Talán nem túlzás azt állítani, hogy szeptember 16-án új fejezet nyílt a magyar tudományos ismeretterjesztés történetében, amikor a Magyar Tudományos Akadémia szakmai együttműködésével a szervezők útjára indították a Mindentudás Egyetemének előadás-sorozatát. A magyar tudományos élet legkiválóbb képviselői tartanak előadásokat a tudomány legfontosabb, legtöbb vitát generáló és ezért legnagyobb közérdeklődésre számot tartó kérdéseiről. A Magyar Nemzet hétvégi magazinja ezentúl minden héten összefoglalót közöl a héten elhangzott előadás legizgalmasabb gondolataiból.
A nyitó előadást Vizi E. Szilveszter akadémikus, agykutató, az MTA elnöke tartotta Élet vagy halál – vagy élet és halál címmel. Az előadás a szaktudományok legújabb eredményeit és az ember mindennapi életének gondjait vetítette egymásra. A Mindentudás Egyetemének második előadásán, szeptember 23-án Pléh Csaba akadémikus, pszichológus az emberi gondolkodás természetéről, és ezen belül a gondolkodás és a nyelv kapcsolatáról beszélt.
Az alábbiakban Venetianer Pál akadémikus szeptember 30-án a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem informatikai épületében elhangzott előadásának összefoglalóját olvashatják.
A világsajtó élőben tudósított 2000 június 26-án Bill Clinton és Tony Blair sajtótájékoztatójáról, ahol bejelentették a Humán Genom Program sikeres befejezését, azaz az emberi öröklési állomány teljes megismerését. A hírek naponta új betegségokozó gén megismeréséről, a génterápia sikereiről, esetleg kudarcáról szólnak, vagy éppen a genetikailag módosított élelmiszerekkel kapcsolatos vitákról, viharokról. A tudományos-fantasztikus könyveknek és filmeknek is kedvelt témája, hogy miképpen próbálják a gonosz genetikusok manipulálni az embert és a világot.
Venetianer akadémikus előadása arra vállalkozott, hogy a laikus érdeklődők számára is megvilágítsa, valójában mire jó a géntudomány, és tisztázzon néhány közkeletű félreértést.
Az előadás bevezetőjében a genetikatudomány kialakulásáról, a gének „felfedezéséről” esett szó.
Az emberek természetesen már évezredek óta tisztában vannak az „átöröklés” jelenségével. A fogalom azt a nyilvánvaló folyamatot jelenti, hogy a gyermekek többé-kevésbé hasonlítanak szüleikre, de nem azonosak velük, vagyis a szülői tulajdonságok kiszámíthatatlan módon keverednek az utódokban, az utódok pedig olyan tulajdonságoknak is birtokában lehetnek, amelyek távolabbi őstől származnak.
A genetikatudomány megszületésében az első fontos dokumentált felfedezést Gregor Mendel tette. Ő a gén szót még nem ismerte, tényezőkről és faktorokról beszélt, a gén nevet pedig Johannes dán kutató találta ki, bár még őt sem foglalkoztatta, hogy mit is jelent ez valójában. Mendellel egy időben egy Miescher nevű katonaorvos sebesült katonák gennyel átitatott kötéséből azonosított egy új anyagot, bár ennek szerepéről sokáig semmit nem lehetett tudni. Ezt az anyagot nevezzük ma DNS-nek. 1944-ben Avery, amerikai mikrobiológus kísérletei bizonyították először, hogy a DNS az öröklés anyaga, maga a gén. A DNS szerkezetének híres kettős spirálját Watson és Crick tudósok írták le.
A föld valamennyi élőlényében valamennyi örökletes információ a DNS-t alkotó négy alapelem egymásutániságában, sorrendjében van raktározva. Kérdés azonban, hogy sorrendjük megismerése vajon jelentheti-e azt, hogy most már mindent tudunk az emberről, amint azt a program kezdetekor néhány túlbuzgó próféta ígérte?
