TUDOMÁNY
A Rovatból

Elmagyarázta az Akadémia, mi volt a korszakalkotó Karikó Katalin munkásságában

„Egy jóval a korának technikai felkészültségét megelőző alapkutatási felvetés ért révbe a 2005-ben megjelent Immunity-cikkel, és ez adta a koronavírus-járvány elleni talán leghatékonyabb fegyvert másfél évtizeddel később” – összegezte az MTA a közleményben.


Karikó Katalin úttörő munkássága új korszakot nyitott sokféle betegség kezelésében és megelőzésében - hangsúlyozták a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) hétfői közleményében annak kapcsán, hogy a 2023-as orvosi-élettani Nobel-díjat Karikó Katalin és Drew Weismann kapták megosztva az mRNS-alapú vakcinák kifejlesztését megalapozó felfedezéseikért.

Karikó Katalin a Szegedi Biológiai Kutatóközpontban kezdte a tudományos munkát az 1980-as években, és elég gyorsan elköteleződött a hírvivő RNS (mRNS) vizsgálata mellett, amely a DNS-ben tárolt információból segít sejtjeinknek fehérjét készíteni - idézték fel a közleményben.

"Olyasmi, mintha sejtjeink hatalmas tervrajzkönyvtárából kifénymásolnánk egy lapot, és elküldenénk a gyárnak (vagyis a riboszómának), hogy készítse el, amit ez a tervrajz leír"

- magyarázták.

Mint írták, a fiatal kutatónő érezte, hogy ezt a mechanizmust nagyszerűen ki lehetne használni arra, hogy kívülről is utasításokat adjanak egy-egy sejtnek különböző hasznos molekulák elkészítésére, lényegében "gyógyszergyárként" használva saját testünket.

Karikó Katalin ötleteit részben a kor labortechnikai lehetőségeinek korlátai miatt általában nem fogadták kitörő lelkesedéssel, így kutatói életének jelentős részében nem engedhette meg magának, hogy tisztán a mechanizmust kutassa. Kellett egy-egy befutott kutató, hogy valamilyen konkrét projekt kapcsán támogassa, ahol esély mutatkozott az mRNS-technológia alkalmazására - idézték fel, példaként említve, amikor a Pennsylvaniai Egyetem klinikáján stroke-os betegek terápiájában próbálták alkalmazni módszerét. Az alapötlet az volt, hogy a stroke után leromlott vérellátású agyterületen érdemes lenne tágítani az ereket. Erre a szervezet a nitrogén-monoxid nevű vegyületet használja, azonban ez a molekula annyira gyorsan átalakul a vérben, hogy injekcióval esély sincs a megfelelő helyre juttatni.

A gondolat az volt, hogy az mRNS segítségével olyan fehérjék "tervrajzát" juttatják be a sejtekbe, melyek maguk termelik a nitrogén-monoxidot, így megkerülik ezt az időproblémát

- írták.

"Az elgondolás, hogy ilyen mRNS-tervrajzokat vigyünk be a sejtekbe briliáns, azonban van vele két probléma. Egyrészt a vírusok jelentős része is pontosan ugyanezt akarja, tehát RNS-molekula formájában bevinni sejtjeinkbe a saját tervrajzát. Másrészt, ha a sejteken kívül bárhol szabad RNS-darabok jelennek meg, az egészen biztosan rosszat jelent, eredeti példánkkal élve: felrobbant a könyvtár épülete és a szél viszi az utcán a tervrajzok lapjait. Vagyis, elpusztult egy saját sejtünk vagy egy betolakodó idegen sejt, és ennek a belseje áramlott ki" - mutatták be a jelenséget.

A "csupasz" RNS-molekulák tehát szervezetünk számára rosszat jelentenek, így beindítják az immunrendszer gépezetét, amely miatt immunreakció, gyulladás és az RNS-darabok gyors megsemmisülése következik be.

