Homeopatikus szereket vontak vissza, mert valódi hatóanyagot tartalmazhatnak

Az Amerikai Élelmiszer- és Gyógyszer Engedélyeztetési Hivatal (Food and Drug Administration, vagy FDA) visszavonásra javasolt több olyan homeopátiás készítményt, amelyeket Terra-Medica cég gyártott, vagy forgalmazott, mert potenciálisan valódi hatóanyagot, penicillint és penicillin-származékokat tartalmazhatnak. Az érintett, Pleo-EX, Pleo-Fort, Pleo-NOT, Pleo-STOLO és Pleo-Quent fantázianévre hallgató termékek a cég szerint akut és krónikus gyulladások, és számos más betegség kezelésére alkalmasak. Noha a készítmények különböző Penicillium penészgomba fajok tenyészeteiből készülnek, amelyek termelnek penicillint, de a termékismertető szerint „this is not an antibiotic and does not produce antibiotic substances”.
Tragikomikus, hogy egy „gyógyszert” azért vonnak vissza, mert valódi hatóanyagot tartalmazhat. A homeopátiás szereket az FDA a recept nélkül kapható gyógyszerekhez hasonlóan szabályozza, ami azonban csak tisztaságukra és csomagolásukra terjed ki, hatékonyságukat nem ellenőrzik. A Terra-Medica termékeknél éppen tisztaságukat kifogásolták, mondván, esetleges penicillin-tartalmuk, még alacsony koncentrációban is, allergiás reakciót válthat ki penicillin-érzékeny betegekben. Terra-Medica önként visszavont minden kifogásolt terméket, talán azért, mert megrendítő lehetett számukra annak gyanúja, hogy termékük valódi hatóanyagot tartalmazhat.

Boldog, békés ünnepeket kívánok!

Az élethossz-növelő ibuprofen

A jól ismert, recept nélkül kapható gyulladás-, fájdalom- és lázcsillapító ibuprofen meglepő hatását ismertetik amerikai és orosz kutatók a PLOS Genetics december 18-i számában. Pékélesztő sejteket, fonalférgeket és muslicákat kezeltek ibuprofennel, és azt tapasztalták, hogy mindhárom faj egyedei tovább éltek kezeletlen társaikhoz képest. A kezeléshez használt ibuprofen koncentráció megfelelt a humán kezelésekben alkalmazott dózisnak, ami átlagosan 15%-os élettartam növekedést eredményezett. Az is megállapítható volt, hogy a megnövekedett élettartam alatt az egyedek normális életet éltek.
 Az ibuprofen egy viszonylag veszélytelen nem-szteroid gyulladásgátló gyógyszer, amelyet az 1960-as évek elején hoztak forgalomba Angliában, és az 1980-as évektől kapható recept nélkül. A vizsgálatok azt is kiderítették, hogy az ibuprofen gátolja az élesztősejtek triptofán aminosav felvételét, de nem ismert, ez hogyan függhet össze az élettartam növelő hatással. A most felfedezett hatás mindenképpen további kutatásokat igényel, hisz az ibuprofent milliók kezelésére használják, és ki tudja, lehet, hogy az ember esetében is több előnyös hatása van, mint amennyit jelenleg ismerünk.

Hideg-meleg szexdetermináció

Az ivar-meghatározás kapcsán általában genetikai tényezőkre, a jól ismert X és Y kromoszómákra gondolunk. Ezek jelenléte, vagy száma már a megtermékenyítéskor eldönti az egyed nemét és a továbbiakban a kromoszómális nem határozza meg a nemi jellegek kialakulását. Az állatvilágban azonban ettől eltérő mechanizmusok is léteznek az ivari meghatározásra, amelyek közös jellemzője, hogy a megtermékenyítést követő embrionális fejlődés során valamilyen környezeti faktornak van meghatározó szerepe. Ilyen a hőmérséklet-függő szexdetermináció, amely elsősorban egyes gyík és teknős fajokra, valamint krokodilokra és alligátorokra jellemző. Ezek az állatok tojásaikat vízközeli, homokba ásott fészekbe rakják és a kiköltést a fészekben uralkodó hőmérsékletre bízzák.

