9
40%-a kezelhető sikeresen. Hogy a többieknél miért hatástalan ez a kezelési mód, senki sem
tudja. A feladat elvégzéséhez 128 db, 17856 pontból álló, emberi DNS-t tartalmazó
microarray-t állítottak elő. 96 egészséges, illetve malignusan elváltozott limfocitamintából
származó mRNS-t írtak át cDNS-sé, majd vizsgálták meg. 1,8 millió arányszámot kaptak,
melyből egy szoftver egy érdekes tendenciát emelt ki. Először a géneket csoportosították
expressziós mintázatuk alapján, majd a 96 mintát csoportosították a hasonló génexpressziós
mintázatuk alapján. Az eredmény ún. markergének felismerése, melyek segítségével
azonosíthatók az egyes sejttípusok. Az aktivált B-sejtekben pl. meghatározott gének
indukálódnak, mások represszálódnak, s e gének együttese alkotja az aktivált B-sejtek
merkergéncsoportját. Tehát bizonyos géncsoportok felhasználásával a mintákat sejttípus,
sőt, sejtfunkció szerint is csoportosítani lehet. A DLBLC-s sejtekeben sok sejtosztódásban
(proliferáció) szerepet játszó gén expresszálódik; ez egybecseng azzal, hogy a DLBLC
rendkívül agresszív, malignus tumortípus. A microarray adatok alátámasztották a klinikai
megfigyeléseket: nem minden DLBLC egyforma. A kutatócsoport ezután a klinikai adatok
elemzése felé fordult. A kérdés az volt, hogy hogyan alakul a betegek sorsa a kemoterápiás
kezelés után. Negyven, éveken át kezelt beteg közül 22 halt meg, mely a betegek 55%-a; ez
az arány közel van a DLBLC esetén jellemző átlagos túlélési arányhoz. Amikor a betegeket és
mintáikat párosították és ábrázolták, megfigyelték, hogy ha a beteg mintája a DLBLC egyik
típusába került (GC-szerű csoport; a germinális centrum génjei indukálódnak), akkor jobb
volt a túlélés, mint amikor aktivált B-sejtszerű DLBLC-t mutattak ki. A betegek génexpressziós
mintázat alapján történő csoportosítása még kísérleti fázisban tart, de cél, hogy
megjósolhassák, hogy melyik betegnek fog használni a standard kemoterápia, s kinél lesz
szükség csontvelő-átültetésre.
SNP-K DETEKTÁLÁSA DNS-CHIPEKKEL: A DNS-chipek használata
lehetővé teszi az egypontos nukleotid polimorfizmusok (SNP) detektálását. Egyik lehetőség
az Affymetrix GeneChip® microarray technológia: 25 bp hosszúságú oligókat (próbákat)
kötnek a hordozó felületre; allélenként (SNP variánsonként) 4-6-szoros ismétlésben. A
vizsgálni kívánt DNS-eket viszonylag kis (200-1100 bp) darabokban viszik fel a chipre. Az
Affymetrix chipek SNP detektálása a hibridizáció különbözőségén alapul.
SNP-k & fenotípus SNP (Single nucleotide polymorphism; egy nukleotid polimorfizmus; lásd „A
molekuláris biológia technológiai arzenálja II.”, DIA 17-18). Minden ember genetikai anyaga
egyedi SNP mintázattal bír. A közelmúlt kutatásai azt az eredményt hozták, hogy az SNP-k nem
felelősek betegségekért. Viszont, biológiai markerként funkcionálnak a humán genom térképen,
mivel rendszerint betegségekkel kapcsolatba hozott gének szomszédságában vannak.
Asszociációs tanulmánynak (association study) nevezik azokat az elemzéseket, ahol bizonyos,
ismert genetikai hátterű betegséggel rendelkező emberek csoportjának SNP mintázatát
egészségesekével hasonlítják össze, s így arról szereznek információt, hogy melyik SNP variáns
előfordulása esetén a leggyakoribb az adott betegség. Végeredményként ún. SNP-profilokat
állapítanak meg, melyek karakterisztikus jellemzői egy-egy betegségnek. Jelen ismereteink
szerint tehát, az SNP-k nem okoznak betegségeket, de segítségükkel detektálni lehet annak a
valószínűségét, hogy valakiben bizonyos betegség ki fog-e alakulni. Az Alzheimer-kór a 65 év
felettiek 10%-át, míg a 85 év felettiek 30-40%-át, más kutatások szerint csaknem felét sújtó
idegrendszeri betegség.
