájában fűznek e tulajdonsága alapján, felhasználásához nagy reményeket. Személy elleni támadás során, politikai terror akcióban, a gyakorlatban is sikeresen alkalmazták G. Markov emigráns ellenzéki bolgár újságíró ellen, 1978-ban, speciális esernyő-fegyverből kilőtt speciális lövedékben.

Az intoxikáció tünetei függenek az expozíció módjától (tápcsatornán, bőrön vagy a légutakon keresztül jutott a szervezetbe), és a dózis nagyságától. A tünetek az aeroszol expozíciót követően 12- 24 órával kezdődnek. Gyengeség, láz, köhögés és tüdőödéma alakul ki, amelyet légzés elégtelenség követ. A halál 36-72 órán belül, hypoxaemia következtében áll be, súlyos légúti fertőzéshez megtévesztően hasonló kórképet okozva. Kezelése tüneti szerekre korlátozódik. Megelőzésre specifikus lehetőség nincs, az egyetlen lehetőség a légzésvédelem a gázálarc használatával. Elvben a passzív immunterápia, az inhaláció után 4-8 órán belül, eredményesen alkalmazható. A mentesítés során a legegyszerűbb módszerek is elegendőek. Laboratóriumi diagnosztikája savópárból, ELISA, vagy más immunszerológiai módszer felhasználásával lehetséges.

SEB

A coaguláz pozitív Staphyllococcus aureus hőálló enterotoxinjai világszerte gyakorta állnak az ételfertőzések hátterében. A 23-29 kD molekula tömegű ún. szuperantigén tulajdonságú immunotoxin, az immunrendszer erőteljes aktiválója. Elsősorban inkapacitív harcanyagként jön az alkalmazása számításba a letális és harcképtelenséget okozó széles (néhány nagyságrendű) dóziskülönbség következtében. Tünetei: az expozíciót 3 - 12 órát követően hirtelen láz, fejfájás, hidegrázás, izomfájdalmak és száraz köhögés lép fel, mellette hányinger, hányás és hasmenés is észlelhető, retrosternális fájdalommal. A betegség 4 -5 napig is elhúzódhat, a teljes felgyógyuláshoz, a harcképesség visszanyeréséig két hétre is szükség lehet. A gyógykezelés során az antitoxinok adagolása eredményes lehet. A megelőzés céljára kísérleti vakcinák állnak kifejlesztés alatt.

Trichotecen /T2/

A trichotecen alacsony molekulasúlyú 250-500 D gyűrűs vegyület, amelyet bőr és nyálkahártya károsító hatása kiemel a többi toxinok közül. Általános, a csontvelőre gyakorolt aplasztikus hatása miatt, a DNS replikációjának károsító képessége alapján radiomimetikus anyagként is számon tartják. A mikroszkópos gombák számos faja termeli a T2 száznál több kémiailag eltérő módosulatát, amelyek a környezeti ártalmakkal szemben extrém módon (hő, UV sugárzás) ellenállóak. A II. világháború után a Szovjetúnióban, súlyos Alimentáris Toxikus Alukia (ATA) esetekkel is járó, tárolási hibák során penészekkel szennyeződött lisztből készített kenyér fogyasztását követő ételmérgezések kórokozója volt. A hetvenes évektől vannak adatok a "sárga eső" katonai felhasználásról Laosz, Kambodzsa, majd Afganisztán területéről.

A mérgezés helyi tünetei percek - órákon belül kialakulnak: a bőr fájdalmas irritációja, kivörösödés, viszketés, hólyagképződés, amit nekrózis követ. Súlyos mérgezés esetében hányás, hasmenés is társul a bőrtünetekhez. A légutak és a tápcsatorna nyálkahártya irritációja miatt orr, garat fájdalom, tüsszögés, köhögés, nehézlégzés, és mindkét szemen - kötőhártya-gyulladás alakul ki. A csontvelő depressziója másodlagos fertőzések előtt nyit kaput. A túlélők között gyakoriak a fájdalmas fekélyek és a tápcsatorna vérzései.

Specifikus antidotum, hatékony megelőző szer jelenleg nem ismert. A tüneti kezelés mellett a légzés- és bőrvédelem, vagy az expozíciót követő 4 órán belül végrehajtott fertőtlenítőszeres (5% hypo oldattal végzett) mentesítés biztosíthatja a csapatok harcképességének megőrzését.

A védekezés lehetőségei a toxinokkal szemben.

A biológiai fegyverek elleni védelem lehetséges elemei néhány időbeni fázishoz köthetőek. A katonai megelőző intézkedések egyik leghatékonyabb eleme, hogy pontos, megbízhatófelderítési adatok álljanak a védelem megszervezőinek rendelkezésére.

Ha egy harcanyag kijuttatása a harcterületre már megtörtént, a toxin vagy kórokozó tartalmú aeroszol felhő detektálása, az egységek elhelyezési körletébe érkezésének korai prognosztizálása és a csapatok korai riasztása létfontosságú feladat. A lézeres infravörös korai nagytávolságú riasztási rendszer hatékony előrejelzési távolságát 100 km–re becsülik, a rövid távolságú UV és lézer indukálta fluoreszcencián alapuló riasztó rendszer 5 km-en belül érzékeli a magas szerves anyagot tartalmazó felhő érkezését. A légkör természetes részét képező, a természetesen jelenlevő aeroszeszton (lebegő szerves anyagok: pollenek, mikrobák, por és füstszemcsék), a mérések megbízhatóságát képesek megzavarni, az eredmények kiértékelése nagy gyakorlatot igényel.

A célterületre kijuttatott toxinok pontos azonosítása - az identifikáció - a sérültek ellátásában, a terápia meghatározásában és a várható következmények prognosztizálásában is nagyon fontos feladat. Az elmúlt évtizedek alatt, nem csak a kutatásban és a gyártásban, de a diagnosztikai tevékenység területén is nagy fejlődés következett be. Elvben ma már rendelkezésre állhatnak azok a különféle korszerű diagnosztikai módszerek, amelyek szakszerűen végrehajtottmintavételi eljárások esetén, képesek viszonylag gyorsan és pontosan meghatározni a biológiai harcanyag mibenlétét.

A toxinok laboratóriumi identifikálása 

Ágens	Metodika	Antigén befogás (capture)	Immunoassay		PCR	Állat-oltás
			IgG	IgM
Aflatoxin	Tömegspektrometria
Alpha toxin	ELISA	x
Botulinum toxin	egér neutralizáció	x (A toxin)			*	x
Ricin	ELISA	x	x			x
Saxitoxin	Bioassay		x			x
SEA toxin					*
SEB toxin	ELISA	x			*	x
Tetrodotoxin	Bioassay		x	x		x

* Toxin gén kimutatási próba

8. ábra

A 8. ábra által szemléltetett lehetőségek kihasználása azonban függ a laboratóriumi eljárások begyakorlottságától, a szakemberek felkészültségétől, és a mintavételezés, valamint a vizsgálatok között eltelt idő tartamától is. A vegyi és felderítés során végrehajtott környezeti mintavételezés során a követendő szakmai eljárások rendjét a NATO SIBCA kézikönyve foglalja össze (14.).