Kiderült, hogy a fejlődésük mellett, a fiókák nemét is ez a hőmérséklet dönti el: bizonyos fajok esetében alacsony hőmérsékleten hímek fejlődnek, magas hőmérsékleten pedig nőstények (IA mintázat az ábrán). Más fajok esetében a hatás éppen ennek fordítottja, azaz alacsony fészekhőmérséklet nőstények kifejlődéséhez, míg magas hőmérséklet hímek megjelenéséhez vezet (IB mintázat). Ezekben a mintázatokban a köztes hőmérsékletek hím és nőstény utódok vegyes megjelenését eredményezi. Ettől némileg eltérő hatást mutat a II típusú mintázat, amelyben a szélsőséges (alacsony, vagy magas) hőmérsékleteken nőstények, míg a köztes hőmérsékleten hímek fejlődnek. Ebben az esetben is, a köztes hőmérséklettől a két szélső hőmérséklet felé haladva szintén megjelennek hím és nőstény ivarú utódok.

A hőmérséklet-függő ivarmeghatározás molekuláris mechanizmusa még nem ismert, de az kijelenthető, hogy persze ebben is gének hatnak, így ez is genetikai, tehát az elnevezés kicsit félrevezető. Arról lehet szó, hogy a genetikai szabályozó program indítása hőmérsékletfüggő. Sikerült meghatározni az egyedfejlődésnek azt a szakaszát, amely különösen fontos az ivari meghatározás szempontjából. Ez az embrionális fejlődés második és harmadik harmadára esett, tehát csak ebben a szakaszban uralkodó hőmérsékleti értéktől függ az utódok neme. A hőmérséklet mellett a hüllők ivari meghatározása hormonfüggő is. Ismert, hogy ösztrogén (női nemi hormon) kezelés hatására akkor is nőstények fejlődnek a tojásokból, ha azokat hímfejlődést indukáló hőmérsékleten tartották. A hormonális hatás tehát elsődleges, mivel felülírja a hőmérséklet hatását. Az ösztrogén tesztoszteronból (hím nemi hormon) képződik, az aromatáz enzim közreműködésével. Ezt az is alátámasztja, hogy aromatáz aktivitásának gátlása hímeket eredményezett még akkor is, ha a tojásokat nőivarú fejlődést indukáló hőmérsékleten tartották. Az aromatáz aktivitása igen alacsonynak bizonyult hímfejlődést indukáló hőmérsékleten, tehát a hőmérséklet-függő ivarmeghatározás egyik kulcslépése lehet az aromatáz enzimet kódoló gén megnyilvánulásának hőmérséklet-függő szabályozása.

A púpos rence azt üzeni, a lom DNS valóban haszontalan

Utlicularia gibba

Az emberi genomnak kevesebb, mint 2%-a tartalmaz fehérjéket kódoló géneket. A maradék 98-99% kis része szerepet játszik a gének működésének szabályozásában (pl. promóterek és enhanszerek), funkcionális RNS molekulákká (rRNS, tRNS vagy snRNS) íródik, vagy kromoszómák funkcionális és strukturális elemeit (centromerek, telomerek és replikációs origók) alkotják. Túlnyomó többsége azonban működésképtelenné vált gének ezreiből és transzpozon, vírus és retrovírus eredetű ismétlődő genetikai elemek millióiból áll, amelyeknek nincs nyilvánvaló biológiai szerepe. A genom e része amolyan evolúciós roncstelepnek tekinthető, amit lom (junk) DNS-nek neveztek el.

Éppen ez a lom DNS a tárgya számtalan médiasztorinak és újságcikknek, no és egyik fő ütközőpontja a kreácionizmus/intelligens tervezettség kontra evolúció vitáknak is: ezekben tendenciózusan lebecsülik, nemlétezőnek, vagy megcáfoltnak tekintik a lom DNS-t, nem ismerve, vagy figyelmen kívül hagyva azokat a bizonyítékokat, amelyek alátámasztják és nyilvánvalóvá teszik létezésüket. Sajnos ettől még a tudomány sem mentes. Az egyik legutóbbi és legismertebb tudományos erőfeszítés funkcionális egységek keresésére az emberi genomban az ENCODE projekt, amely egyes résztvevői azt a figyelemreméltó állítást fogalmazták meg, hogy a humán genom legalább 80%-hoz rendelhető valamilyen funkció.