Először is, ha minden ember különböző, akkor nyilvánvalóan DNS-ük is az. Vajon kinek a DNS-ét tartalmazzák a genetikai állományt rögzítő számítógépes adatbázisok? A válasz: egy kevert, több emberből származó DNS- minta információtartalmát határozzák meg, tehát nem egy egyén, hanem valamiféle átlag nukleoitsorrendjét írták le. Bár az is igaz, hogy a különbség nem nagy. Átlagosan minden ezredik nukleoitban van különbség, vagyis az emberiség egyes egyedei között genetikailag egy ezrelék a különbség, és ennek mintegy tizenöt százalékát teszik ki a különböző fajták, például feketék és fehérek közti különbségek. A fennmaradó nyolcvanöt százalék a fajtán belüli, egyedek közti különbség. Érdekes megemlíteni, hogy a csimpánz és az ember között mintegy másfél százalék, de az egér és az ember között is csak tíz százalék különbség van genetikai örökítőanyagukat tekintve.
De ha ismerjük a nukleoitsorrendet, vagyis elolvastuk a teljes információtartalmat, azt jelentheti-e ez, hogy meg is értettük az üzenetet? A válasz egyértelmű nem: a megértéstől még nagyon messze vagyunk. Egyelőre még a gének számára nézve is csak becsléseink vannak.
Érdekes, hogy a genetikailag egyik legjobban ismert mikroorganizmus, az élesztő esetében már hat éve meghatározták a teljes DNS-nukleoitsorrendet, és pontosan behatárolták a mintegy hatezer gént, mégis ezeknek feléről ma sem tudjuk, hogy mi a feladatuk. Az emberi génállomány teljes megismerése még több évtizedig eltarthat.
Mit várhatunk a „génektől”?
Az előadás következő fontos kérdése az volt, hogy mennyiben határozzák meg tulajdonságainkat, azaz tulajdonképpen sorsunkat, végzetünket a szüleinktől kapott információk, DNS-ünk, génjeink. Mindenekelőtt fontos, hogy számos, aránylag egyszerűen jellemezhető tulajdonság, például a testmagasság, sok gén bonyolult egymásra hatása révén határozódik meg. Ugyanakkor a legtöbb gén számos különböző hatásért felelős. E hatások közül több is csak bizonyos speciális körülmények között érvényesül, más körülmények között rejtve marad.
Az ember külső és belső tulajdonságai, egyénisége, sorsa nem egyértelműen meghatározott génjei által, hanem a gének és a környezet, a körülmények, a megélt események bonyolult kölcsönhatásai révén alakul ki. A gének leginkább lehetőségeket és határokat jelölnek ki, de hatásuk érvényesülését számos külső körülmény befolyásolja.
A DNS szekvencia önmagában nem gyógyító erő. Néhány példa azonban rávilágíthat arra, hogy mi az, amit ténylegesen remélhet az orvostudomány. Tudjuk, hogy vannak az emberi szervezetben természetes fehérjék, hormonok, citokinek, amiket gyógyszerként használunk. Ilyen például az inzulin, a növekedési hormon, vagy a vesebetegeket gyógyító és sportdoppingszerként is használt eritropoetin. Ezeket az anyagokat a gyógyszeripar ma már kizárólag géntechnológiával állítja elő, ehhez voltaképpen még nem kellett a teljes információtartalom megismerése. Ez a megismerés azonban lehetővé tette új, korábban nem ismert, a szervezetben csak igen kis mennyiségben előforduló hormonhatású anyagok előállítását és klinikai alkalmazását. Ilyen például a sebgyógyulást segítő új hormon, vagy az a hormon, ami a jóllakottság érzését kelti bennünk, és így nagy segítséget jelenthet az elhízás ellen folytatott harcban.
Ma már azt is tudjuk, hogy a legfontosabb, legtöbb áldozatot szedő, legtöbb emberi szenvedést okozó betegségek: a rák, a cukorbaj, a szív- és vérkeringési betegségek, a Parkinson-kór, az Alzheimer-kór, a szó szoros értelmében nem örökletesek, de kialakulásukban a gének is szerepet játszanak. Például a cukorbaj egyik típusának keletkezésében mai tudásunk szerint tizenhét gén játszik valamilyen szerepet. E gének megismerése igen nagy mértékben segíti az ilyen jellegű betegségek elleni küzdelmet.