Néhány toxin esetében a kimutatásához szükséges orvosi mintavételezés lehetőségeit a 9. ábra mutatja be.

A mintavételezési eljárások a toxinok laboratóriumi diagnosztikájában 

Ágens	Orr tampon	Haemo--kultúra	Váladék	Savók	Széklet	Vizelet	Egyéb
Clostridium toxin	+		Sérült szövetek	+	+	-
SEB toxin	+	-	-	+	+	+	tüdőszövet
Ricin toxin	+	-	-	+			lép, tüdő, veseszövet

 9. ábra

A gyakorlati diagnosztika szempontjából kiemelt jelentősége az orr-garat tamponnal végzett törléses mintavételnek van, amelyet minden friss beteg esetében célszerű elvégezni.

A szerológiai diagnosztikus vizsgálatok során, a protein toxinok esetében, csak a toxin expozíciót követő kb. 14. nap után lehet pozitív vizsgálati eredményre számítani, ami letális dózisú mérgezések esetében kevéssé használhatónak minősül. A biológiai harcanyagok ágenseinek identifikálási feladataira a tábori és békeellátásnak saját, speciális infrastruktúrálisliss (eszközös, biztonsági és szaképítészeti) és logisztikai szükségletei vannak, amely részben az MH megelőző orvosi biztosítási rendszerébe (korábban közegészségügyi-járványügyi biztosítási rendszerről beszéltünk) van integrálva (19.).

A korszerű hadseregek számára életszükségletként jelentkező biztonságos diagnosztikai tevékenység, kizárólag a béke időszakban is jól működő, komoly intézeti háttérrel rendelkező, speciális laboratóriumtól várható el. Az ilyen laboratóriumok létezése alkotó eleme a nemzeti biztonságpolitika megvalósulásának.

A sérültek ellátásának hatékony eljárásai, a biológiai és/vagy vegyi harcanyagokkal szennyezett terepszakaszon folytatott tevékenység szabályai, meghaladják a dolgozat kereteit, hasonlóan a hatékony víztisztítási és kezelési eljárások ismertetéséhez, vagy a szükséges zárt élelmiszer előállítási technológiák leírásához.

A csapatok személyi állománya védelmében kulcselem az egyéni és kollektív védőeszközök(légzés és bőrvédő eszközök) és a mentesítés lehetőségeinek a biztosítása. A biológiai harcanyagok többségénél már a testfelület legegyszerűbb, szappanos-vizes lemosása is, csíra apasztó jellegénél fogva, vagy az ép bőr természetes barrier funkcióinak a megsegítésével, hatásos eszköz lehet. A mentesítés során az adalékanyagok, a klórszármazékok, detergensek, stb. használata legtöbb esetben biztosíthatja az egészség fenntartását, a humán erőforrások védelmét, a katona harcképességének megőrzését, egyben a hadműveleti célok sikeres elérését.

Összefoglalás:

A toxinok használata a biológiai hadviselés egyik kevéssé ismert területe. Jelentőségük a korszerű háború során sem halványodik el, a biológiai ismeretek felgyülemlése egyesek szerint egyenesen a genomika korát nyitja meg, amely eddigi eredményeiben és várható hatásaiban az atomfizika és nukleáris ipar drámai-tragikus kialakulásával állítható párhuzamba. Nyilvánvaló, hogy a hadviselés területein is meg kell jelenjenek a hatásai az emberi tudás explozív kiterjedésének, ahogyan ez a történelem során eddig is mindig megtörtént.  

---

A toxinok, mint biológiai harcanyagok.

Irodalom:

1. Alibek K. : Handelman S.: Biohalál. Ármádia. 2000. Budapest.

2. Bertók L. : Természetes ellenálló képesség : epesavak és endotoxinok szerepe. Sciencia Kiadó. 1997. Budapest.

3. Czirók É. : Klinikai és Járványügyi Bakterológia. Budapest. 1999. Melánia.

4. M. Dando, G.S.Pearson, T.Tóth, : Verification of the Biological and Toxin Weapons Convention. NATO ASI Series. 2000. Kluwer Academic Publishers/Netherlands.

5. E.Eitzen, J.Pavlin, T.Cieslak, G.Christopher, R.Culpepper,: Medical management of biological casulties. 3. kiadás. 1998. Fort Detrick.

6. Kopper L., Marcsek Z., Kovalovszky I. : Molekuláris medicina. Medicina Könyvkiadó Rt. 1997. Budapest.

7. Kovács F.: Mykotoxinok a táplálékláncban.MTA.Budapest 1998.

8. Parragh,Szabó,dr.Geck, Madaras: A vegyi és biológiai fegyver. Zrínyi 1964. Budapest.

9. Ráska K. : A biológiai háború elleni védekezés egészségügyi kérdései. Medicina Könyvkiadó 1959. Budapest.

10. Science for Peace. Vol. 6.: First Forum of the Internetional Scientific Panel on the Possible Consequences of the Misuse of Biological sciences. UNESCO 2000.

11. Tálas P.: A tömegpusztító fegyverek létéből és elterjedéséből adódó veszélyek, Védelmi Tanulmányok, No. 6. HM SVKI. Budapest 1995.

12. R. Zajtchuk , R.F.Bellamy (szerk.): Medical Aspects of Chemical and Biological Warfare. Textbook of Military Medicine part I. 1997. USA.

13. NATO Handbook on the Medical Aspects of NBC Defensive Operations (AmedP-6(B)) 1996.(STANAG 2500).

14. NATO AC/225-LG7 SIBCA Handbook for Sampling and Identification of Biological and Chemical Agents. 1999.

15. NATO Medical Planning Guide of NBC battle Casualties Biological, Amed P-8(A).1999.

(STANAG 2476).

16. USA FM 3-9

17. Bioterroism Alleging Us of Anthrax and Iterim Guidlines for Management-US. 1998.

Morbidity and Mortality Weekly Report. 1999. vol. 48. No.4. 69-74 o.

18. Faludi G.: A biológiai fegyver jelentőségének megváltozása. Honvédorvos. 1998. vol. 50. No. 1. 37-69. o.

19. Faludi G. A katonai megelőző orvostani biztosítás a Magyar Honvédség megújuló egészségügyi biztosítási rendszerében. – Honvédorvos. /megjelenés alatt /.

20. A. Frankel, H. Roberts, L. Afrin, J.Vesesly, M. Willingham: Expression of ricin B chain in Spodoptera frugidiperda J.Biochem 1994 303, 787-794

21. M.G.Kortepeter, G,W.Parker.: Potencial Biological Weapons Threats.

Emerging Infectious Diseases. 1999. vol. 5. No. 4. 523-527.