Ennek ellentmond a Nature folyóiratban mostanában megjelent tanulmány, amely a púpos rence (Utricularia gibba) újonnan szekvenált és analizált genomjáról ad érdekes tájékoztatást. Ez a kis növény kedveli a meleg, lágy, savanyú vizeket, és apró élőlények elfogására alkalmas kis zsákocskával rendelkezik, tehát húsevő. Genomja mindössze 80 millió bázispárból áll, ami eltörpül más növény és soksejtű eukarióta genomja mellett. Tényszerűen, ez az eddigi legkisebb soksejtű eukarióta genom, ugyanakkor génjeinek száma – 28500 – csaknem megegyezik más növényfajokban, azonosított gének számával. Összehasonlításul, például a szőlőnek és a paradicsomnak is ennyi génje van, de a szőlő genommérete 490, a paradicsomé pedig 780 millió bázispár.

Meglepő viszont, hogy szemben a szőlővel, paradicsommal, no és az emberrel is, a púpos rence genomjának 97%-a kódol géneket és csak 3%-a lom DNS. Ez a rencefaj tehát szorgalmasan eltávolítja genomjából a szükségtelen DNS-szakaszokat, miközben képes fenntartani azt a funkcionális génkészletet, amely egy komplex növény normális működéséhez szükséges. Ez különösen figyelemreméltó teljesítmény annak ismeretében, hogy a rence genomja három duplikáción esett át azóta, hogy evolúciós fejlődése szétvált a paradicsomtól.

A púpos rence genomjának üzenete egyértelmű: lom DNS nélkül is létezhet és prosperálhat komplex, soksejtű élőlény, sokféle sejt- és szövettípussal és eltérő funkciójú szervekkel. Mindehhez nem szükséges lom DNS.

A genetikai ismeretek fontossága

Az MTA honlapján szenzációs cím hívja fel a figyelmet egy új tudományos eredményre: „Forradalmian új genetikai öröklésmenetről számoltak be magyar és francia kutatók a Nature Geneticsben”. Bevallom, némi hitetlenkedéssel fogadtam a hírt, mert egyrészt a genetika már több mint 100 éves tudományág, amelyben ma már nem mindennapos egy forradalmian új öröklésmenet felfedezése. Másrészt pedig a Nature Genetics a világ vezető tudományos folyóirata genetikában, amit rendszeresen átnézek, és bizony nekem nem tűnt fel a forradalmian új öröklésmenet a magyar és francia szerzők „Mutation-dependent recessive inheritance of NPHS2-associated steroid-resistant nephrotic syndrome” című közleményében.

A híradásból kiderül, hogy a szóban forgó közleményben a szteroid-rezisztens nefrotikus szindróma (SRNS) kialakulásában szerepet játszó NPHS2 gén mutációit tanulmányozták, és „olyan genetikai polimorfizmust írtak le, amelynél a betegség tüneteinek megjelenése a társuló genetikai mutációktól függ. Egyes mutációk társulásakor kifejlődik a kórkép, míg mások esetében lehetséges a csendes, tünetmentes "együttélés"”. A forradalmian új genetikai öröklésmenet lényege tehát, hogy az NPHS2 gén bizonyos allélkombinációi mutáns fenotípust eredményeznek, míg mások nem. Más szóval: bizonyos allélpárok nem komplementálják, míg mások komplementálják egymást. Mivel itt egy gén különböző alléljei között figyelhető meg komplementáció, a jelenséget interallélikus, vagy intragénikus komplementációnak nevezzük. Forradalmian új? De hisz már 50 éve ismerjük…, és a genetika alapkurzus része a világ számtalan egyetemén. Íme, egy rövid összefoglaló az interallélikus komplementációról:

Az elnevezés jelzi, hogy egyazon gént érintő mutánsok komplementációjáról van szó, noha mindkét allél mutáns génterméket eredményez. A jelenséget először a 1960-as években írták le (Kapuler és Bernstein, 1963), és az első magyarázatokat Brenner, Fincham (Fincham and Coddington, 1960) és Crick szolgáltatták (Crick and Orgel, 1964). Az interallélikus komplementációt tipikusan fehérje multimerizációhoz, azaz fehérjekomplexek kialakulásához kötik, azonban előfordul monomer fehérjék esetében is, sőt a kétféle jelenség kombinációja is megfigyelhető. Fontos még azt is megjegyezni, hogy az interallélikus komplementáció mindig csak a mutánsok egy csoportjára és azon belül is csak bizonyos mutánspárokra teljesül. Mechanizmusát tekintve a következő eseteket különböztethetjük meg:

