Már az anya véréből is vizsgálható a magzat

Amerikai kutatóknak sikerült egy magzat teljes genomját kinyerni, és annak bázissorrendjét meghatározni az anya véréből.

A méhlepény sejtjeinek egy része anyai, más része magzati eredetű. Ismert, hogy a terhesség alatt a méhlepény egyes sejtjei programozott módon elpusztulnak, ezt nevezzük apoptózisnak. Elvileg az apoptózis feladata a szükségtelen sejtek nyomtalan eltávolítása, s így a testen belüli gyulladás elkerülése. Úgy tűnik, hogy a folyamat nem tökéletes, mert magzati és anyai DNS is kerül a vérbe.

A magzati DNS genetikai vizsgálata azért fontos, mert ezáltal kimutathatóak a súlyos genetikai rendellenességek, s a szülők dönthetnek a terhesség esetleges megszakításáról. Ma a genetikai vizsgálatokat úgynevezett invazív (beavatkozó) módon végzik. Az analízishez a mintákat különféle helyekről, az amnionfolyadékból, a köldökzsinórvérből, illetve az úgynevezett korionboholyból veszik. A művelet nem veszélytelen, a kockázat csökkentésére ultrahangos segítséggel végzik.

Korábban kizárólag kromoszóma-rendellenességeket tudtak vizsgálni, s így meg tudták állapítani például, hogy érinti-e a gyermeket a Down-szindróma. Később már célzottan adott géneket is vizsgáltak. Így lehet detektálni a hibás gének által okozott betegségeket, mint például a cisztás fibrózist vagy a fenilketonuriát.

Teljes genom az anyai vérből

Christina Fan és a Stanford Egyetemen dolgozó munkatársainak a Nature-ben 2012-ben publikált eredménye két szempontból is úttörő jelentőségű: egyrészt biztonságos, nem-invazív technikát alkalmaz (a vérvétel nem számít annak), másrészt, nem csupán egyes gének vizsgálatát teszi lehetővé, hanem a teljes genetikai profil meghatározását.

A feladat azért nem egyszerű, mert az ember, hasonlóan a legtöbb élőlényhez, két kromoszómakészletet tartalmaz: egyet kapunk az apától, egyet pedig az anyától. A vizsgálat nehézségét az okozza, hogy a szülőktől nem egy az egyben kapjuk a kromoszómákat, hanem az ősivarsejtjeikben összekeveredik a nagyapai és nagymamai DNS, ami az eredetüket tekintve, mozaikos kromoszómákat eredményez. Tehát, a következő eredetű DNS molekulák keverednek a vérben: az anya nagyanyai és nagyapai DNS-ei, illetve a magzat mozaikos anyától és apától származó genomtöredékei. Ezért a kutatóknak bonyolult számítástechnikai megközelítéseket kellett alkalmazni a vérben úszkáló DNS-darabok megfelelő összeillesztéséhez.

Perspektívák

A molekuláris genetika óriási ütemben fejlődik. Az az általános vélekedés, hogy e technikák eredményeként az orvostudomány a paradigmaváltás küszöbén áll. Körülbelül egy évvel ezelőtt jelent meg egy úgynevezett harmadik generációs DNS-szekvenátor tesztverziója. Ez a berendezés 100 dollár alatti költséggel 20 perc alatt képes egy teljes emberi genom bázissorrendjét megállapítani. Emlékeztetőül, az emberi genom 2001-ben publikált nyers változatát sok éven keresztül írták le, több nemzetközi kutatócsoport munkájával, 3 milliárd dolláros költségvetéssel (ez végül - Craig Venter technológiai újításának köszönhetően - némileg olcsóbban sikerült).

Az egyetlen gén mutációja által okozott betegségek kimutatása tehát egyszerű lesz. A jóval gyakoribb, úgynevezett komplex betegségekre - mint például a cukorbetegség, a szkizofrénia, a különféle rákbetegségek stb. - való hajlam azonban ma még nem olvasható ki tisztán a DNS-ből. Ennek több oka is van, melyek egyike a jelen ismereteink hiányossága, a másik pedig az, hogy ezeknél a betegségeknél a környezeti hatások is fontosak, ez pedig nincs benne a génjeinkben. Bár a közeljövőben a genetikai diagnosztika egy "gombnyomásra" fog redukálódni, a betegségek és az azokra való hajlam genetikai azonosítása átkerül a biológusok és bioinformatikusok kezébe.

A genetikai diagnosztikában egy új megközelítést jelent az úgynevezett preimplantációs diagnosztika. Ennek lényege az, hogy az ember 8 sejtes embriójának minden sejtje képes még a teljes emberi test létrehozására (ezt nevezzük totipotenciának), ezért egy sejt eltávolítása nem okoz fejlődési rendellenességet. Ebből az egyetlen sejtből megállapítható a leendő gyermek genetikai profilja, s így a mesterséges megtermékenyítés során válogathatnak, hogy melyik embriót ültetik be az anya testébe.

A fogantatás előtti tesztelés egy újabb lehetőség, melynek segítségével a leendő szülők genetikai profiljának ismeretében jóslásokat tehetünk a még meg sem fogant gyermek betegségeit, illetve betegségekre való hajlamait illetően. Nyilvánvalóan, ez a technika alkalmazható maguknak a szülőknek a genetikai vizsgálatára is. Nemcsak a betegségekre való hajlamokat lehet majd megállapítani, hanem például az is megjósolható lesz, hogy a leendő partner hűséges lesz-e, vannak-e rejtett vonzalmai a saját neméhez, vagy esetleg vannak-e agresszív hajlamai. Ezek a vizsgálatok azonban jelentős etikai aggályokat is felvetnek, és a megfelelő szabályozás még teljesen kidolgozatlan.

A szerző intézetvezető egyetemi tanár a Szegedi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Karának Orvosi Biológiai Intézetében.