"A titok nyitja, és a megoldás kulcsa az, hogy sejtjeinkben, legalábbis a sejtmagon kívül nem egészen 'csupaszok' a különféle RNS-molekulák, vagy legalábbis némi 'testfestéssel' élnek" -

- jegyezték meg.

Karikó Katalin, Drew Weissman és kutatótársaik áttörést jelentő, 2005-ös cikkét a Nature című folyóirat nem tartotta elég jelentősnek a publikálásra, így az Immunity című szakfolyóiratban jelent meg.

A cikkben a kutatók sejtjeink egyik alapvető barát-ellenség felismerő rendszerét vázolják fel. Ennek lényege, hogy amikor az mRNS-molekula DNS-kódról készült első kópiája (tehát a tervrajz lapja) elkészül a setjmagban, a négyféle nukleotid alkotja. Mire azonban a riboszómához jut, ezek az építőkockák sok esetben módosításokon mennek keresztül, például az uridinből itt-ott egy kicsit más szerkezetű pszeudouridin lesz. Az olyan hosszabb életű RNS-típusokban, mint a fehérjéket felépítő aminosavakat hordozó tRNS vagy a riboszómákat alkotó rRNS különösen sok ilyen módosulás van.

Ez vezette a kutatókat a felismeréshez, hogy ezek az apró változások éppen arra jók, hogy egyfajta "testfestéssel" lássák el az RNS-molekulákat, és így a sejtek (főként egyes immunsejtek) erre kihegyezett receptorai ne kezdjenek el vad vészjelzéseket küldeni, ha találkoznak egy ilyennel.

"Az is látszik, hogy jóval több ilyen módosulás található az emlősök sejtjeinek RNS-molekuláiban, mint a baktériumoknál, sőt, még arra utaló jeleket is lehet találni, hogy egyes RNS-vírusok e módosításokat mímelve próbálják kijátszani ezt a barát-ellenség felismerő rendszert"

- jegyezték meg.

"Ha pedig már kiismertük saját sejtjeink RNS-molekuláinak 'testfestését', ezt a tudást használni is lehet arra, hogy saját üzenetünket barátként 'kifestve' becsempésszük a sejtekbe. Így születtek meg az mRNS-vakcinák, ezt az ötletet használta a Pfizer-BioNTech és a Moderna oltóanyaga a COVID-világjárványban" - foglalták össze.

"Egy jóval a korának technikai felkészültségét megelőző alapkutatási felvetés ért révbe a 2005-ben megjelent Immunity-cikkel, és ez adta a koronavírus-járvány elleni talán leghatékonyabb fegyvert másfél évtizeddel később"

- összegezték a közleményben, hozzátéve, hogy ha már megvan az a módszer, ahogy genetikai üzeneteket tudunk küldeni sejtjeinknek, már csak újabb, a sejtek működését mélységében feltáró alapkutatásokra van szükség ahhoz, hogy a legváltozatosabb módokon használjuk szervezetünk biokémiai mechanizmusait saját gyógyításunkra.

Karikó Katalin kimutatta, hogy az mRNS immunogén hatását az uridin okozza, aminek helyettesítése természetes nukleozidokkal, elsősorban pszeudouridinnel, megakadályozza a gyulladást és az immunreakciót. Úttörő munkássága új korszakot nyitott sokféle betegség (például a rák) kezelésében és megelőzésében - méltatták a díjazott életművét.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Népszerű
Ajánljuk
Címlapról ajánljuk


TUDOMÁNY
A Rovatból
Összeomolhat Európa éghajlata egy kritikus óceáni áramlat gyengülése miatt
A kutatók megállapították, hogy az észak-atlanti lehűlés nemcsak a felszínen, hanem a mélyben is zajlik, ami az Atlanti meridionális áramlási rendszer (AMOC) lassulására utal.