A kezelés hatékonyságának szempontjából fontosak lehetnek ezek az ismeretek. Még a legjobb gyógyszerek esetében is előfordul, hogy kivételes esetekben szedésük során súlyos, esetleg halálos kimenetelű mellékhatások léphetnek fel. Ennek gyakran genetikai okai vannak, amelyek ma már megismerhetők, megállapíthatók. Így már nincs messze az idő, amikor az esetleges gyógyszer alkalmazása előtt genetikai tesztvizsgálatot végeznek, és az orvos csak ennek birtokában írja majd fel a gyógyszert, vagyis kialakul az egyénre szabott gyógyszerrendelés gyakorlata.
Két évtizede lehetséges egyes genetikai betegségek úgynevezett génterápiás gyógyítása, az a módszer tehát, amelynek során a hibás gén mellé ép, egészséges gént visznek be. Ennek az eljárásnak a sikeressége, biztonsága azonban még nagyon kérdéses, és csak elvétve, néhány ritka betegség esetén alkalmazták.
Jó vagy rossz a génsebészet?
Az állat- és növénymikrovilág esetében a génsebészet lehetővé teszi, hogy a DNS tetszés szerinti darabját kivágják, áthelyezzék, megváltoztassák, pontosan ismert módon javítsák, ahogy a nyomdai korrektor javít egy szöveghibát, vagy a tördelő átteszi a cikk egy részét az újság másik oldalára. A genetikai anyag kívánt átszabásának, az információ, az „üzenet” átírásának, korrigálásának lehetőségei technikai értelemben korlátlanok. Ez a lehetőség sokak szerint riasztó és elborzasztó. Mindenekelőtt azt kell leszögezni, hogy a „korlátlan lehetőségek” kémcsőben történő, laboratóriumi átszabásra vonatkoznak, vagyis a DNS valóban tetszés szerint módosítható, de ez még nem biológia, a DNS nem él. Ahhoz, hogy ezek a génsebészeti technikák jelentőséget nyerjenek, még legalább két feltétel teljesülése szükséges. a módosított DNS-t be kell juttatni az élő sejtbe, és annak úgy kell megnyilvánulnia, hogy az összeegyeztethető legyen az adott sejt életével. Ezek nem könnyű feltételek. Baktériumok és néhány mikroorganizmus esetében a DNS bejuttatása és működtetése igen egyszerű, soksejtű, magasabb rendű állatok és növények esetén azonban korlátozottak a lehetőségek. Génsebészetileg módosított, úgynevezett GM-baktériumokat szinte tetszés szerint tudunk előállítani, a növényeknél azonban nehezebb a helyzet. Eddig nem is minden fajnál sikerült, de már jó néhány közismert fajnál (kukorica, szója stb.) került mezőgazdasági alkalmazásra a módszer. Állatoknál még nehezebb a probléma, és bár kísérleti célból sok ilyen állat készült, állattenyésztési alkalmazásra még nemigen léteznek technikák. Embernél az ivarsejtek örökletes állományába történő direkt beavatkozást jelenleg nem engedik, és a sokféle pletyka, szóbeszéd ellenére minden bizonnyal még nem is történt ilyesmi.
Látható tehát, hogy a génsebészet nem képes Gólemeket, Drakulákat vagy éppen sellőket előállítani, és valószínűleg ez a jövőben sem változik. Leegyszerűsítve, egy tökéletesen programozott mosógépeket gyártó gyárban hiába próbálnánk meg az adott felszereléssel porszívókat gyártani, nyilvánvalóan kudarcot vallanánk.