22. C.K.Schmitt, K.C.Meysick, A.D.O’Brien: Bacterial Toxins: Friends or Foes? Emerging Infectious Diseases vol.5,No.2.1999.224-234,

23. Svéd L., Szolnoki L.: Változások a Magyar Honvédség egészségügyi ellátó rendszerében a NATO elvek tükrében. Honvédorvos 1998. vol. 50., No.1, 5-37.o.

Kitekintés

---

Kedvező hírek a szabályozott termonukleáris fúziós kutatások világából

A Napban és a többi csillagban zajló energiatermelő folyamat földi megvalósítása beláthatatlan távlatokra ígér biztos energiaellátást, de létrehozása egyben óriási tudományos-műszaki kihívás is. Két, egymástól erősen eltérő úton közelítenek a kutatók az erőművi megoldás felé. Az egyiknél mágneses terekkel tartják össze a plazmát, a másiknál parányi üzemanyagcseppeket hevítenek fel, hogy végbemenjenek a mikrorobbanások.

Mágneses plazmaösszetartás

A százmillió fokra felhevített üzemanyagot, a hidrogén nehéz izotópjait (deutérium, trícium) erős mágneses térrel tartják össze. A ma legsikeresebb berendezés típus a tokamak, ebben gyűrű (tórusz) alakú térrészbe zárják a plazmát. Az elmúlt évtizedekben egyre nagyobb tokamakokat építettek, fokozatosan közelítettek a erőművi reaktor méreteihez. Az ötvenes évek elején kezdett fejlesztő munka a nyolcvanas évekre már olyan költségessé vált, hogy folytatásához nemzetközi összefogásra volt szükség. Gorbacsov, Mitterand és Reagan egyetértése biztosította a politikai hátteret. 1988-ban az Európai Közösség, Japán, a Szovjetunió és az USA megegyezett egy nagy közös kísérleti berendezés megépítéséről - ez az ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor - nemzetközi termonukleáris kísérleti reaktor). Az ITER mérnöki tervezése tíz évig folyt, 1998-ban már a helyszínről és a költségek megoldásáról kellett volna dönteni, de ekkor az amerikaiak kiléptek az együttműködésből.

Az Európai Unió, Japán és Oroszország megegyezésre jutottak: a három fél felépíti az ITER-t, de a korábban tervezettnél olcsóbb, tehát kisebb berendezést építenek. Az eredeti ITER az 1989. januári dollárértéken számolva 5,8 milliárdba, az új, kisebb változat 3,2 milliárdba, mai mai dollárértéken kb. 4,3 milliárdba kerül. Az alapcél változatlan, továbbra is a jövendő erőmű prototípusának tekintik a kb. 2013-ra elkészülő berendezést, bár kevesebb fizikai és műszaki előtanulmányra nyújt lehetőséget.

A friss jóhírek tudománypolitikaiak. Január végén George W. Bush elnök bejelentette, hogy az Egyesült Államok újra csatlakozik az ITER programhoz. Az elnök szerint "A fúzió ipari megvalósítása drámaian megnövelheti Amerika energiaellátási biztonságát, miközben jelentősen csökkenti a légszennyezést és az üvegházhatást okozó gázok kibocsátását." Spencer Abraham energiaügyi miniszter Princetonban, a plazmafizikai laboratóriumban jelentette ki: "Egy ma született gyerek életében az energiaigények a mainak a háromszorosára fognak nőni, a növekedés nagy része a fejlődő világban jelenik meg. Ha a fúziós energiatermelés beválik a gyakorlatban, akkor pont a megfelelő időpontban fog megjelenni és rendelkezésre állni a növekvő igények kielégítésére." Az Európai Unió kutatási biztosa, Philippe Busquin az amerikai döntést kommentálva kiemelte, hogy az amerikai csatlakozás jelentősen hozzájárul majd az ITER sikeréhez és a költségek megosztásához. Az Európai Unió az EURATOM keretprogramjában a 2003-2006 időszakban 750 millió eurót fordít fúziós kutatásokra, ez a legnagyobb tétel az EURATOM 1 250 millió kutatási költségvetésében. Az amerikai csatlakozással egyidőben Kína és a Koreai Köztársaság is komoly tárgyalásokat folytat a csatlakozásról.

Ma a JET (Joint European Torus) berendezés a világ legnagyobb és legsikeresebb fúziós kísérleti eszköze. A JET is tórusz elrendezésű, erre utal nevében a T betű, a JE pedig az európai összefogásra. A JET megépítéséről még 1978-ban döntöttek az Európai Uniós országok atomenergetikai szervezetének, az EURATOM-nak a tagjai. Az óriási kísérleti berendezés 1983 óta üzemel, azóta többször modernizálták. 1991-ben itt értek el a világon először szabályozott fúziót. (1991. novemberben, kb. 1 másodpercig 2 megawatt hőteljesítmény szabadult fel. Ennek az eléréséhez viszont mintegy 14 megwatt teljesítményt kellett befektetni, tehát a folyamat nem volt energianyereséges. A kísérletben a hidrogén két nehéz izotópja, a deutérium és a trícium olvadt össze.) A JET üzemeltetését a britek végzik, de a program nemzetközi, 2000 óta az EFDA, az európai fúziós fejlesztési egyezmény keretében alakítják ki.

2000-ben jött létre a Magyar-EURATOM Fúziós Társulás a KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézet (RMKI) koordinálásával, a KFKI Atomenergia Kutatóintézet és a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem részvételével. A JET-nél az RMKI munkatársai vezetik egy plazmadiagnosztikai módszer bevezetését és alkalmazását, az ITER tervezéséhez pedig modellszámításokat végeznek.

Fúzió mikrorobbantásokkal

Decemberben a kaliforniai Lawrence Livermore Nemzeti Laboratóriumban üzembe helyezték az épülő lézerfúziós rendszer első négy nyalábját. Teljes kiépítésben 192 lézernyaláb gondoskodik majd a parányi, lefagyasztott deutérium-trícium üzemanyagcsepp felhevítéséről, összenyomásáról. Ez lesz a világ legnagyobb lézere. A D-T tartalmú kapszula külső héját a nagyteljesítményű lézernyalábok elpárologtatják, ennek ellenhatásaként a töltetben létrejön a fúzió megvalósulásához szükséges sűrűség. A most kipróbált négy lézernyaláb összesen 43 ezer joule energiájú infravörös lézerfényt bocsátott ki a másodperc 5 milliárdod része alatt. Ez a 8 terawattos teljesítmény tízszerese az USA teljes villamoserőművi teljesítményének.

Az egész rendszer futballpályányi területet foglal el, a kivitelezés 1997-ben kezdődött. Az építkezés jóváhagyásakor 1,2 milliárd dolláros építési és további 1 milliárd dolláros kutatási-fejlesztési költséget hagytak jóvá. (A költségeket korábban még alacsonyabbra becsülték, 1995-ben összesen "csak" 1,8 milliárd dollárral számoltak, tizenöt évi működtetési költséget is beleszámítva.)