10
EXTRA KÖVETELMÉNY Az
ApoE (apolipoprotein E) két SNP-t tartalmaz,
melyeknek köszönhetően a génnek három allélja létezik: E2, E3 és E4. Mindhárom allél 1-1
nukleotidban különbözik egymástól, az általuk kódolt fehérjetermékek között 1-1 aminosav
különbség van. Minden embernek egy anyai és egy apai ApoE gén kópiája van. A kutatások
azt mutatták ki, hogy azoknak a személyeknek, akiknek legalább egy E4 allélje van, nagyobb
az esélye, hogy kialakul majd bennük az Alzheimer kór. Úgy tűnik, hogy az E4 fehérjében
megfigyelhető egyetlen aminosav- csere révén megváltozott struktúra és funkció elég ahhoz,
hogy a betegség kialakulásának esélye nagyobb legyen. Az E2 allél örököseként viszont jóval
kisebb az esély, hogy az Alzheimer-kór tünet együttese jelentkezni fog. Természetesen az
SNP-k nem abszolút indikátorai egy-egy betegségnek: előfordulhat, hogy az E2 allél
jelenlétében kialakul a betegség, míg egy E4 alléllel rendelkezőnél nem. Az ApoE gén csak
egy a sok közül, mely kapcsolatba hozható az Alzheimer kórral. Csakúgy, mint számos
krónikus betegség, szívbetegségek, diabétesz, vagy a rák, az Alzheimer-kór is számos gén
variációjának működése révén alakul ki, ezen betegségek poligénes természete miatt a
genetikai vizsgálatuk is rendkívül bonyolult.
EXTRA KÖVETELMÉNY A malária (régies nevén:
váltóláz) az
Anopheles
szúnyog nőstényei által terjesztett, kórokozók (Plasmodium fajok) által kiváltott betegség. A
világon népbetegségnek számít, főleg trópusi vidékeken fordul elő, emberek, főként
gyerekek millióit öli meg minden évben. Egy kelet-afrikai hematológus csoport a Nos2 gén
promóterében előforduló SNP-k gyakoriságát kutatta. (Nos2 gén: nitrogén oxid szintáz, NO-t
termel.) Azt figyelték meg, hogy abban az esetben, ha a gén egy bizonyos pontján T→C csere
történik, akkor a gyerekek vérében több volt a NO és az ő körükben 80%-kal csökkent az
esélye, a (fatális) malária kialakulásának. A malária-védő SNP változat a tanzániai és kenyai
gyerekek 25%-ban volt megfigyelhető. (Más országokból nincs adat). Ez a felfedezés lehetővé
tette a malária-kezelés egy új – elvi - módjának kialakítását: gyógyszerek révén szabályozni a
NO megfelelő mennyiségben való termelődését.
EXTRA KÖVETELMÉNY Az SNP vizsgálatok egy fontos lépése annak
megfigyelése, hogy az adott SNP exonban van-e, vagy sem. Ha az exonban találják, akkor a
következő lépés, hogy megállapítsák azt, hogy ez az SNP okoz-e aminosav-módosulást a
kódolt fehérjében. Ha az SNP az aminosav milyenségét nem befolyásolja, akkor hajlamosak
vagyunk „csendes SNP”-nek titulálni. Egy kutatócsoport munkatársai számos ilyen csendes
SNP-t azonosítottak a BRCA1 gén exonjában. A BRCA1 hírhedt „mellrákgén”. (Élete során egy
nőnek kb. 13% az esélye, hogy mellrákja legyen, ennek a génnek mutációja esetén az esély
85% lehet). A BRCA1-ben előforduló SNP-k alternatív splicing-gal járnak együtt. Az exonokon
belül vannak ún. exonikus hatást erősítők (exonic splicing enhancer: ESE) és csendesítők
(exonic splicing silencer:ESS). Ezeknek a kb 6bp-os nukleotidszakaszoknak szerepe
meghatározni, hogy a splicing során az adott exon beépüljön-e az RNS-be (ESE), vagy
ellenkezőleg, ne épüljön be (ESS). Azt figyelték meg, hogy abban az esetben, ha egy
erősítőben van SNP, akkor egy exon, mely normálisan része lenne az mRNS-nek nem épül be,
azaz a kódolt fehérje struktúrája és funkciója nem biztos, hogy rendeltetés-szerű lesz. A
csendesítőkhöz olyan fehérjék kötődnek, melyek megakadályozzák, hogy az adott
csendesítőt hordozó exon beépüljön a mRNS-be. Ha egy ilyen csendesítőben van tehát SNP,
akkor az exon beépül(het) a mRNS-be, elrontva ezzel a normális fehérje működését. A
kutatócsoport által a BRCA1 génben talált SNP-k magyarázatul szolgálhatnak arra, hogy miért
alakul ki csendes mutációt hordozó nőkben mell-, vagy petefészekrák. Ez az eset egy kiváló
példa arra, hogy még a csendes mutációknak is súlyos hatásuk lehet a fenotípusra, beleértve
az olyan poligénes jellegeket, mint a rák.