1. Hibrid multimerek alegységei közötti komplementáció: Számos enzim több, azonos polipeptidláncból, alegységekből épül fel. Egy-egy alegység önmagában biológiailag inaktív. A különböző mutációk az alegység eltérő részeit érintik. Transzheterozigótákban komplementációt tapasztalunk, ha két mutáns alegység biológiailag aktív enzimet hoz létre annak ellenére, hogy egyazon cisztronban fekszenek. Ebben az esetben az interallélikus komplementáció magyarázata az alegységek egymást kiegészítő kölcsönhatása, az ún. konformáció korrekció. Röviden ez annyit jelent, hogy az egyik alegység korrekt térszerkezetű része helyes térszerkezetet „kényszerít” a szomszédos alegység torz részére.

Klasszikus példa erre a mechanizmusra a Neurospora crassa glutaminsav dehidrogenázát (GDH) kódoló gén mutáns alléljainak viselkedése (Fincham and Coddington, 1963). Az am1 mutáns jó térszerkezetű, de hibás aktív centrumot hordozó alegységet határoz meg. Az am3 mutáns alegység térszerkezete torz, ami az aktív centrum működését is gátolja. Az am1 és az am3 mutánsok komplementálják egymást am1/am3 transz konfigurációban és kialakulhat a nyolc alegységes hibrid enzim, amely aktivitása eléri a vad típusú aktivitás 10%-át.

2. Különböző funkcionális domének közötti komplementáció: Egy gén különböző mutációi között akkor is tapasztalhatunk komplementációt, ha a mutációk a kódolt fehérje különböző funkcionális doménjeit érintik.

Klasszikus példa erre a mechanizmusra a beta-galaktozidáz enzimmel kapcsolatosan leírt alfa-omega komplementáció (Ullmann, Jacob and Monod, 1967 és Celada, Ullmann and Monod, 1974). A beta-galaktozidáz monomer öt moduláris domént tartalmaz, amelyek egymástól függetlenül képesek térszerkezetük kialakítására (Jacobson et al., 1994). Az aktív enzim egy homotetramer. A lacZ génnek (amely a geta-galaktozidázt kódolja) ismert két deléciós mutáns változata, amelyek közül az egyik az első domént (alfa peptid), a másik az utolsó domént (omega-fragment) ejti ki a fehérjéből. Mindkét mutáns fehérje inaktív, azonban a két mutáns változat Δalfa/Δomega transz helyzetben komplementálja egymást és a sejtekben aktív homotetramer enzim képződik.

3. Eltérő protein izoformák közötti komplementáció: Egyetlen lókuszról több géntermék is képződhet alternatív promóter-használat és alternatív splicing eredményeként. Az elsődleges RNS-ek eltérő érési folyamatai, de különösen az interallélikus transz-splicing lehetővé tesz komplementációt olyan mutációk között, amelyek eltérő promótereket és alternatív exonokat érintenek, azaz a különböző izoformákban található domének funkcióját gátolják. Ez a 2. mechanizmus változatának tekinthető, avval a különbséggel, hogy itt az eltérő domének különböző izoformákban találhatók. Egy tipikus példa erre a jelenségre a lola gén esete, amely legalább 20 protein izoformát kódol. Ezek mindegyike ugyanazt az N-terminális konstans régiót és különböző C-terminális variábilis régiót tartalmaz. Transz-splicing interallélikus komplementációt tesz lehetővé olyan mutációk között, amelyek egyike a konstans régiót, a másik pedig a variábilis régiót érinti (Horiuchi et al., 2003).

4. Párosodás-függő (transzvekciós) komplementáció: Transzvekció az a genetikai jelenség, amelyben egy gén megnyilvánulása függ a transz helyzetű alléljai kölcsönhatásától. A kölcsönhatás interallélikus komplementációt eredményezhet a homológ kromoszómák szomatikus (és meiotikus) párosodásával, ami elmarad, ha a kromoszómák párosodása gátolt. A jelenséget Ed Lewis (1954) írta le először a Drosophila UBx mutánsok genetikai analízise során. A párosodás-függő komplementációt a cisz-szabályozó elemek (pl. enhancer) ama képessége teszi lehetővé, hogy képesek hatni transz-helyzetű, azaz a homológ kromoszómán található célpromóterükre is (Geyer et al., 1990). Lényeges megjegyezni, hogy ebben az esetben a komplementáció nem fehérjeszinten valósul meg.