A program jóváhagyásakor az ígéretes energiatermelési mód kidolgozása csak az egyik, talán nem is a legfontosabb szempont volt. A berendezés megépítését az atomfegyverek fejlesztésével foglalkozó szakemberek nélkülözhetetlennek tartották az amerikai nukleáris fegyverek megbízhatóságának fenntartásához. 2000-ben azonban veszélybe került ennek a valaha volt legnagyobbak közé tartozó amerikai tudományos beruházásnak a jövője. A számvevőszék feltárta, hogy a költségek elérik a 4 milliárdot, és az eredetileg tervezett 2004-es indulással szemben 2008 előtt nem készülhet el a rendszer. Az új adatok fényében az alapkutatók már túl drágának tartották a programot. Az energiatermelés megvalósításán fáradozók pedig egyre kevésbé reménykednek abban, hogy ez a műszaki megoldás valaha is gazdaságos lehet. A katonai fejlesztők viszont változatlanul fontosnak tartották a rendszer megépítését, tehát az építkezés folytatódott.

A mikrorobbantásos kísérleteknél, a mágneses plazmaösszetartásos vizsgálatokhoz hasonlóan, az egyre nagyobb rendszerek építésével párhuzamosan fontos kísérleteket végeznek kisebb berendezéseken. A Sandia Nemzeti Laboratóriumban (Albuquerque, USA) gyors plazmakisüléssel 800 ezer fok hőmérsékletre fűtötték egy kis arany üreg belsejét. A kisülés energiája üregben jó hatásfokkal ternikus röntgen-sugárzássá alakul át. Ezzel a röntgen-sugárzással a fúziós kapszulát eredeti méretének 14/21-ed részére tudták összenyomni. Ekkora kompressziót lézeres kísérletekkel még nem sikerült elérni. A következő kísérletsorozatban már a 2,5 millió fokos hőmérsékletet elérése a cél.

Mágneses plazmaösszetartás: http://www.rmki.kfki.hu/~zoletnik (összefoglaló sok linkkel)

Mikrorobbantások: http://www.llnl.gov/nif/

J.L.

---

Sugárzások kísérik a villámokat

Új jelenséget fedeztek fel az atmoszférában: a villámlást röntgen- és más sugárzások kísérik. A villámlásból származó sugárzásokat már az 1920-as évek óta vizsgálják, de az eredmények nagyon ellentmondóak és bizonytalanok voltak. Néhány esetben észleltek ugyan sugárzásra utaló jeleket, de ezek származhattak a környezet egyéb forrásaiból is. A zivatarok, a villámlás kiszámíthatatlan fellépése miatt a kísérleteket nem lehetett megismételni. Szerencse kellett ahhoz, hogy a villám éppen a mérőberendezés közelében csapjon le. A nagyenergiájú gamma- vagy röntgen-sugarakat néhány száz méter távolságban lehet csak kimérni, a távolabbiakat már elnyeli az atmoszféra. A nagyenergiájú elektronok esetében jóval kisebb az észlelési távolság, a detektor csak néhány méter távolságban levő forrást képes érzékelni. Egyes helyeken gyakori a villámlás, például Floridában, de itt is évek telhetnek el, míg újra az észlelőrendszer közelében csap le egy villám.

A Floridai Műegyetem kutatói megteremtették a megismételhető, ellenőrzött kísérletek feltételeit. Mérőrendszerüktől huszonöt méter távolságban egy maga után rézdrótot húzó rakétát lőttek fel, lényegében egy nagyon magas villámhárítót hozva létre - ebbe csapott bele a villám a tervezett helyen és időben. A rakétával kiváltott villámok mintegy ezerszer hosszabb utat futottak be, mint a laboratóriumban előidézhető legnagyobb kisülések. Szcintillációs detektoruk röntgen-sugárzást, gamma-sugarakat és nagyenergiájú (relativisztikus) elektronokat észlelt még a villám fényének felvillanása előtt. A sugárzások már akkor felléptek, amikor a lefelé haladó villám még el sem érte a talajt. A sugárzások maximum 160 mikroszekundummal a villám felfelé indulása előtt jelentkeztek, és a talajból a felhők felé induló erős áram megindulásakor vagy néhány mikroszekundummal utána szűntek meg. A kutatók 37 mesterséges villámról számolnak be közleményükben, 31 esetben észlelték a kísérő sugárzást. Véleményük szerint valószínűleg hasonló sugárzások kísérik a természetes, felhő-föld villámokat.

A kísérlet vezetője szerint egy közelünkben lecsapó villámtól körülbelül akkora röntgen-sugár dózist kaphatunk, mint egy fogászati röntgenezésnél. Persze ha valóban a közelünkben csap le a villám, akkor nem ez lesz a fő gondunk.

A nagy nyomáson, nem homogén elektromos terekben fellépő átütéseket leíró modellek legtöbbje nem számol sugárzások felléptével. A folyamat fizikáját újra kell gondolni.

alapcikk: J. R. Dwyer et al, Science. 299, 694. 31 January 2003

róla: Philip E. Krider: Deciphering the Energetics of Lightning. Science. 31 January 2003. 669-670.

Nicola Jones: Lighning Strikes Release Poweful X-ray Bursts. New Scientist. 8 February 2003

J.L.

---

Új AIDS gyógyszer

Egy új típusú AIDS-elleni gyógyszercsalád első tagját engedélyezték az Egyesült Államokban. Néhány héten belül az Európai Unióban is megtörténik a törzskönyvezés. A gyógyszer az ún. fúziógátlók csoportjába tartozik: molekulája mint egy pöcök beékelődik a vírus és az általa megtámadandó fehérvérsejt közé, megakadályozván, hogy a vírus bejusson a sejtbe, és ott szaporodni tudjon. Az így működő szerek azért tűnnek ígéretesnek, mert tulajdonképpen fizikailag gátolják meg ezt a folyamatot, így valószínűleg nem alakulhat ki ellenük rezisztencia.

A fúziógátlók első, hamarosan forgalomba kerülő képviselője, az ún. T20 peptid azoknak az AIDS-betegeknek nyújthat reményt, akiknek szervezetében a vírus már rezisztenciát mutat a ma rendelkezésre álló gyógyszerekre. A T 20 rendkívül drága: egy évi adagja kb. 20 ezer dollárba kerül, amiből egyértelműen következik, hogy legfeljebb a fejlett országokban fogják alkalmazni, és semmiféle esélyt nem adhat az afrikai vagy ázsiai betegek millióinak.

Várható a gyógyszercsalád újabb tagjainak kifejlesztése és megjelenése, ugyanis most engedélyezett első képviselőjüknek ugyanis az immunrendszert blokkoló erős mellékhatása van.

(Reuters 03.14.)

G.J.