Géntechnológiával módosított élőlények
Mikroorganizmusokat az ember már régen használ fontos anyagok termelésére. Így állítják elő a cukorbetegek inzulinját, az egyes rákok kezelésére szolgáló interferont, infarktus esetén az életmentő vérrögoldó gyógyszert, a mosóporokban lévő fehérje- és zsírbontó enzimeket és számos más értékes anyagot. Ezeket az alkalmazásokat ma már különösebb ellenállás nélkül fogadja a közvélemény. A növények sokkal nagyobb problémát jelentenek. Ma az USA szója-, kukorica- és gyapottermésének döntő hányadát GM-növények alkotják. Ezek egyes gyomirtó szereknek vagy bizonyos rovarkártevőknek ellenálló fajták, amikbe ezeket a tulajdonságokat génsebészeti technikával vitték bele. Ezek a tulajdonságok észrevehetetlenek a fogyasztó számára, csak a termelőnek jelentenek munka- és vegyszer-, tehát költségmegtakarítást, illetve terméshozam-emelkedést. A technikát alkalmazó kutatók szerint várható, hogy az ilyen jellegű termékekbe a fogyasztó számára is előnyös tulajdonságok kerüljenek be, például a magasabb tápértékű kukorica vagy az egészségesebb olajat adó repce. Egyelőre, különösen az Európai Unióban, erős ellenállás mutatkozik az ilyen GM-élelmiszerekkel szemben. A sok felmerülő érv között az egyik az, hogy az efféle élelmiszerek allergiát okozhatnak, amit az támaszt alá, hogy egy esetben valóban kimutattak allergiát GM-növénynél. Ez egy kísérlet során fordult elő, és a növényt nem engedték köztermesztésbe, fogyasztásra, azóta viszont minden ilyen növényt alaposan megvizsgálnak allergia szempontjából, így azok biztonságosabbak, mint a hagyományosan termesztett növények.
GM-állat gyakorlatilag nincs a világ mezőgazdaságában. Kísérleti sikereket elsősorban lazacokkal értek el, ahol a növekedési hormon génjének beültetésével sikerült megkétszerezni a halak növekedési sebességét, de ezt az eljárást a gyakorlatban még nem engedélyezték. Az állatokon végzett génsebészeti beavatkozásnak két fontos alkalmazását ismerjük. Egyrészt a különösen drága gyógyhatású fehérjéket háziállatok tejében lehet kifejleszteni. A nagy vihart kavart állatklónozási kísérletek, ilyen például a híressé vált Dolly birka esete, ilyen gyógyszertermelő háziállatok létrehozása volt.
A másik fontos alkalmazási ág az úgynevezett kiütött egerek létrehozása. A kutatók ma már az egér bármely génjét működésképtelenné tudják tenni, ezt nevezzük kiütésnek (knock-out). Mivel ember és egér között (mint arra az előadás már korábban utalt) elég nagy a genetikai hasonlóság, az egerek segítségével sikerült megismerni igen sok emberi gén működésmódját.
A jelenleg világszerte uralkodó vélemény szerint az emberkísérletek etikailag elfogadhatatlanok, így ilyenek nem folynak sehol. Azok az újsághírek, ami szerint rendelhetők bizonyos tulajdonságú gyerekek, egyértelműen álhírek. Ám a genetikai diagnosztika fejlődése egyre több genetikai betegség esetében fogja segíteni a hordozók kiszűrését, az egészséges utód kiszűrését, illetve egyes betegségek esetén a súlyos következmények enyhítését, esetleg teljes elkerülését.
„A genomszerkezet teljes megismerését, a gének célzott módosítását, a géntechnológiát tehát ne tekintsük istenkísértésnek, szörnyű fenyegetésnek, hanem olyan új lehetőséget kell inkább látnunk benne, amelyet, mint a tudomány valamennyi eredményét – az atomenergiát, az információs technológiát, a repülést – az ember felhasználhat jóra is, gonoszra is.”
A Venetianer-előadás televíziós változata megtekinthető október 5-én (szombaton) a Duna Televízióban, 13.05-től, – október 6-án (vasárnap) 13.05-től az m1-en, valamint 21.00 órától az m2-n. A Mindentudás Egyetemének következő előadása október 7-én 19:30-kor kezdődik a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Informatikai Épületének B28-as előadójában (Budapest XI., Magyar tudósok körútja 2/B). További információk: www.mindentudas.hu
Az előadások teljes szövegét a hozzászólásokkal és a vitával együtt a www/mindentudas.hu weblapon találják meg az érdeklődők.
Keresztrejtvény
Napi sudoku