Bizony, jó lett volna, ha utalnak erre a szerzők, vagy a kézirat bírálói, esetleg a Nature Genetics szerkesztői emlékeztetik őket erre. A közlemény végén a szerzők kihangsúlyozzák vizsgálatuk jelentőségét: mind a klinikumban, mind pedig megfelelő genetikai tanácsadáshoz alapos genetikai ismeretekre van szükség. Ebben egyetértünk.

Azonosították az eddigi legnagyobb vírust - 30 000 évig őrizte fertőzőképességét

Pithovirus sibericum

A vírusokat sokáig parányi (0.2 mikronnál kisebb)  képződményeknek tartották és genetikailag is egyszerűnek tűntek, hisz mindössze néhány gént tartalmaztak. Ez a kép jelentősen megváltozott az utóbbi tíz évben, mert sikerült azonosítani olyan megavírusokat, amelyek gigantikus fizikai és genomméretükkel tűntek ki, és szinte mindenben eltértek attól, amit a vírusok jellegzetes attribútumainak tartottunk. A pandoravírusok mérete például eléri az egy mikrométert, amely baktériumi méretnek számít, és mintegy 2500 gént tartalmaznak. Ezek a vírusok tehát már se nem aprók, se nem egyszerűek. Érdekes, hogy éppen hatalmas méretük miatt voltak képesek ilyen hosszú ideig elrejtőzni: a kutatók olyan mintákban kerestek vírusokat, amelyekből finom szűrőket használva, eltávolították az ismert mikroorganizmusokat (baktériumokat, gombákat és más egysejtű élőlényeket), no és persze mindent, ami a baktériumok mérettartományát elérte, vagy meghaladta.
Egy mostanában megjelent közleményben francia és orosz kutatók a szibériai Chukotkából származó, 30.000 éves, fagyott talajból készítettek mintákat, és ezekhez kevertek amőbákat, majd pedig az amőbák lizátumában vizsgálták a fertőző ágenseket. Így sikerült azonosítani egy új DNS vírust, amely a Pithovirus sibericum nevet kapta. Az új vírus hengeres alakú, hossza 1,5 mikron, szélessége pedig 0,5 mikron, tehát fénymikroszkóppal vizsgálható, genomja pedig mintegy 600 gént tartalmaz. Furcsaságuk, hogy génjei és fehérjéinek jelentős része nem mutat hasonlóságot eddig ismert szekvenciákkal, tehát az eddigi vizsgálatok alapján egyetlen ismert víruscsaládhoz sem tartoznak.

Demokrácia

Barnalábú makákók (Macaca tonkeana)

A demokrácia lényege, hogy egy közösség tagjai részt vesznek a közügyek eldöntésében. A döntést többségi szavazatokkal vagy közös megegyezéssel hozzák. Ha jól emlékszem, történelemből azt tanultuk valamikor, hogy a demokrácia legkorábbi példái az ókori görög politikai életben jelentek meg. Vajon valóban így van ez?

A közösségalkotó állatok egyedeinek szinkronizálniuk kell tevékenységüket, hogy a közösség fennmaradjon. Hogyan történik például egy csoport helyváltoztatása? Nyilvánvaló, hogy nem mehet mindenki arra, amerre akar, mert akkor a csoport szétesne. Hogyan döntik el, hogy merre induljanak? Egy érdekes közleményre bukkantam, amelyben barnalábú makákók (Macaca tonkeana) helyváltoztatását vizsgálták, és a kutatóknak sikerült választ találni erre a kérdésre.

Megfigyelték, hogy egy csoport mozgásba lendülését jellegzetes kezdeményező viselkedés előzi meg. Ennek lényege, hogy a kezdeményező néhány méterre eltávolodik a csoporttól egy általa választott irányba, miközben pillanatokra megtorpanva hátranéz társaira. Ha ezt az invitálást a többiek elfogadják és követik őt, a döntés megszületik, és a csoport útnak indul.

Ha két, vagy több kezdeményező különböző irányokba akar elindulni, akkor több-kevesebb követőre találnak, de a csoport nem esik szét, mert ilyenkor a legnagyobb létszámú csoport akarata érvényesül. Úgy tűnik, hogy a majmok képesek megszámolni, hogy hányan vannak az egyes csoportokban, majd a kisebbség követi a többséget. Tehát a többség dönt. Hát mi ez, ha nem demokrácia?

Február 12: Darwin Nap

Evolúció