---

Új műszer az emlőrák korai felismerésére

Már a négy mm átmérőjű emlődaganat is felismerhető egy új diagnosztikai eljárással - írta a New Scientist február 20-án. Az ún. "DEBI" technika - Diffraction Enhanced Breast Imaging - segítségével nem egyszerűen röntgenfelvételt készítenek az emlőről. Az új műszer nem csak azt a különbséget észleli, ami az egészséges és a tumoros sejtek között a röntgensugár elnyelése szempontjából van, hanem azt is, hogy a daganatos sejteken megváltozik a röntgensugarak szóródása is. Ezért állítólag akár fele akkora tumort is észrevesz, mint a mai mammográfok. A műszert egyelőre operált emlőkből származó szöveteken tesztelték, és a londoni University College (UCL) munkatársa, Robert Speller szerint az eredmények nagyon biztatóak.

A módszer megbízhatóságát egyelőre tesztelik. Az emlőráknál a korai felismerés rendkívül fontos, hiszen csak az adhat reményt a gyógyulásra. Ugyanakkor ki kell zárni az álpozitivitás lehetőségeit, hiszen beláthatatlan következményei lehetnek, ha valaki tévedésből kerül be a daganatterápia útvesztőibe, esetleg felesleges műtéti és kemoterápiás beavatkozásokon megy keresztül.

G.J.

---

Génterápia - buborékokkal

Brit kutatók génterápiás eljárásokhoz olyan új módszert fejlesztettek ki, amelyről azt állítják: segítségével minden eddigi módszernél hatékonyabban lehet megoldani a beépítendő gének szállítását és sejtekbe történő bejuttatását. A brit Hammersmith Hospital, az Imperial College London és a Medical Research Council munkatársai eredményeikről a Gene Therapy című folyóirat február 24-i számában számoltak be. Az eljárás szerintük nem csupán hatékonyabb, hanem biztonságosabb is az eddig kipróbáltaknál.

A kutatások kezdetén az egy gén hibájából kialakuló betegségek génterápiás kezeléséhez fűzték a legnagyobb reményeket, hiszen azoknál a jó gén bevitele elvileg a betegség okának megszüntetését, és ezzel a gyógyulást jelentené. Az elmúlt hónapokban azonban két olyan, immunhiányban szenvedő kisgyermek haláláról is beszámoltak a kutatók, akiknél a génterápiás kísérlet végzetesnek bizonyult. Az új gén rossz helyre is beépült, rákkeltő gének működését indította el, és ezzel leukémiát okozott. Ez a génterápiás próbálkozások újragondolására kényszeríti a kutatókat, egyes országokban le is állították a hasonló klinikai vizsgálatokat.

A több génnel összefüggésbe hozható betegségeket, például a daganatos kórképeket illetően azonban sikeresebb próbálkozások is vannak. Ma már világszerte több ezer beteg vesz részt olyan klinikai kísérletekben, amelynek célja, hogy megakadályozzák a ráksejtek szaporodását vagy terjedését, illetve megtanítsák az immunrendszert a ráksejtek elpusztítására.

A brit kutatók módszere valószínűleg nem oldja meg a génterápia súlyos problémáit, hatékonyságát azonban az állatkísérletek szerint növeli. A gének beépítésére ún. mikrobuborékokat alkalmaztak. Ezeket az intravénásan a szervezetbe juttatott, kb. 3 mikron átmérőjű gázgömböcskéket a gyógyászatban a hatékonyság javítása érdekében kontrasztanyagként használják ultrahangos vizsgálatoknál. Kiderült azonban, hogy amikor az ultrahang eléri a mikrobuborékokat, azok szétpukkadhatnak, és a környezetükben lévő sejteken pici lyukakat "vágnak". Ez adta a kutatóknak az ötletet ahhoz, hogy ezeken a lyukakon keresztül géneket próbáljanak bejuttatni a sejtekbe.

Mikrobuborékokat kiválasztott DNS szakaszokkal kevertek össze, majd egerek vázizomzatába juttatták. Ezután ultrahanggal "kezelték" az adott területet, és azt tapasztalták, hogy az örökítőanyag a korábbi módszereknél jóval nagyobb hatékonysággal épült be az ott lévő sejtekbe. Elképzeléseik szerint az eljárás nem csak a génbevitel eredményességét, hanem irányíthatóságát is növelné, hiszen az ultrahangkezelésnél pontosan lehet "célozni".

Az ígéretesnek tűnő eljárással azonban eddig csak ún. jelző géneket építettek be az állatokba, olyan örökítőanyag szakaszokat, amelynek útja és jelenléte könnyen nyomon követhető.

G.J.

Jéki László - Gimes Júlia

Lucy, a történelmi egér

ÖRÖKLŐDŐMESTERSÉGES KROMOSZÓMA

Kromoszómakutatásról másfél évszázada beszélhetünk. Ennek ellenére mindmáig nem ismerjük pontosan a magasabb rendû élõlények kromoszómáinak szerkezetét, s hiányában nem fejthetjük meg teljesen mûködésüket sem. A Magyar Tudományos Akadémia Szegedi Biológiai Központjában „felépített” mesterséges kromoszóma új utakat nyithat meg az elméleti kérdések tisztázásában és – nem utolsósorban – az örökletes betegségek gyógyításában is.

A kromoszóma szerkezetének egyértelmû és vitathatatlan megfejtésében egy mesterséges kromoszómára épülõ kísérleti rendszer nagyon fontos eszköz lehetne. Azaz ha a különféle – valódi kromoszómából származó – elemeket összeépítve, majd a sejtbe juttatva mûködõképes kromoszómát tudnánk létrehozni, lényegbevágó ismereteket szerezhetnénk arról, hogy a kromoszóma szerkezete miképpen alakul ki. Például azokat a DNS-szakaszokat, amelyeknek feltehetõen szerkezeti szerepük van, egy centromerhez* kapcsolva – és ilyen formában a sejtbe juttatva – lehetõvé válna, hogy a „valódi” szerkezeti DNS-elemeket azonosítsuk és kiválogassuk, illetve ezek segítségével a szerkezeti fehérjéket megtisztítsuk.

Kiszámított genetikai beavatkozások

A kromoszómák szerkezetének és mûködésének megismerése azt a végsõ célt szolgálja, hogy megteremtsük a lehetõségét egy célirányos, kiszámított genetikai beavatkozásnak. Az ilyen eljárásoknak folyamatosan gyarapodó tárháza a géntechnológia. Ez az ezredfordulónak – és minden bizonnyal az elkövetkezõ évtizedeknek – egyik biológiai csúcstechnológiája lesz. A géntechnológia tágabb értelemben azokat a tudatos és célzott genetikai beavatkozásokat jelenti, amelyek a sejt, a szövet vagy az állati (és emberi) szervezet mûködését megváltoztatják.
Ma még meghatározhatatlan a géntechnológia alkalmazásának valamennyi területe, de túlzás nélkül állíthatjuk, hogy a lehetõségek szinte korlátlanok. Például az állattenyésztés és az állategészségügy területén: gazdaságilag fontos mennyiségi és minõségi tulajdonságokat meghatározó gének vihetõk be a haszonálla-tok szervezetébe; betegségeknek ellenálló állatok, sõt, új állatfajok hozhatók létre; gyógyászati vagy egyéb szempontból fontos peptidek, fehérjék és más makromolekulák „termeltethetõk” állatokban (gén: az átöröklés funkcionális egysége, a DNS egy meghatározott szakasza, amely többnyire egyetlen fehérjeláncot kódol, azaz annak aminosav-sorrendjét határozza meg).