Miközben a világtengerek rekordszinten melegszenek, az Észak-Atlanti-óceánon, Grönlandtól délre egy makacsul hűlő „hideg folt” jelzi, hogy valami nincs rendben a bolygó éghajlati rendszerében. Egy új kutatás szerint a jelenség nem a szelek szeszélyes játéka, hanem a Föld egyik létfontosságú óceáni szállítószalagjának, az Atlanti meridionális áramlási rendszernek (AMOC) a gyengülése áll a háttérben.

A május végén publikált, nagy visszhangot kiváltó tanulmány szerint a hűlés nemcsak a felszínen, hanem a mélyóceánban is kimutatható, ahol a légköri hatások jóval gyengébbek, ez pedig erős érv a rendszer lassulása mellett. A friss kutatás eredményeiről a CNN is beszámolt.

A tudósok régóta vitatkoznak arról, mi okozza a „felmelegedési lyuknak” is nevezett anomáliát, amely 1900 óta közel egy Celsius-fokkal lett hidegebb. A mostani kutatás azonban az óceáni hőszállítás megváltozását nevezi meg fő okként. Stefan Rahmstorf, a tanulmány egyik szerzője, a Potsdami Egyetem professzora szerint a bizonyítékok egyértelműek. Azt mondta, a jelenség hajtóereje, hogy „az óceán hőszállítása változik”.

Hozzátette, a hideg folttól függetlenül is számos jel utal arra, hogy az áramlási rendszer több mint ezer éve nem volt ilyen gyenge.

A kutatás következtetéseit külső szakértők is erősnek tartják, bár a kérdést nem tekintik lezártnak. David Thornalley, a University College London professzora szerint a tanulmány erősíti a bizonyítékokat, de óvatosságra intett, mivel a valós megfigyelési adatok esetenkéntiek.

Szerinte a rendelkezésre álló adathalmazokat „inkább jó közelítéseknek, semmint a valóság tökéletes leképezésének” kell tekinteni.

Thornalley hozzáfűzte: „nem hiszem, hogy ez a tanulmány lesz a végső szó az ügyben.” Jonathan Baker, a brit Met Office vezető klímatudósa is úgy látja, a munka további bizonyítékot ad az AMOC hozzájárulására, de nem dönti el végérvényesen a kérdést.

Az AMOC egy hatalmas óceáni szállítószalagként működik: meleg, sós vizet szállít a trópusokról észak felé, ahol a víz lehűl, lesüllyed, majd a mélyben dél felé áramlik vissza. Ez a rendszer felelős nagyrészt Európa viszonylag enyhe éghajlatáért. A globális klímaváltozás miatt olvadó sarki gleccserek azonban hatalmas mennyiségű édesvizet juttatnak az óceánba, ami felborítja a rendszer kényes só- és hőmérsékleti egyensúlyát, és lassítja az áramlást.

Egy esetleges AMOC-leállás következményei katasztrofálisak lennének. A modellek szerint felgyorsulna a tengerszint-emelkedés az Egyesült Államok keleti partvidékén, Európa telei pedig a mostaninál jóval hidegebbé és viharosabbá válnának. A változás az egész bolygóra kihatna, eltolva az afrikai és ázsiai monszunrendszereket, ami hosszan tartó aszályokhoz vezethetne. A folyamatok összetettségét jelzi, hogy a rendszer megbillenése egybeeshet olyan más éghajlati jelenségekkel, mint a Csendes-óceán térségét befolyásoló El Niño.

Egyes tudósok arra figyelmeztetnek, hogy a rendszer már ebben a században elérhet egy olyan billenőpontot, ahonnan már nincs visszaút.


# Csináld másképp

Te mit csinálnál másképp? - Csatlakozz a klímaváltozás hatásairól, a műanyagmentességről és a zero waste-ről szóló facebook-csoportunkhoz, és oszd meg a véleményedet, tapasztalataidat!

Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk
TUDOMÁNY
A Rovatból
Matematikusok kiszámolták, mikor halhat ki az emberiség
A végítélet-érv legújabb verziója szerint a valaha élt emberek maximális száma 2,34 billió lehet. Ez azt jelenti, hogy ha a jelenlegi születési ráta állandó marad, nagyjából 17 ezer év múlva érjük el a fajunk statisztikai végpontját.


Egy friss matematikai számítás szerint 95 százalékos bizonyossággal legfeljebb 17 100 évünk maradt a Földön. Az állítás a „végítélet-érv” egy modern számításon alapul, amely kizárólag statisztikai alapon próbál következtetni az emberi faj hátralévő idejére. A gondolatmenetet nemrég a Scientific American tudományos lap elevenítette fel, konkrét számokkal alátámasztva az eredményt.

Az elmélet a kopernikuszi elvből indul ki, vagyis abból, hogy megfigyelőként nem foglalunk el kivételezett, hanem egy teljesen véletlenszerű helyet az emberiség teljes idővonalán. Ha elfogadjuk, hogy eddig nagyjából 117 milliárd ember született, és 95 százalékos eséllyel nem az emberiség legelső 5 százalékában élünk, akkor ebből kikövetkeztethető a valaha élt emberek maximális száma.

A számítás szerint ez a felső korlát 2,34 billió (vagyis 2340 milliárd) fő.

Ha az elmúlt évtizedekre jellemző, nagyjából évi 130 milliós születési rátával számolunk, akkor ez a létszám körülbelül 17 100 év alatt telik be.

A gondolatkísérletet egy egyszerű példával lehet szemléltetni. Képzeljünk el két dobozt: az egyikben 10, a másikban 100 000 számozott pingponglabda van. Ha véletlenszerűen kihúzunk egyet, és a 4-es számút kapjuk, jóval valószínűbb, hogy a kevesebb labdát tartalmazó dobozból húztuk. A végítélet-érv szerint hasonló a helyzet az emberiséggel is: az, hogy a már 117 milliárd embert számláló történelemben élünk, valószínűbbé teszi azt a forgatókönyvet, hogy az emberiség teljes létszáma nem lesz csillagászatilag magas.

Az ötlet nem új, gyökerei Brandon Carter asztrofizikus 1980-as évekbeli munkájáig nyúlnak vissza, de széles körben J. Richard Gott tette ismertté egy 1993-as cikkében. Gott akkor jóval tágabb, 5100 és 7,8 millió év közötti időt jósolt az emberiség jövőbeli fennmaradására, ami jól mutatja, mennyire érzékeny a modell a kezdeti feltételezésekre.

A Scientific American cikkének szerzője így összegzi a statisztikai modell egyik lehetséges kimenetelét:

„Az egyik becslés – amelyet részletesen bemutatok – 95 százalékos bizonyossággal arra jut, hogy mi, emberek legfeljebb további 17 100 évig fogjuk lakni a bolygót.”

Fontos hangsúlyozni, hogy a végítélet-érv erősen vitatott, és a legtöbb tudós nem tekinti tudományos előrejelzésnek. A kritikusok szerint az alapfeltevés – hogy véletlenszerűen helyezkedünk el az idővonalon – megkérdőjelezhető, hiszen maga a tény, hogy képesek vagyunk ilyen elméleteket gyártani, egy viszonylag fejlett, tehát talán nem annyira „átlagos” korra utal.

A módszer ráadásul semmit nem mond a kihalás lehetséges okairól. Míg a statisztikai érvelés egy elvont gondolatkísérlet, más tudományos forgatókönyvek az emberiség kihalása kapcsán konkrét fizikai folyamatokra, például a klímaváltozás láncreakciószerű hatásaira építenek.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

TUDOMÁNY
A Rovatból
Végre kiderült, miért vonzza valaki jobban a szúnyogokat, mint mások, és nem a vércsoport az oka
Egy új tanulmány szerint az egyéni „szagprofil”, vagyis közel 30 különböző vegyület keveréke dönti el, ki a szúnyogok kedvence. A folyamat már messziről, a szén-dioxid érzékelésével indul.


