Kiütéses győzelem

Élete munkája révén ma már a legtöbb emberi betegséget genetikailag módosított állatmodelleken vizsgálhatjuk. A 2007-es orvosi Nobel-díj brit kitüntetettje, Sir Martin Evans az [origo] Tudomány rovatának nyilatkozott arról, szerinte mely képességeinek köszönheti, hogy kiérdemelte a legrangosabb tudományos elismerést.

Éppen az autójában ült, vezetett, amikor telefonja megcsörrent. Így kapta a hírt: két amerikai társával együtt övé az idei orvosi-élettani Nobel-díj. Egyik legelső interjújában azt mondta, úgy érzi magát, mintha a világbajnokságot nyerte volna meg. Soha sem remélte, hogy ez vele is megtörténhet.

Pedig a Cardiffi Egyetem 66 éves professzora sokat adott az orvostudománynak a kitüntetéséig. Az 1980-as évek elején elsőként izolálta korai egérembriókból azokat az ún. embrionális őssejteket, amelyek genetikai módosításával számos betegség tanulmányozására alkalmas laboratóriumi egereket sikerült kitenyészteni. A Nobel-díj két másik nyertese, Mario Capecchi és Oliver Smithies olyan - az ún. homológ rekombináció jelenségén alapuló - molekuláris biológiai eljárást dolgoztak ki, amellyel egy-egy gént teljesen hatástalaníthatnak ("kiüthetnek") az egérsejtekben.

"Társaim, akikkel a díjat közösen kaptam, egymástól függetlenül fejlesztették ki a 'gén-targeting'-nek elnevezett technikát. Felfedezték, hogyan lehet megváltoztatni egy-egy kiszemelt gén működését a szövettenyészeti sejtekben" - magyarázta megkeresésünkre Evans professzor másfél héttel a Nobel-díj kihirdetése után. - "Kísérleteim során én olyan sejttenyészetet hoztam létre, amely csírasejtvonallá tud fejlődni, és ennek segítségével az állat teljes szervezetébe bejuttathatunk egy specifikus genetikai módosítást."

Mielőtt Evans kidolgozta módszerét, Capecchi és Smithies már létrehozott genetikailag módosított egereket. De hiába "ütöttek ki" géneket a kifejlett egerek szervezetében, a módosulás nem öröklődött tovább: az állatok utódaiban már nem jelent meg a kívánt genetikai változás. Az Evans által kitenyésztett őssejtvonal genetikai módosításával viszont sikerült elérni, hogy a génkiütött egerek ezt a tulajdonságukat is továbbörökítsék. Végül olyan kísérleti állatokat tudtak létrehozni, amelyek minden testi sejtjükben hordozzák a kívánt genetikai változást.

"A gén-targeting lehetővé tette számunkra, hogy különféle emberi betegségekkel születő kísérleti egereket tenyésszünk. E módszerrel és más gondosan megtervezett genetikai változtatásokkal kitűnő állatmodelleket kaptunk a humán betegségek vizsgálatához. Az ilyen állatok nagy segítséget nyújtanak az új terápiás módszerek fejlesztéséhez és teszteléséhez" - mondta kérdésünkre Evans professzor, aki az elmúlt négy évtizedben több mint 130 tudományos cikket publikált a témában.

A Cambridge-i Egyetemen 1963-ban diplomázó, majd a Londoni Egyetem Anatómia és Embriológia Tanszékén doktori címet szerző biológust már fiatal korától érdekelte az egérembrió sejtjeinek fejlődése és az embriósejtek genetikai módosításának lehetősége. Elsőként mutatta ki, hogy a korai embrióból elkülöníthető speciális őssejtvonal laboratóriumi szövettenyészetben is növeszthető, és így is megőrzi a differenciálódásra (egy adott irányba történő specializálódásra) való képességét. Már egy 1981-ben a Nature-ben megjelent cikkében arról írt, milyen nagy lehetőséget tartogat az orvostudománynak az a technológia, hogy embrionális őssejteken keresztül lehet bejuttatni mutáns géneket az egér genomjába (teljes örökítőanyagába).

Később maga is a technológia alkalmazási lehetőségeit kutatta. Az ő laboratóriumában hozták létre például az első olyan mutációval élő kísérleti egereket, amelyeken hatékonyan lehet vizsgálni a familiáris emlőrákban főszerepet játszó BRCA2 jelű gén szerepét. Ma már minden, genetikai hibára visszavezethető emberi betegséget tanulmányozni lehet génkiütéses, ún. KO- (knock-out) egerek segítségével.

Arra a kérdésünkre, hogy véleménye szerint mely képességeinek köszönheti a legrangosabb tudományos elismerés elnyerését, Evans professzor így válaszolt: "Az individualizmusomnak és az előrelátásomnak. De sokat köszönhetek annak is, hogy mindvégig akadémiai környezetben dolgozhattam, ösztönző kollégák mellett. Kutatásomhoz több forrásból is kaptam anyagi támogatást. Jó körülmények vettek körül, amelyek lehetővé tették a hatékony munkát."

Sir Martin Evans december 10-én veszi át a díjat XVI. Károly Gusztáv svéd királytól. Másnap folytatódik a munka laboratóriumában.

Modellállatok

Az egér és az ember genetikai információi körülbelül 95%-ban megegyeznek, azaz az egerek vizsgálatával az emberi életműködésekről szerezhetünk alapvető információkat. A genetikai módosításokkal a mai napig több mint félezer olyan egértörzset hoztak létre, amelyek mindegyikén egy-egy emberi betegség tanulmányozható, illetve a kezelés úgynevezett preklinikai fázisa elvégezhető.

Fontos, hogy a modellállatok "készítésekor" a genetikai módosításokat embrionális őssejteken végzik el, így a megszülető állatok minden sejtjében jelen van vagy hiányzik az adott gén, tehát szerepe ez egész szervezet szintjén tanulmányozható. Ezeket az eljárásokat az orvosi-biológiai kutatások teljes spektrumában alkalmazzák, az alapkutatásoktól az új terápiák kipróbálásáig.