Az időutazó DNS és a magyar klónegér

"Itt jönnek a petesejtek. Mindjárt elkapja!" - mutat Dinnyés András a monitorra, közben kollégája két joystickkel mikrométeres mozgásokra bír egy tompa tűt és egy csövet, amivel egy érett petesejtből pillanatokon belül kiszippantja a DNS-t.

"És kinn van!"

Ennyit láttunk abból, hogy Gödöllőn a Mezőgazdasági és Biotechnológiai Kutatóközpont Mikromanipulációs és Genetikai Újraprogramozási Csoportja hogyan készíti a klónegeret (egyébként testi sejt magjának átültetésével, ahogy Dolly bárány készült).

A következő lépésben az örökítő anyagától megfosztott petesejtbe beinjektálják egy testi sejt sejtmagját. Jelenleg bőrszövettel és az érett petesejt körül található sejtekkel dolgoznak.

Időutazó DNS

A természetben a spermium indítja be a petesejt működését, itt viszont mesterségesen, elektromos impulzussal kell kiváltani. És innentől kezdve nagyon furcsa dolgok történnek. A testi sejtből származó DNS nézőpontjából egy ideig vissza felé halad az idő.

"A petesejt olyan, mint egy kis üzem, különféle enzimjeivel molekulárisan átprogrammozza a testi sejtet. A bőrsejtből vett DNS-ben a gének működését már lekorlátozta a differenciálódás, bizonyos cél irányába elment a genetikai anyag. Ezeket a változásokat törli le a petesejt. Majd ha minden jól megy, a petesejt osztódni kezd" - magyarázza a kutató, és közben olyan félelmetes kifejezéseket használ, mint epigenetikus változás vagy metilációs rendszer.

Ezt persze jó sok sejttel megcsinálják, aztán lombikkörülmények között, tápfolyadékban nevelgetik őket. És ha eljutottak egy bizonyos stádiumig, beültetik őket a "recipiens" egérlányokba, akiknek a méhe pont olyan állapotban van, hogy be tudja fogadni, és tovább tudja nevelni az embriót. Szegény egérlányokat persze jól átvágják. Rendes fiúegér helyett egy hormoninjekcióval és olyan hímmel hozzák össze őket, akinek elkötötték a spermavezetékét.

Egyáltalán nem biztos, hogy a beültetett embrió megtapad. "Ez sok szempontból jó is, mert a természet elvégzi a szelekciót - magyarázza a kutató. - A genetikai anyag működését nagyon sok mechanizmus ellenőrzi, és ha valami nem működik jól, akkor leállítja. Ezért nincs rengeteg torzszülött. Már ültetünk be embriókat, de még nem született meg az egerünk. Nehéz megmondani, mikorra készülünk el. A fő gond az, hogy a rendszer nagyon sok lépésből álló, és alacsony hatékonyságú még ott is, ahol nagyon jól működik."

Egyébként a kutatócsoportot igazából a rendszer felépítése érdekli, mely a világon alig egy tucat helyen működik.

Dinnyés Andrásék klónozás közben a testi sejtekben is megpróbálnak genetikai változtatásokat végrehajtani. Egérnél ennek önmagában nincs sok értelme, mert itt jól működik az embrionálisőssejt-technika, amely az elmúlt tíz évben forradalmasította a betegségek genetikai kutatását.

Még sok problémát meg kell oldaniuk, de ha sikerül, akkor a technikát egérről át lehetne vinni olyan fajokra is, amelyeknél nem lehet embrionális őssejtvonalakat előállítani.

A génkiütött egér

Fotók: Barakonyi Szabolcs

Az orvosi modellállatként használatos génkiütött egér létrehozásához embrionális őssejtvonalakra van szükség. Ehhez vesznek egy hólyagcsíra stádiumú embriót, melyben kétfajta sejt található: az egyikből lesz a magzat teste, a másikból a méhlepény, a placenta. A placentasejteket elölik, a megmaradt sejtekből pedig őssejteket hoznak létre, ezek aztán gyakorlatilag korlátlanul szaporodnak, és közben nem változnak meg.

Az embrionális őssejteket mesterséges génkonstrukciókat tartalmazó oldatba rakják, a génkonstrukciókat pedig elektromos vagy más úton bejuttatják az őssejtekbe. Ezután kiválogatják azokat a sejteket, amelyekbe a megfelelő helyre beépült a gén, és szaporítani kezdik őket. Ezekből lehet létrehozni az egeret. A petesejtbe injektált, módosított őssejt hozzátapad az embriócsomót alkotó sejtekhez, belőle fog kifejlődni az embrió egy része.

Tehát a megszületett egér kiméra lesz: sejtjeinek egy része az eredeti embrióból, a másik az őssejtből származik. Jó esetben az egér ivarsejtjeinek egy része szintén őssejt eredetű lesz, a következő generációban aztán ezekből az ivarsejtekből tisztán őssejt eredetű utódokat lehet létrehozni. Ezekben az egerekben pontosan azok a gének nem működnek, amelyekről a megrendelő kutató azt gyanítja, hogy valamely betegség hátterében állnak.

Ez hosszú és költséges munka, de világszerte számos cég szakosodott rá. Dinnyés András még nem tudja, létre akar-e hozni ilyen céget Magyarországon, de valamilyen vállalkozáson azért töri a fejét, legalábbis második találkozónkra egy "Hogyan alapítsunk biotech céget" tréningről érkezett menedzsere társaságában. Őt elsősorban az embrió megtapadása, a placenta fejlődés érdekli, és persze az, egy petesejt hogyan tud egy testi sejtet átprogramozni.

Ha értenénk a petesejt működését

Magyarországon - a legtöbb európai országhoz hasonlóan - tilos a terápiás klónozás, noha az elvileg sok betegen segíthetne. A technika állatkísérletekben már megvan.

A terápiás klónozásnál is egy embriót állítanak elő, olyt, amelynek a DNS-e a beteg ember testi sejtjéből származik. Amikor eljut a hólyagcsíra állapotba, kinyerik belőle azokat a sejteket, amelyek sejtkultúrában embrionális őssejtekként tovább szaporíthatóak. Ezekből az embrionális őssejtekből azután elvileg már differenciáltatni lehet más sejteket vagy szöveteket. "Az még nem világos, és egy ideig valószínűleg nem is lesz az, hogy embrionális őssejt kell-e ehhez, vagy ugyanezt meg lehet csinálni felnőtt őssejtekből vagy köldökzsinórban lévő őssejtekből" - mondja a kutató.

Ha sikerülne megérteni, hogyan működik a petesejt, elesne az az etikai probléma, hogy elpusztítható-e egy 150 sejtes embriócsomó azért, hogy valaki életének megmentése érdekében őssejteket állítsanak elő belőle.

Dinnyés csoportjai is dolgozik azon, hogyan lehet őssejtkivonatokkal úgy átformálni egy testi sejtet, ahogy azt a petesejt teszi a beültetett sejtmaggal. Ez azonban hosszú távú kutatás, tíz-húsz 10-20 év múlva érhet be, talán. Ilyesmire még csak egészen korai kísérletek voltak, Norvégiában és Ausztráliában.

5 könyv
Több mint 600 meghökkentő, érdekes és tanulságos történet!

MEGVESZEM

Kövesse az Indexet Facebookon is!

Követem!