1. kép. A kromoszómaszerkezet fontosabb szervezõdési szintjeinek
modellje és az ezeknek megfelelõ elektronmikroszkópos képek:
(a) DNS;
(b) nukleoszómafonal: a nyolc molekulából álló fehérjemagra
145 bázispár hosszúságú DNS csavarodik fel;
(c) a nukleoszómafonal felcsavarodásával jön létre a kromatinfonal,
amelynek egy csavarulata hat nukleoszómából áll;
(d) a kromatinfonal további felcsavarodásának ma még ismeretlen lépése(i),
s a végeredmény, a kromoszóma

A génterápia, az orvostudománynak ez a viharos gyorsasággal fejlõdõ területe arra törekszik, hogy az öröklött és a szerzett betegségeket kezelje, gyógyítsa, illetve megelõzze. (A génterápia a sejtek molekuláris szintû folyamataiba avatkozik be, genetikai információ bevitelével azokat célirányosan megváltoztatja.)

Az ideális vektor

A géntechnológia gyakorlati alkalmazásának egyik legnagyobb problémája az, hogy a genetikai információt, az azt kódoló géneket célba juttató hordozóeszközöknek – vagy más néven vektoroknak – egyelõre több fogyatékossága is van. Az ideális vektor fõbb jellemzõi a következõkben foglalhatók össze: ne tartalmazzon olyan DNS-elemeket, amelyek nemkívánatos megváltozása (rekombinációja, mutációja stb.) az érintett sejt, szövet vagy szervezet mûködését károsan befolyásolja; ne épüljön be a kromoszómákba, a génállomány normális mûködését ne befolyásolja; biztosítsa az általa szállított gén(ek) szabályozott mûködését és számuk ellenõrizhetõségét, illetve állandóságát; alkalmas legyen a nagyméretû (akár több millió bázispár hosszúságú) gének bevitelére és ezek mûködõképességének biztosítására.

2. kép. Kromoszómaépítés sejtekben.
A „célkromoszóma”: a természetes emlõskromoszóma
(a). Bizonyos kromoszómák meghatározott részére „idegen” DNS-szakasz
(jelzõgén, hasznos gén) építhetõ be
(b), s ezzel beindítható az érintett kromoszómaszakasz megsokszorozódása
(c). Ha ezzel a centromer is megduplázódik
(d), a kromoszóma széttörik (e), s a letört, új darab
– a SATAC – önálló kromoszómaként fennmarad a sejtben (f)

E szigorú feltételeket – mai ismereteink szerint – egyetlen mesterséges génhordozó sem elégíti ki. A természet azonban létrehozott olyan „szerkezetet”, amelyben megvan az ideális vektor valamennyi tulajdonsága. Ez a valódi sejtmagvas szervezetek kromoszómája. Ha tehát sikerül létrehoznunk mesterséges emlõskromoszómát, ez egyértelmûen kielégíti majd a vektorokkal szemben támasztott valamennyi követelményt is.
Ehhez a munkához bátorítást és elvi alapot adtak azok az Amerikai Egyesült Államokban a nyolcvanas évek elején az alacsonyabb rendû eukarióta sejtekkel (sütõélesztõvel, Saccharomyces cerevisiae-vel) végzett kísérletek, amelyek a mesterséges élesztõkromoszóma létrehozására vezettek. E munkák alapján meghatározhatók azok a szerkezeti és mûködésbeli egységek, amelyekre az emlõskromoszóma létrehozásához is szükség van. Hogy mik ezek? Nézzük sorjában! Szükség van egy mûködõképes centromerre, amely a kromoszómák állandóságát és az utódsejtekbe való jutását (szegregációját) biztosítja. Kell egy jelzõgén – mely által a kromoszóma nyomon követhetõ. Szükséges egy, a DNS megkettõzõdését elindító és irányító DNS-szakasz, továbbá a kromoszóma kellõ fizikai méretét biztosító „töltelék” DNS-szakasz. Végül a kromoszómavégeket lezáró, jellegzetes DNS-szakaszok, a telomerek*.

3. kép. A SATAC jellegzetességei. Alapanyaga döntõen szatellit DNS és az egész SATAC heterokromatikus: ezek a természetes kromoszómákon csak a centromerhez közeli szakaszokon figyelhetõk meg (a-b); az amplikonok határán kimutatható jelzõgéneknek (c), illetve a centromernek a helyzete (d). Különleges festési eljárásokkal (e–f) kimutatható, hogy az amplikonokon belül a DNS lefutása váltakozó irányú, s minden egyes amplikon két tükörszimmetriát mutató félbõl áll. A természetes kromoszómákon ez csak a centromer környéki szatellit DNS-en látható

Sajnos, az egyik legfontosabb elemnek, az emlõskromoszómák centromerjének mibenlétét ma még nem ismerjük. Ezért a szerkezeti elemek összeépítésével megvalósítandó mesterséges emlõskromoszóma - néhány bíztató kísérlet ellenére is - egyelõre még várat magára.

Kromoszómaépítés élõ sejtekben

A mesterséges kromoszómák létrehozásának van egy, az említettektõl teljesen eltérõ útja is. A Magyar Tudományos Akadémia Szegedi Biológiai Központjában sikerült kidolgozni egy olyan eljárást, amellyel élõ sejtekben hozhatók létre a kívánt genetikai „tartalmat” hordozó mesterséges kromoszómák. A módszernek az a lényege, hogy bizonyos körülmények között a laboratóriumban tenyésztett emlõssejtek kromoszómáin beindítható a kívánt szakaszok megsokszorozódása (2. kép). Ha ugyanis emlõssejt kromoszómáinak meghatározott szakaszába idegen DNS-t építünk be, a beépülés közvetlen környezete „növekedni” kezd (megsokszorozódás-amplifikáció): új kromoszómakar, új centromer s végül új, géneket nem hordozó, szatellit DNS-bõl álló mesterséges kromoszóma jön létre. Az ismétlõdõ kromoszómaszakaszokból, az úgynevezett amplikonokból álló új kromoszóma – felépítésére utalva – a szatellit DNS-alapú mesterséges kromoszóma nevet kapta (röviden – az angol elnevezésbõl – SATAC).