A tudósok szerint nem tévhit, hogy a szúnyogok egyes embereket jobban vonzanak, mint másokat, de a közhiedelemmel ellentétben ennek semmi köze a vércsoporthoz. A legfrissebb kutatások szerint a döntő tényező a testünk által kibocsátott kémiai koktél: a bőrünkön élő mikrobák által termelt illatmolekulák egyedi keveréke, amelyben már egyetlen vegyület, az úgynevezett „gombaalkohol” szintjének apró emelkedése is elég ahhoz, hogy valaki „szúnyogmágnessé” váljon.

A nőstény szúnyogok – csak ők csípnek – több lépcsőben választják ki áldozatukat. Rickard Ignell svéd kutató szerint a folyamatot a kilélegzett szén-dioxid indítja be.

„Már több mint 100 éve tudjuk, hogy a szúnyogokat vonzza a kilélegzett szén-dioxid – ez az első jel, amely viselkedésüket kiváltja” – magyarázta a szakértő.

Körülbelül tízméteres távolságon belül már az emberi szag is szerepet játszik, ami a szén-dioxiddal kombinálva még erősebb vonzerőt jelent, írja a ScienceAlert. Közelről a testhőmérséklet és a páratartalom teszi fel a pontot az i-re.

Frédéric Simard, a francia Fejlesztési Kutatóintézet orvosi entomológusa szerint a vércsoport-elmélet téves, annak „nincs tudományos alapja”, és a bőr-, szem- vagy hajszín sem számít.

A kulcs a személyes testszag, vagyis az a több száz illékony vegyületből álló „leves”, amit a bőrünkön élő mikrobióta termel.

Egy friss vizsgálatban a kutatók 42 nő bevonásával legalább 27 olyan vegyületet azonosítottak, amelyeket az egyiptomi csípőszúnyog (Aedes aegypti) érzékel. A legvonzóbbnak talált alanyok – köztük a második trimeszterben járó kismamák – szervezetében magasabb volt egy 1-oktén-3-ol nevű vegyület szintje.

A tudomány jelenlegi állása szerint tehát ez a bonyolult „szagkód” magyarázza, miért csípnek egyeseket gyakrabban.

Az életmódbeli tényezők is befolyásolhatják a vonzerőt. Több tanulmány, köztük egy Burkina Fasóban végzett kísérlet is igazolta, hogy a sörfogyasztás vonzóbbá tesz a szúnyogok számára.

Ennek oka, hogy az alkohol megemeli a testhőmérsékletet, növeli a kilélegzett szén-dioxid mennyiségét és megváltoztatja a bőr illatát.

A kérdés azért is egyre sürgetőbb, mert a klímaváltozás miatt a veszélyesebb, invazív szúnyogfajok, mint a tigrisszúnyog, egyre északabbra terjednek Európában. Míg tavaly már Franciaország Elzász régiójában is azonosítottak helyben szerzett chikungunya-fertőzést, az Európai Betegségmegelőzési és Járványvédelmi Központ (ECDC) idei adatai szerint a tigrisszúnyog már Magyarország 20-ból 17 megyéjében meghonosodottnak számít. Ez azt jelenti, hogy a súlyosabb betegségeket terjesztő szúnyogcsípés kockázata itthon is valós.

A szakértők szerint a védekezéshez érdemes bő, a testet fedő ruházatot viselni, szúnyoghálót és hatékony riasztószert használni. Simard azt is hozzátette: „Próbálj könnyű ételeket enni – és bánj csínján az alkohollal.”


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

TUDOMÁNY
A Rovatból
Elindult a kísérlet az emberen: beadták az első adagot a sejtek öregedésének visszafordítására - A kockázat óriási
Egy bostoni biotechnológiai cég a látóideg sejtjeinek megfiatalításával kísérletezik. A beavatkozás biztonságát egy speciális kapcsolóval, egy antibiotikummal próbálják garantálni.


