RNS-interferencia: új forradalom a genetikában

Egy módszer, amellyel lehetséges szinte bármilyen fajban kikapcsolni egy gént akár egy nap alatt. Egy módszer, amit a jövőben betegségek újszerű gyógyítására lehet felhasználni. Az RNS-interferencia olyan molekuláris mechanizmus, amelyben rövid, duplaszálú RNS-molekulák specifikusan elnyomják a gének kifejeződésében kulcsszerepet játszó hírvivő RNS-ek működését.

Az RNS vigyáz a koleszterinszintre

A jövő gyógyászatában fontos szerep juthat az RNS-interferencia alkalmazásának. Egy gén gátlásával például sikerült a vér koleszterinszintjét csökkenteni egerekben -a kutatásokat egy biotechnológiai cég végezte Németországban és az Egyesült Államokban. A génnel homológ siRNS-t juttattak be a szervezetbe oly módon, hogy azt koleszterinhez kapcsolták hozzá. Ez biztosítja azt, hogy az RNS csak olyan sejtekbe juthat be, amelyeknek a felszínén olyan speciális "érzékelők" (sejtfelszíni receptorok) vannak, amelyek a koleszterint megkötik. Pontosan ezek a sejtek azok, amelyek érzékelik a vér koleszterinszintjének változását a májban és a vékonybélben. Tehát a gátló RNS célzottan a koleszterinszint szabályozásáért felelős sejtekbe jut be.

A vizsgálatok során megállapították, hogy az egerek vérében a "rossz koleszterin" mennyisége közel a felére (44 %-kal) csökkent. A cég további betegségek kezelésében is vizsgálja az RNS-interferencia lehetséges alkalmazását. A jövőben a cukorbetegség, a kóros elhízás és rákos betegségek terápiája felé kívánnak nyitni.

Az egéren végzett laboratóriumi vizsgálatok sikere azonban csak az első mérföldkő az emberen történő kipróbálás felé. Kérdés, hogy vajon milyen mennyiségű RNS-re lesz szükség az ember esetében. Az egérben meglehetősen nagy dózist alkalmaztak, ami igencsak magas költségekkel jár. Azt sem tudják még, milyen gyakran lesz szükség a kezelésekre. A kutatók megvizsgálták azt is, hogy néhány más gén működését hogyan befolyásolja a mesterségesen bevitt RNS, de nem találtak eltérést a normális értékektől. Az eredmények szerint tehát a kezelésnek nem voltak káros mellékhatásai.

Szembe injekciózott RNS

Egy világszerte milliókat érintő szembetegség, a makula degeneráció kezelésével is kísérletezett az RNS-interferenciával az egyik vezető biotechnológiai cég. Az állatkísérletek olyannyira sikeresnek bizonyultak, hogy jövőre már a klinikumban próbálják ki a terápiát. A kezeléshez alkalmazott RNS egy növekedési faktort kötő receptor, azaz sejtfelszíni érzékelőmolekula (VEGFR-1) képződését gátolja, így akadályozva meg vérerek kóros képződését, ami a részleges látáskiesés egyik oka. Sok gondot okozott, hogyan juttassák el a megfelelő helyre a gátló RNS-eket - ebben a vizsgálatban közvetlenül a szembe injekciózzák az anyagot.

Vírusellenes RNS

Sikerrel alkalmazták az RNS-interferencia módszerét a kéz-láb-száj betegség, egy főként gyermekeket érintő vírusos betegség egyik kórokozójának semlegesítéséhez. Az enterovírus 71 (EV71) kezdetben enyhébb általános tüneteket okoz bőrkiütésekkel, de később súlyos idegrendszeri elváltozásokhoz is vezethet. Kelet- és Délkelet-Ázsiában, valamint Ausztráliában több nagy járványt is jelentettek az utóbbi 10 évben. A vírussal emlőssejteket fertőztek meg sejtkultúrában. A sejteket a vírusellenes RNS-sel kezelve azok sokkal jobban túlélték a vírusfertőzést, mint azok a sejtek, amelyek nem kaptak kezelést. Ez a kísérlet azt is bizonyítja, hogy az RNS-interferencia a vírusfertőzések ellen is hatásos gyógymód lehet a jövőben.

Daganatterápia

Egyelőre egérmodellen vizsgálták az RNS-interferencia hatását rákos betegség kezelése során. A kísérleti állatokban mesterségesen idéztek elő agydaganatot, majd intravénásan juttatták be a gátló RNS-eket, egy speciális "természetes kapszulába" (ún. liposzómába) csomagolva. A bejuttatott gátló RNS hozzákapcsolódik ahhoz az mRNS-hez, ami a tumoros sejtek osztódásáért nagymértékben felelős növekedési faktort (EGF) megkötni képes receptor képződéséért felelős. Amennyiben a sejtek felszínéről - az RNS-gátlás miatt - eltűnik ez a receptor, akkor a tumoros sejt növekedése, osztódása lelassul. Az eredmény a tumor növekedésének gátlása lesz. A beteg egerek majdnem kétszer olyan hosszú ideig éltek a kezelés következtében, mint nem kezelt társaik (88 százalékkal nőtt a túlélési idő).

Összefoglaló

Több génnek a szerepét sikerült tisztázni az RNS interferencia segítségével muslicában, a C. elegans féregben és sok növényfajban is. Az RNS-interferencia hasznos eszköz lehet az emlőssejtek működésének vizsgálatában is. A duplaszálú RNS bevitelére a sejtbe, egyre fejlettebb módszerek állnak rendelkezésre.

Kezdetben egyszerűen beinjekciózták a molekulákat. Sikerült akár több napig tartó hatást is elérni, sőt a sejt osztódása után a belőle keletkező sejtekben is tartott még a hatása az anyagnak, tehát képes volt a célzott génnek a működését csökkenteni. A hatás azonban végül megszűnt. Manapság már olyan vektorokat - "hordozókat" - állítanak elő, amelyek hosszú távú hatást biztosítanak. A kutatók szerint a módszer lehetővé teszi, hogy nagyon gyorsan elő tudjanak állítani olyan élőlényeket, melyekben az általuk vizsgálni kívánt gént elcsendesítik, azaz működésképtelenné teszik (KO-szerű fenotípus). Az RNS-interferencia alkalmazása egészen új távlatokat nyithat a funkcionális genomikai kutatásokban, arról nem is beszélve, hogy nagy lehetőségeket rejt különböző betegségek gyógyításában, új típusú terápiák fejlesztésében is.

Bodrogi Lilla