4. kép. A lézervezérlésû kromoszómaválogató
a különbözõ méretû kromoszómákat elkülöníti egymástól.
A képen minden pont egy-egy kromoszómát jelöl

Ez a kromoszóma kizárólag csak az(oka)t a mûködõ gén(eke)t hordozza, amelye(ke)t idegen DNS-ként a sejtbe juttattunk (3. kép). Minden, a kromoszóma szerkezete és mûködése szempontjából nélkülözhetetlen elemet a sejt hoz létre a megsokszorozódási folyamat során. Az új kromoszómának a sejtekben való megjelenése egyúttal azt is jelenti, hogy sikeresen túljutott a „minõségellenõrzésen”, hiszen az egymást követõ sejtosztódások során csakis a szerkezetileg ép és mûködõképes SATAC maradhat fenn.

5. kép. Fent: a Lucy „létrehozásához” használt mesterséges kromoszóma az azt termelő sejtben (ez a kromoszóma a 3. képen bemutatott SATAC „lerövidített” változata) Lent: Lucy kromoszómái. A kék színű negyven egérkromoszómán belül a szatellit DNS-szakaszokat piros szín jelzi, míg maga a SATAC az „idegen” DNS-szakaszok alapján (világos pontok) azonosítható

Sikerült igazolni azt, hogy e módszerrel eltérõ genetikai tartalmú új kromoszómák építhetõk fel különbözõ állatfajok sejttenyészeteiben, mégpedig megismételhetõ módon. Kaliforniai kutatókkal végzett közös munka eredményeként 1994-ben kiderült: az a tény, miszerint a SATAC DNS-összetétele merõben eltér a természetes kromoszómákétól, módot ad arra, hogy a „természetes” és a mesterséges kromoszómákat (amelyek valójában szintén „természetesek”, azaz természetes eredetûek) 100 százalékosan szétválasszuk egymástól (4. kép).

Egy sikeres egércsalád

A SATAC biotechnológiai hasznosításának lehetõségét felismerve Kanadában megszületett a Chromos Molecular Systems nevû vállalat (lásd keretes írásunkat! – A szerk.). Az egyre szélesedõ nemzetközi – magyar, kanadai, holland, amerikai és svéd – együttmûködés során lépésrõl lépésre újabb és újabb lehetõségek tárultak fel mesterséges kromoszómánk géntechnológiai hasznosítására. Megkezdõdött a mesterséges kromoszóma „ipari” elõállítása és a transzgénikus (genetikailag megváltoztatott) állatoknak a létrehozása, s hozzáfogtunk az emberi szatellit DNS-alapú mesterséges kromoszómáknak az építéséhez.
A múlt év végére megszülettek azok az egerek, amelyek sejtjeiben kimutatható az anyjuktól örökölt szatellit DNS-alapú mesterséges kromoszóma. Ez a SATAC gyakorlati alkalmazhatóságának legfõbb bizonyítéka. Maga az egéranya egy olyan kísérletbõl született, amely során megtermékenyített egérpetesejtbe – egy vékony üvegtû segítségével – tisztított mesterséges kromoszómát juttattak be. A kezelt petesejtet – a lombikbébi-eljáráshoz hasonlóan – beültették egy dajkaanyába. Az így született egérlányka Lucy, s noha semmilyen külsõ jelben nem különbözött fajtársaitól, a kromoszómavizsgálat alapján „történelmi személyiséggé” vált. Õ az elsõ olyan állat, amely a szervezetében mesterséges emlõskromoszómát hordoz (5. kép).
De mire következtethetünk Lucy és családja történetébõl? Már Lucy megszületése igazolta, hogy a kromoszómák a tisztítás során nem károsodnak, biológiailag „használhatók” maradnak. Nem károsodik a megtermékenyített petesejt sem a SATAC bejuttatásakor, és a magzat fejlõdésében sem támad zavar.
Lucy fölcseperedett, minden látható eltérés nélkül érte el a felnõttkort és egészséges utódokat hozott világra. A mesterséges kromoszóma tehát nem zavarja meg az ivarsejtképzõdés szokványos menetét. Az utódokban – említettük – ugyancsak kimutatható a „létszám feletti” kromoszóma, vagyis a mesterséges kromoszóma öröklõdik!
Az állatvilágban és az ember esetében is a – faj szempontjából meghatározónak tekintett – kromoszómaszám megváltozása többnyire súlyos, gyakran végzetes következményekkel jár. A SATAC-ot hordozó állatok születése és rendes fejlõdése azonban bebizonyította: a kromoszómaszám megfelelõen tervezett mesterséges kromoszómával minden káros következmény nélkül megváltoztatható. A 41 kromoszómás Lucy csupán abban különbözik 40 kromoszómás fajtársaitól, hogy van egy olyan többletkromoszómája, amely szinte korlátlanul megtölthetõ „hasznos” genetikai információval. Mesterséges kromoszómákkal például olyan transzgénikus állatokat hozhatunk létre, amelyek tejében gyógyszeralapanyag is termelõdik, s ezt a képességüket utódaikra átörökítik.

A tabukról

Lucy és utódainak megszületése vagy tágabban: az eddig jobbára csak elvi lehetõségnek tartott, az emberi ivarsejtekben végezhetõ genetikai beavatkozás technikai korlátainak megszûnése arra kényszerít bennünket, hogy erkölcsi és társadalmi kérdéseket válaszoljunk meg.
Az egér kapcsán a német Stern magazin cikke a kockázatokra hívja fel a figyelmet, a legnagyobb amerikai gazdasági hetilap, a Business Week kommentárjának címében az ivarsejtekbe való beavatkozás kérdésének össznemzeti vitáját sürgeti. A brit tudományos hetilap, a New Scientist szerkesztõségi cikke Az utolsó tabu címmel taglalja a génterápia lehetõségeit. Figyelemre méltó az írás zárómondata, amely egyszersmind állásfoglalást jelent: „A tabukról pedig csak annyit – silány kifogás, hogy ne kelljen gondolkodnunk...”
Gondolkodnunk, ésszerû és tényszerû vitákat kell folytatnunk, s erre még bõségesen van idõnk, amíg a kötelezõen hosszú, minden lehetséges káros hatásra kiterjedõ vizsgálatsorozat és kutatás le nem zárul. Hiszen csak ezek kedvezõ eredményei nyithatják meg a klinikák kapuit a „gyógyító” mesterséges kromoszómák kipróbálására!

Hadlaczky Gyula
tudományos tanácsadó
(MTA, Szegedi Biológiai Központ, Genetikai Intézet)

Két méternyi DNS A magasabb rendû szervezetekben (emberben, állatban, növényben) az örökítõanyag (a DNS) kromoszómák formájában szervezõdik egy olyan szerkezeti rendbe, amely az élet fennmaradásának, folytonosságának elemi feltétele. A kromoszómák a sejtosztódások során a megkettõzõdött örökítõanyagot pontosan kettéosztják és az utódsejtekbe továbbítják. Feltehetõ, hogy a törzsfejlõdés folyamán a DNS mennyisége elért egy olyan kritikus tömeget, amelynek az utódsejtekbe való átadása és mûködése „csupasz” nukleinsav formájában már lehetetlenné vált. Szükséges volt, hogy e megnövekedett mennyiségû DNS mûködõképes egységekbe csomagolva szállítódjék. Kialakultak a kromoszómák, megalapozva azt a fejlõdési irányt, amely a magasabb rendû, valódi sejtmagvú (eukarióta) szervezetek létrejöttéhez vezetett. Az örökítõanyag legmagasabb szintû szervezõdési formája e szervezetek sejtmagjai, illetve kromoszómái. Egy átlagos emberi sejt magja megközelítõleg 5 pikogramm mennyiségû (1000 milliárd pikogramm = 1 gramm) és 1,8-2 méter hosszúságú (mintegy 3000 millió – adenin/timin és citozin/guanin alkotta – bázispárnyi) DNS-bõl, illetve a DNS mennyiségének másfélszeresét-kétszeresét kitevõ különbözõ hiszton- és nemhiszton típusú fehérjékbõl áll (1. kép). Ez utóbbiak közül két-két H2a, H2b, H3 és H4 alkotnak egy fehérjemagot, erre tekeredik fel a DNS kettõs spirálja, amelyet az ötödik hisztonfehérje, a H1 rögzít. Ezek együttesen teszik ki a nukleoszóma egységét. A nukleoszómák többszörös felcsavarodásából jön létre a kromatinfonal, amely a sejtmag alapanyaga. E fonalas állományból lesz aztán – a sejt osztódásakor – a kromoszóma. Az eukarióta szervezetek többségének sejtmagja 10 mikrométer (10 ezredmilliméter) átmérõjû, a kromoszómáik mindössze néhány ezredmilliméter hosszúságúak. Egy-egy kromoszóma DNS-tartalma becsülhetõ. A 23 pár emberi kromoszóma közül a legkisebb a 21. számú, ebben körülbelül másfél centiméter (mintegy 50 millió bázispárnyi) DNS van, míg a legnagyobb, az 1. számú kromoszómánk megközelítõleg 7 centiméternyi DNS-t hordoz. Ez azt is jelenti, hogy egy-egy kromoszómában a DNS-fonal 10 000-szeresen fölcsavarodott formában van jelen. Az emberi sejtekben a mintegy 2 méter hosszú DNS hordozza azt a körülbelül 100 000 gént, amely gyakorlatilag valamennyi öröklött és öröklõdõ tulajdonságunkért felelõs. Ennek a bonyolult és igencsak pontos „pakolódásnak” a végsõ lépései azok, amelyeket ma még nem ismerünk. Nem tudjuk pontosan, milyen fehérjék, milyen DNS-szakaszok szükségesek feltétlenül ahhoz, hogy a mûködõképes szerkezet kialakuljon. A 100 000 génünk az összes DNS mennyiségének csak mintegy 10 százalékát foglalja el, azaz DNS-ünk döntõ többségét úgynevezett nem kódoló szakaszok teszik ki. Így a kromoszómákon belül gyakoriak az olyan szakaszok, amelyekben nincs is mûködõ gén, ráadásul sokszoros példányban vannak bennük azonos vagy hasonló bázissorrendû, hosszabb-rövidebb ismétlõdõ szakaszok. Ilyen szakasz például a kromoszómák centromerje körüli, úgynevezett szatellit DNS-mezõ, amely különbözik az egyéb régiók szerkezetétõl, és bizonyos eljárások során eltérõ festõdést mutat, ezért heterokromatin névvel is illetik.

A szegedi Kromoszómacsapat CSERPÁN IMRE, PhD. CSONKA ERIKA, MD., PhD,st. DEÁK JÁNOSNÉ FODOR KATALIN, PhD. HOLLÓ GYÖNGYI HADLACZKY GYULA, PhD., DSci. KATONA RÓBERT, PhD. KERESő JUDIT NOVÁK ISTVÁNNÉ PRAZNOVSZKY TÜNDE, PhD. RÓZSAVÖLGYI MÁRTA SZAKÁL BARNABÁS, PhD,st. UDVARDY ANDOR, PhD, DSci. UDVARDY KATALIN

Nemzetközi együttműködés Kanadában 1995 végén – az addigi eredmények ismeretében – néhány szakember elérkezettnek látta az idõt arra, hogy biotechnológiai vállalatot alapítson. A Chromos Molecular Systems Inc. nevû cég a mesterséges emlõskromoszómák géntechnológiai hasznosítását tûzte ki célul. Néhány hónappal késõbb a Chromos hasznosítási licencszerzõdést kötött a Szegedi Biológiai Központtal (vállalva a kutatási eredmények teljes szabadalmaztatási költségét), egyszersmind hosszú távú kutatási szerzõdést írt alá az SzBK Genetikai Intézetével. A cég a kanadai Vancouverban saját kutató-fejlesztõ részleget épített ki. A vancouveri laboratóriumba 1997 januárjában megérkeztek Szegedrõl a SATAC-ot termelõ sejtek, s megkezdõdhetett a közös fejlesztési munka. A lézersugaras kromoszómaválogató berendezéssel óránként egymillió – több mint 99 százalékos tisztaságú – mesterséges kromoszóma állítható elõ. Ezzel az „ipari” technológiával útjára indulhatott a mesterséges kromoszóma gyakorlati hasznosítása. Bebizonyosodott, hogy a tisztított mesterséges kromoszómák szerkezetüket és mûködésüket megõrizve átvihetõk egyéb állatfajok sejtjeibe, ideértve a megtermékenyített petesejteket is. A brit Kolumbia Egyetem kutatóival és egy holland-amerikai nagyvállalat szakembereivel együttmûködve megkezdõdött a mesterséges kromoszómával felruházott transzgénikus állatok létrehozása. Aztán 1998 végén megszületett az elsõ olyan transzgénikus egér (Lucy), amely sejtjeiben hordozza a mesterséges kromoszómát, és a múlt év végére kiderült, hogy azt az utódaiba is átörökíti. A Chromos négy év alatt – átszámítva – mintegy négymilliárd forintot költött fejlesztésre. A költségvetés jókora tétele a szabadalmi költség, annak a huszonegy bejelentett (ebbõl már hat bejegyzett) mesterséges kromoszómával kapcsolatos világszabadalomnak a költsége, amelynek a Szegedi Biológiai Központ a tulajdonosa.

 Kislexikoncentromer: a kromoszómákon egy befûzõdés formájában megfigyelhetõ sajátos szakasz, amelyhez sejtosztódáskor a kromoszómák mozgatását végzõ húzófonalak tapadnak. telomer: a kromoszómát alkotó DNS-szál két végén található rövid, többszörösen ismétlõdõ szakaszok, amelyek a kromoszómavégek stabilitását biztosítják.