Megkezdődtek az emberen végzett tesztek egy olyan génterápiával, amely a sejtszintű öregedés visszafordítását ígéri. A bostoni Life Biosciences kedden bejelentette, hogy beadták az első adagot annak a páciensnek, aki részt vesz az amerikai Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal (FDA) által engedélyezett klinikai vizsgálatban. A cég célja, hogy regenerálja a glaukóma miatt károsodott látóideg-sejteket – írta a Gizmodo.

A kezelés lényege egy módosított vírus, amely célzottan megtervezett géneket juttat a szem sejtjeibe.

Ezek a gének képesek a sejtek „életkorral összefüggő epigenetikai változásait” visszafordítani, lényegében egy fiatalosabb állapotba programozva vissza azokat.

A terápia biztonságát egy "kapcsolóval" igyekeznek garantálni: a befecskendezett gének csak akkor aktiválódnak, ha a páciens a doxiciklin nevű antibiotikumot is szedi. Enélkül a rendszer kikapcsolt állapotban marad. Sharon Rosenzweig-Lipson, a cég tudományos vezetője szerint a géneket egy nyolchetes perióduson át folyamatosan aktívan tartják a jobb eredmény érdekében.

„Folyamatosabb expressziós rendszerrel jó átprogramozást és jó biztonságot tudunk elérni” – mondta Rosenzweig-Lipson.

A kezelés tudományos alapját a Nobel-díjas Sir Shinya Yamanaka felfedezései adják, aki elsőként azonosította azokat a géneket – az úgynevezett Yamanaka-faktorokat –, amelyekkel a felnőtt sejtek őssejtszerű állapotba programozhatók vissza. Erre építve David Sinclair, a Harvard genetikusának laboratóriuma mutatta ki egérkísérletekben, hogy három specifikus gén aktiválásával visszafordítható a látásvesztés. A Life Biosciences – amelyet Sinclair társalapított – ezt a módszert fejlesztette tovább.

Az eljárás azonban komoly kockázatokat is rejt. Egyes kutatók attól tartanak, hogy az „átprogramozás” elszabaduló sejtnövekedéshez, akár daganatok kialakulásához vezethet. Korábbi kísérletekben a Yamanaka-faktorok bizarr daganatokat, úgynevezett teratomákat hoztak létre, amelyekben akár fog, haj és szem is kifejlődhetett.

A cég éppen ezért választotta a szemet a kísérlethez, mert az egy viszonylag elzárt szerv, ahol a nem várt következmények kevésbé tudnak elterjedni a szervezetben. Pete Williams neurobiológus mégis óvatosságra intett a nagy figyelemmel kísért eljárás kapcsán.

„Rengeteg felhajtás övezi. Ha ez katasztrofálisan félremegy, később mindannyiunknak problémát okozhat” – nyilatkozta.

Bár a mostani klinikai vizsgálat még messze van a halhatatlanságról szőtt álmoktól, fontos első lépésnek számít. Karl Pfleger, egy versenytárs cég befektetője szerint az eljárásnak inkább a jövőbeli kutatásokra lehet ösztönző hatása.

„Az optimista forgatókönyv az, hogy ez néhány embernél megoldja a látásvesztést, és katalizálja a jövőbeli munkát. Nem arról van szó, hogy az orvos felír majd önnek egy pirulát, amely megfiatalítja” – tette hozzá.

Magyarországon a génterápia neve leginkább a ritka genetikai betegségekkel, például a Duchenne-féle izomsorvadással vagy az SMA-val küzdő gyermekek számára indított, több százmilliós gyűjtések kapcsán vált ismertté. Ugyanakkor a technológia már itthon is bizonyított: a közelmúltban egy új eljárásnak köszönhetően egy születésétől fogva siket kislány kapta vissza a hallását, ami jól mutatja a célzott kezelésekben rejlő potenciált.

Via Gizmodo


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk