Klonavimas ir naudingos genų mutacijos

Klonavimas

Mokslininkų rūmuose kovo 4 įvyko diskusija “Klonavimas. Etinės problemos”. Pranešimus skaitė Vilniaus universiteto prof. Romualdas Lekevičius, Lietuvos genetikos centro vadovas prof. Vaidutis Kučinskas, Šeimos planavimo centro atstovas teologijos magistras Gintautas Vaitoška ir kt. Šios problemos įdomios studentams ir medikams, nes Verkiuose įsikūrusi Mokslininkų rūmų salė buvo pilnut pilnutėlė.

Apie klonavimą plačiau imta kalbėti tuomet, kai Didžiojoje Britanijoje buvo klonuota avytė Doli, užauginta iš “Motinos” lytinės ląstelės. Ji pasaulį išvydo po ilgų mokslinių tyrimų ir eksperimentų. Doli sukurti panaudota per 4400 kiaušialąsčių. Kaip teigė prof. Romualdas Lekevičius, mokslinio eksperimento efektyvumas buvo labai menkas – nesiekė net vieno procento (0, 8 proc.). Paskui atsirado klonuoti veršeliai Džordžas ir Čarlis, kurie gimė Jungtinėse Amerikos Valstijose, Teksase. O neseniai visą pasaulį pašiurpino amerikiečių mokslininkas (fizikas) paskelbęs apie savo ketinimą per ateinančius 18 mėnesių klonuoti žmones. Tad kas yra klonavimas – mitas ar realybė? Vilniaus universiteto prof. Romualdas Lekevičius mano, jog kalbėti apie klonavimą mūsų šalyje tikrai per anksti. Tą pačią mintį pakartojo ir LLietuvos genetikos centro vadovas prof. Vaidutis Kučinskas, pabrėžęs, kad mūsų šalyje apie tai kalbėti, tai tas pats, kaip užsirašyti į eilę skristi Mėnulin. Prof. V. Kučinskas prisiminė, kaip prieš 20 metų buvo kilusios didžiulės diskusijos dėl robotų. Nuogąstauta, kad jie ppakeis žmones, sumenkins specialistų darbą, tačiau pasirodė, kad baimintasi be reikalo – robotai rado savo nišą ir puikiai tarnauja žmonėms. “Taip bus ir su klonavimu, – įsitikinęs kalbėjo Genetikos centro vadovas, – jis ras savo pritaikymą”. Jau dabar matyti, kad klonuojant kai kuriuos genus, galima išgydyti Dauno bei kai kuriomis kitomis psichinėmis ligomis sergančius ligonius. Gal klonavimas padės spręsti ir sveikatos problemas? Pavyzdžiui, ligoniui po infarkto vis šlubuoja širdis, arba neveikia inkstai – nepadeda nė operacijos. Tada klonuojant galima būtų mūsų organizme užauginti naują širdį ar inkstą, kurie tarnautų žmogui dar ilgą laiką. Tačiau, kaip teigė teologijos magistras Gintautas Vaitoška, kur garantija, kad turtuoliai nepanorės turėti savo antrininką vien tam, kad galėtų jį nužudyti, prireikus šeimininkui atsarginių dalių. Arba kokia ggali būti savijauta žmogaus, žinančio, jog jis klonuotas, arba kaip jaustis sutikus savo antrininką? Daugelis dalyvavusių diskusijoje sakė, jog tokie moralės aspektai mūsų neturėtų jaudinti, nes ir dabar tėvai gimdo savo vaikus visai neatsiklausę, ar jie nori ateiti į šį pasaulį, į šią konkrečią šeimą. Ir, kiek žinoma, mažai kas jiems už tai priekaištavo. O kalbant apie antrininką, tai, kaip teigė Genetikos centro vadovas, mes jo tiesiog neatpažintume. Mat klonuotai avytei Doli užaugti prireikė metų, o žmogus juk per metus nneužauga. Mažiausiai 20 metų praeis, kol klonuotasis antrininkas užaugs. Vienoje vietoje, vienu laiku negali būti dviejų vienodų žmonių – tikino prof. V. Kučinskas, nes antrininkas gali augti visai kitoje aplinkoje, kitomis gyvenimo sąlygomis, kitaip maitintis.

Jungtinėse Amerikos Valstijose buvo apklausta 100 tūkst. žmonių, kuriems pateikti šie klausimai:

– ar norėtumėte būti klonuojamas, jei turėtumėte galimybių?

– ar nemanote, jog klonavimas – nuodėmė?

– jei klonavimą įteisintų, kas turėtų jį reguliuoti: vyriausybė ar mokslininkai?

Į pirmą klausimą teigiamai atsakė tik 7 proc. žmonių, o 91 proc. pareiškė, kad klonuotis niekada nenorėtų. Atsakydami į antrąjį klausimą 74 proc. sakė, jog šis mokslininkų eksperimentas jų nešokiruoja, tad gal ir Dievo neįžeistų, tačiau 19 proc. apklaustųjų tai atrodė net ne nuodėmė, o nusikaltimas.

Mokslininkais pasitiki tik 29 proc. respondentų, o 65 proc. teigė, jog jei klonavimas būtų įteisintas, jį turėtų reguliuoti vyriausybinės institucijos. Šiuos duomenis, kuriuos atliko bioetikos specialistai, paskelbė laikraštis “New York Times” ir jie parodo, kad apie klonavimą, jo reikšmę, paprasti žmonės dar turi menką supratimą. Dalyvavęs diskusijoje dr. Jonas Rubikas (Biochemijos institutas) pareiškė, jog gal vertėtų laikytis Dievo įsakymo ir daugintis natūraliu būdu, tuo labiau kad tai vienas iš didžiausių žmogui duotų malonumų. Tad klonuosimės ar ne – neaišku, tačiau, kaip teigė mokslininkai, jų kūrybinės mminties sustabdyti jau neįmanoma.

Pasak Popiežiškosios gyvybės akademijos viceprezidento vyskupo Elio Sgreccia, klonuotas žmogus būtų sukurtas pagal žmogaus, o ne pagal Dievo paveikslą ir panašumą. Sausio 8 dieną Vatikano radijui vyskupas pareiškė, jog žmogaus klonavimas „jau buvo paskelbtas labai neleistinu veiksmu“ 1987 metais Tikėjimo mokslo kongregacijos išleistame dokumente apie žmogaus perdavimo orumą.

Pakartotinai išreikšti neigiamą nuostatą žmogaus klonavimo atžvilgiu Vatikaną paskatino Čikagos mokslininko Richardo Seedo pranešimas, jog jis yra pasirengęs klonuoti žmogų. Mokslininkas sakė renkąs gydytojų komandą, padėsiančią jam klonuoti žmogaus embrioną ir implantuoti jį į moters gimdą. Jo žodžiais, keturios nevaisingos poros jau pasisiūliusios dalyvauti eksperimente. Šiuo metu jis ieškąs investuotojų, galinčių padengti pasirengimo darbų bei pačios procedūros išlaidas. l vyro ir moters pastangų“. Klonuojant „naudojami tiktai vieno individo genai šio individo kopijai padaryti“. Žmogaus klonavimas, pasak vyskupo, reiškia žmogaus valdžią žmogui ir apima savotišką troškimą savavališkai ir visiškai pakeisti Dievo planus, kuriant žmogų pagal žmogaus paveikslą ir panašumą“. Vatikano pareigūnas sakė, jog Katalikų Bažnyčios, kitų religijų ir etikų smerkimo maža; „šį žmogaus piktnaudžiavimo žmogumi atvejį, šį žmogaus paveikslo įkalinimą kito žmogaus kūne būtina uždrausti įstatymu“. Jungtinių Valstijų prezidentas Billas Clintonas jau uždraudė valstybei finansuoti žmogaus klonavimo eksperimentus, o šalies bioetikos komisija pasiūlė Kongresui išleisti tokius eksperimentus draudžiančius įstatymus. Pasak Vatikano laikraščiui „L’Osservatore Romano“ rašančio moralės teologo Gino Concetti, žmogaus klonavimas būtų „sunki nuodėmė“. Jeigu Čikagos mokslininkas mėgintų tai daryti, tai būtų „visagalio Dievo įžeidimas“, „žmogaus gyvybės perdavimo dėsnių pažeidimas“, –sakė jis interviu Italijos laikraščiui „Avvenire“. Žmogaus klonavimas, pasak jo, nepriimtinas net tuomet, „kai pora yra nevaisinga ir neturi jokių kitų galimybių nevaisingumą įveikti“. „Tačiau pagrindinė problema ta, kad žmogaus gyvybė atgaminama laboratorijoje, tarsi tai būtų koks nors senas instrumentas ar chemijos produktas, užmirštant, jog žmogus yra asmuo su neatimamu paveldu, neliečiamomis teisėmis ir transcendentinio dieviškumo ženklu“, – tvirtino Gino Concetti.

Naudingos genų mutacijos.

Atsparumo aterosklerozei genas, neutralizuojantis xolesterolį.

Genas, padedantis išvengti aterosklerozės yra labai retas – pasaulyje aptiktas tik 38 asmenų organizmuose. Visi jie kilę iš Limone Sul Garda (Š.Italija, 40 km į šiaurę nuo Veronos). Gyvenvietę supa Alpių kalnai, netoliese tyvuliuoja Gardos ežeras ir ilgą laiką tai buvo izoliuota, mažiau nei 1000 žmonių populiacija. Šio geno paveldėtojai vadinami „portatorėmis“ (itališkai „nešiotojas“). Visi jie yra potencialūs ilgaamžiai, nes neserga ateroskleroze (lėtinė liga, kai dėl arterijų sklerozės sutrinka kraujo apytaka).

Šį geną aptiko daktaras Čezarė Sirtoris (Dr. Cesare Sirtori), profilaktiškai tikrindamas geležinkelio darbuotojų sveikatą. Tačiau į jo paskelbtas išvadas kiti mokslininkai nekreipė dėmesio.

Pirmasis

jo rastas portatorė buvo Milano geležinkelininkas Valerijo Danijolis, kilęs iš Limonės. Sirtori ištyrė visus jo šeimos narius. Vyriausioji duktė Emanuela pasirodė esanti eilinė, tačiau antrosios dukters Valerijos ir sūnaus Marko kraujo būklė buvo kaip tėvo.

76 metų limonietė Feličita Fava irgi yra portatorė. Jau pusryčiaudama ji smaguriauja sočiu vietos patiekalu – aliejuje marinuotomis kiaulienos dešrelėmis arba salami su kumpiu. Jos vyras Ruggero šio geno atžvilgiu yra „normalus“ (galima sakyti „nuskriaustas“) ir turi laikytis dietos. Ištyrus arterijas, palyginus su kitu ppanašaus amžiaus žmogumi, valgančiu tokį riebų maistą, Feličitos kraujas teka sveikai stipria srove. Jos arterijose beveik nėra xolesterolio. Bandymo metu sumaišius medžiagą, pagamintą šio geno, su xolesteroliu prisotintu skysčiu, xolesterolis per kelias sekundes nusėda ir skystis tampa skaidrus.

Genų užduotis yra informuoti, kokias iš 20 amino rūgščių ir kokia eilės tvarka imti statant baltymą. DNR grandinė, sudaryta iš įvairiai pasikartojančių elementų Adenino (A), Timino (T), Guanino (G), Citozino (C) ir suskirstyta tripletais, kur kiekviena 3 raidžių kombinacija reiškia vis kkitokią amino rūgštį, turinčią įeiti į baltymo grandinę.

Šiuo atveju 11-oje xromosomoje C mutavo į T (portatorės kombinacija – TGC (cisteinas), eilinio žmogaus – CGC (argininas)). Portatorių organizme pasigaminantis baltymas gali jungtis su kitu baltymu, todėl šalina xolesterolį 3-5 kkartus efektyviau nei paprastai.

Sirtoris spėjo, kad pirmasis mutantas gimė maždaug prieš 300 metų Limonėje. Pagal Limonės bažnyčios knygas, kuriose nuo Renesanso laikų buvo užrašinėjamaos Limonės gyventojų gimimo, mirties ir kt. datos, nustatyta, kad greičiausiai pirmas portatorė buvo Džovanis Pomorolis (g. 1654). Jis perdavė šį naudingai mutavusį geną vaikams. Genas neišplito, nes iki Antro Pasaulinio karo, kai Musolinis pastatė kalnų tunelį į Limonę, tai buvo izoliuota gyvenvietė ir ją pasiekti buvo galima tik laivu, kuris čia atplaukdavo kartą per savaitę. Žmonės kryžminosi tarpusavyje, perduodami geną iš kartos į kartą, bet neišplatindami geografiškai. Neseniai gimęs Marko Danijolio sūnus yra 11 kartos portatorė.

Biotexnologinė laboratorija naudodama šį geną bando sukurti serijinės gamybos vaistą, kuris padarytų perversmą gydant arterinę sklerozę. Pasak ffarmacinės kompanijos „Esperion Therapeutics“ prezidento Roger Newton, Ph.D., į pradinę bandymų stadiją investuota pusė milijono dolerių. Antra stadija kainuos apie 15 milijonų.

Atsparumo AIDS ir marui genas.

Yra geno mutacija, kuri saugo žmones nuo AIDS viruso. Įdomu, kad tokiu genu gali pasigirti tik baltieji, gyvenantys Europoje ir Amerikoje. Ji aptinkama 10-15% vakariečių ir nepasitaikė nė vienam azijiečiui. Vienas jų – keliaujantis žurnalistas Styvas Kronas iš New York, USA. Trys jo partneriai homoseksualai seniai mirė nuo AIDS.

Atsparių AAIDS žmonių kraujo tyrimas parodė mutaciją gene, kuris gamina makrofago xemokininius receptorius. AIDS virusas pristvirtina prie makrofago – imuninės ląstelės, sugebančios įsiurbti įvairias organizmui pašalines daleles. Virusas susijungia su receptoriais, esančiais makrofago paviršiuje ir prasiskverbia į vidų. Čia virusas pasidaugina, ištrūksta į išorę, apsėda sekantį makrofagą ir t.t. Per kelis metus jis sunaikina visas kūno imunines ląsteles, o sunaikinus imuninę sistemą žmogus gali mirti nuo bet ko – net nuo mažiausios infekcijos.

Tačiau yra žmonių, kurių xemokininiai recetoriai dėl įvykusios mutacijos yra pakitusios formos ir neleidžia AIDS virusui patekti į vidų.

Profesorius Stephen O’Brien iš National Cancer Institute atkreipė dėmesį, kad tokie mutacijos atvejai yra dažniausiai pasitaikę baltiesiems, gyvenantiems Europoje ir Amerikoje. Kažkuris iš baltosios rasės etninės grupės protėvių perdavė geną, kuris gal 100 000 metų ėjo iš kartos į kartą, ir vėliau dėl vienos ar kitos priežasties ėmė ir išsikerojo. O’Brien iškėlė prielaidą, kad turėjo įvykti kažkas, kas paverstų mutaciją dideliu pranašumu. Pagal jo apskaičiavimus, tai turėjo įvykti prieš 700 metų. XIV a. iš tiesų sudrebino baisus įvykis – maro epidemija, kuri nusinešė 20% Europos gyventojų gyvybių. Tačiau buvo ir tokių, kurie išgyveno epidemijos židinyje. O’Brien nuomone, tai buvo žmonės, kurių genus pakeitė minėta mutacija.

O’Brien iiškėlė hipotezę, kad mutacija, kuri prieš 700 metų išgelbėjo gyvybę daugeliui žmonių, dabar vėl pasireiškė genu, kuris gali įveikti AIDS virusą. Ir žmogaus imunodeficito virusas, sukeliantis AIDS, ir Pasteurella pestis bakterijos, sukeliančios marą, atakuoja tas pačias imunines ląsteles su tais pačiais receptoriais, taigi labai didelė tikimybė, jog tada mutavę genai ir šiandien sugeba pasipriešinti AIDS.

Padidinto imuniteto genas.

Pietų Japonijos sala Okinawa nuo seno garsėjo savo ilgaamžiais. Raju Kaju universiteto mokslininkai nutarė išsiaiškinti to priežastį. Profesorius Makoji Sudzuku per 20 metų ištyrė apie 600 Japonijos ilgaamžių. Tyrimų rezultatai parodė, kad nors ir nėra universalaus ilgaamžiškumo geno, bet užtai yra skirtingi genai, kurie neleidžia išsivystyti įvairioms ligoms.

Pavyzdžiui 6-oje xromosomoje yra imuniteto genai, kurie saugo mus nuo mikrobų. Žinoma net 18 (nuo DR1 iki DR18) šio geno tipų, kurių po vieną mums perduoda motina ir tėvas.

Tipas DR1 greitai reaguoja ir pasipriešina puolantiems mikrobams. O tipas DR9 priešingai – yra labai nepageidautinas. Turintys šį geną bus neatsparūs tokioms ligoms kaip reumatizmas, kai organizmas kenkia pats sau.

Okinavos ilgaamžiai yra paveldėję tokią genų kombinaciją, kai yra tipas DR1 ir nėra DR9. Jie gerai imuniškai apsaugoti nuo įvairių ligų. Tačiau ilgaamžiškumo paslaptis slypi ne vien imuniteto genuose – tai ttik vienas iš faktorių leidžiančių ilgiau ir sveikiau gyventi.

Atsparumo Alshaimerio ligai genas.

Dokumentiškai patvirtintas žmogaus gyvenimo ilgumo rekordas yra 122 metai ir jis priklauso prancūzei Žanai Kalmen iš Arlio (Jeanne Calment, 1875-1997, Arles, France). Jos tėvas išgyveno 90 metų, o motina 93 m.

Profesorius Fransua Šašteras (Francois Schachter, Leonard de Vinci University) tyrinėjo Prancūzijos ilgamečių genus, tarp jų ir Žanos Kalmen, pasirinkusios sveiką ir aktyvų gyvenimo būdą. Be panašumų imuniniuose genuose jis aptiko bendrų savybių ir 19-tos xromosomos genuose, susijusiose su smegenų funkcijom. Jie būna trijų tipų: E2, E3, E4. Kiekvienas gamina šiek tiek kitokius baltymus. Tai lemia ar žmogus yra linkęs sirgti Alshaimerio liga ar ne. Manoma, kad ši liga atsiranda, kai į siūlus panaši sunkiai tirpstanti medžiaga prisikabina prie smegenų ląstelių ir jas numarina. E2 tipo baltymas neleidžia medžiagai prikibti prie ląstelės, o E4 tipo baltymas to padaryti negali. Iš abiejų tėvų E4 tipą paveldėjęs asmuo senatvėje neabejotinai susirgs Alshaimerio liga. Ir ji pasireikš gana anksti – apie 70 m. Paveldėjęs tik vieną E4 geną, žmogus susirgs apie 80 metus. Ir atvirkščiai, E2 genus paveldėję asmenys Alshaimerio liga iš viso nesirgs arba susirgs labai vėlai.

Žanos Kalmen kombinacija buvo

E2/E3 ir to pakako užkirsti ligai kelią.

Atsparumo badui arba nutukimo genas.

Štai normali raidžių seka, paimta iš 8-osios xromosomos:

A G C G G |A| C C G G C A G

T C G C C |T| G G C C G T C

O čia po mutacijos. A-T pora pakitusi į G-C sumaišė raidžių seką ir pakeitė baltymo sintetinimo formulę:

A G C G G |G| C C G G C A GG

T C G C C |C| G G C C G T C

Kai šį geną paveikia mutacija, organizmas nebešalina susikaupusių riebalų. Tokį mutavusį geną turi daug žmonių visame pasaulyje (pvz. trečdalis japonų), o ypač didelis procentas tarp Amerikos indėnų ir Australijos aborigenų. Šiandien, kai maisto turime daugiau negu reikia, tokia mutacija gali būti diabeto priežastimi. Tačiau žmonijos istorijoje kur kas dažniau būdavo badmečio laikotarpiai ir tuomet žmogus, turintis nutukimo geną, galėdavo išgyventi vartodamas mažiau maisto. Tuo aaspektu genai yra savotiški memuarai, kuriuose įrašyta, kaip žmonija gyveno įvairiais istorijos tarpsniais.

Genai ir vėžys.

Žalinga RAS geno mutacija, sukelianti nenutrūkstamus signalus ląstelėms daugintis (vėžys).

Xromosomose šiuo metu yra žinoma apie 200 raidžių kombinacijų, kurios vienaip ar kkitaip susijusios su piktybiniais augliais. Pirmasis toks aptiktas genas buvo RAS genas, kurio paskirtis didinti ląstelių skaičių.

Kūno gyvybę palaiko nuolatinis senų ląstelių pasikeitimas naujomis. Atsiradus naujų ląstelių poreikiui, ima veikti ląstelių dauginimąsi kontroliuojantys genai. Vienas iš tokių yra RAS genas, kuris gamina RAS baltymą. Kai audiniui reikia naujos ląstelės, jai duodamas signalas daugintis. Tada po ląstelės membrana esantys baltymai perduoda šį signalą RAS baltymui, o šis – savo padėjėjams ir pasiuntiniams, kurie gavę signalą ima judėti ląstelės branduolio link. Jie atlieka pasiuntinio vaidmenį, kurie neša RAS baltymo nurodymą dalytis. Čia jie susiduria su apsauginiu baltymu, kurio veikla stabdo ląstelės dalijimąsi. Paprastai šis baltymas sulaiko RAS baltymo pasiuntinius ir prižiūri, kad jie nepradėtų judėti nekontroliuojami. Nuolat vyksta kautynės, todėl lląstelės nesidaugina daugiau negu reikia. RAS baltymo pasiuntiniai prasprūsta ir jiems susijungus su DNR ir nukopijavus genus, prasideda ląstelės dalijimąsis. Jei kas nutinka RAS genui, jo gaminamas baltymas ima be sustojimo siųsti signalą daugintis.

Kodėl normali ląstelė tampa vėžine? Ieškant atsakymo į šią paslaptį, pirmiausia buvo imta tirti genus, kurie atsakingi už ląstelių dauginimąsi. Tačiau vėžio atsiradimą lemia ir kitas genas, kurio funkcija visiškai kitokia.

Žalinga P53 geno mutacija, sunaikinanti apsaugą, reguliuojančią kad ląstelė nesidaugintų per daug (vėžys).

Institute of Medical Science (University of Tokyo, Japan) įrengta aukšto lygio genų tyrimo laboratorija. Čia tiriamos kelių tūkstančių vėžiu sergančių ligonių ląstelės ir bandoma nustatyti, kokia genetinė mutacija jose vyko ir kada jos supiktybėjo.

Čia dirbantis profesorius Yusuke Nakamura anksčiau buvo xirurgas ir operuodavo onkologinius ligonius. Ilgainiui jam ėmė atrodyti, kad paprastais metodais vėžio neįveiksi ir jis atsidavė genetikos mokslui. Šiuo metu jį labiausiai domina genas P53.

Pasak profesoriaus, pakitusį P53 geną turi maždaug pusė vėžiu sergančių ligonių. Tyrimais nustatyta, kad P53 atlieka sargo, neleidžiančio ląstelei supiktybėti, vaidmenį. Šis genas gali labai pasitarnauti diagnozuojant ir gydant vėžį.

Normalios ląstelės genų nuotraukoje matosi 4 taškai – tai paryškintas P53 genas. Kai kurių vėžiu sergančių nuotraukose matosi tik du taškai. Baltymai P53 visada veikia susijungę po keturis ir prisišlieję prie DNR. Jie saugo, kad ląstelė nesidalytų be perstojo. Jeigu RAS geną, kuris perduoda signalą ląstelės dalijimuisi, paveikia mutacija, ląstelė ima daugintis be perstojo. Tačiau užfiksavęs tokią mutaciją, veikti ima baltymas P53 ir užkerta kelią signalus perduodantiems baltimams. Ląstelė, kuri dėl pakitusio RAS geno negali nustoti dauginusis, įžengia į pirmąją sveikos ląstelės supiktybėjimo stadiją. Jei RAS baltymo padėjėjams, kurie skatina ląstelę dalytis, bus leista likti prisijungus prie DNR, dauginimosi procesas nnenutrūks. Apsauginis baltymas, stabdantis šį procesą, bando atitraukti RAS pasiuntinius nuo geno. Tačiau RAS baltymas siunčia signalus vieną po kito. Apsauginiai baltymai nebespėja susidoroti vieni. Tuomet į kovą stoja pats baltymas P53. Keturių P53 baltymų grupė prisitvirtina prie tam tikros DNR vietos. Jie ima gaminti ypač stiprius pagalbininkus. Naujieji P53 baltymo išskirti baltymai sunaikina RAS pasiuntinius. Šis P53 baltymo sugebėjimas sukurti pastiprinimą ir saugo ląstelę nuo supiktibėjimo.

41 metų Lyndall Southern vėžys užpuolė net 4 kartus. 1,5 m. osteosarkoma (piktybinis kaulų vėžys) buvo apėmusi nosį, 14 m. suėdė smakrą. 32 m. po trečio vaiko gimimo, buvo amputuota vėžio apimta dešinioji krūtis, dar po 3 m. – kairė. Jos veidui buvo atlikta daugybė plastinių operacijų, tačiau siaubingi pėdsakai neišnyko.

Daktarė Luiza Strong, dirbantui Anderso vėžio tyrimų centre nustatė, kad vienas iš Lyndall Southern P53 genų yra mutavęs ir tikimybė, kad bet kurioje jos kūno vietoje gali išsivystyti vėžys, labai padidėjusi.

Štai sveiko geno fragmentas:

T C A C T |A| T C C G A T G T

A G T G A |T| A G G C T A C A

O čia po mutacijos (iškrito A-T pora):

T C A C T || T C C G A T G T

A G T G A | A G G C T A C A

Mutavę genai apskritai gamina mažiau baltymų, o mutavus P53 genams, ląstelėje sintetinsis pakitusios formos baltymai, kurie nesugeba prisitvirtinti prie DNR ir iškirti reikiamų medžiagų. Ląstelės netenka balanso, ima nekontroliuojamai daugintis ir išsivysto vėžys.

Šansų mutavusią genų kopiją perduoti vaikams yra 50%. Bet Lyndall nė neketina išsiaiškinti ar jos vaikai paveldėjo mutavusį geną (l.religinga).

Ultravioletiniai spinduliai – vėžio faktorius.

Toli gražu ne visos vėžio formos yra paveldėtos iš tėvų, o tik 5-10%. Kiti atvejai išsivystė jau po gimimo. Jas gali sukelti xemikalai, ultravioletiniai spinduliai, nikotinas ir kt.

Žemės paviršių nuolat atakuoja kenksmingi ultravioletiniai spinduliai. Net ir nedidelis jų kiekis prasiskverbiantis pro supantį ozono sluoksnį gali pažeisti genus ir sukelti mutaciją. Ultravioletiniams spinduliams pasiekus kūną, aktyvuojasi pigmentinės odos ląstelės xromatoforos. Jos ima gaminti melaniną. Nuo melanino patamsėjusios odos ląstelės saugodamos genus atmuša žalinguosius u.v. spindulius.

Jei ultravioletiniai spinduliai prasprūsta pro melaniną ir pasiekia genus, tai juos pažeidžia ir sukelia mutaciją. Pažeidus geną, baltymas P53 prisijungia prie DNR ir stabdo ląstelės dauginimąsi. Tuomet

kiti baltymai suvienija pajėgas bandydami atitaisyti genams padarytą žalą. Pirmiausia jie suranda pažeistą DNR vietą, tuomet vieni baltymai suformuoja kitiems savotišką atramą, o tie ištempia pažeistą geno atkarpą ir ją iškerpa. Taisant DNR ir grąžinant ją į normalias funkcijas, kartu dirba daugiau nei 10 rūšių baltymų. Taigi genas P53 stabdydamas ląstelės dalijimąsi išlošia laiko baltymų komandai, kuri skubiai šalina avarinę situaciją.

Kseroderma pigmentozo (XP), kai nėra P53 geno.

Kai kurie žmonės greičiau suserga vėžiu dėl to, kad gene, kuris ggamina baltymus taisytojus, yra įvykusi mutacija. Vaikai, kurie serga kseroderma pigmentozo, kartais vadinama XP, saugodamiesi nuo saulės, privalo dangstytis antklodėmis ir drabužiais. Tikimybė susirgti odos vėžiu jiems yra 2000 kartų didesnė, negu sveikiems. Kartą per metus tokie vaikai kartu su šeimomis susirenka stovykloje Poughkeepsie, USA. Jų veidai tirštai nusėti strazdanom. Tai saulės pėdsakas. Pažeidus odą dar labiau išsivysto vėžys.

Normaliom aplinkybėm P53 genas gali apsaugoti ląsteles nuo supiktybėjimo. Jei atitaisyti žalos nebeįmanoma, baltymas P53 išsikviečia kitokius pagalbininkus, kurie ląsteles nnumarina. DNR sutraukoma daugelyje vietų. Tai ląstelės susinaikinimas (apoptozė), kad pakitę genai nepaveiktų aplinkinių ląstelių. Apoptozė kasdien vyksta mūsų kūnuose, kai būname stiprioje saulės šviesoje.

Deja vaikai sergantys XP, neturi savybių atitaisyti pažeidimus turinčio P53 geno, todėl jie neapsaugoti nnuo odos vėžio. 19 metų Rafael Figueroa pašalinta dalis dešinės ausies dar kai jis buvo vienuolikmetis. Spinduliai apšvitino ir nosį – joje irgi išsivystė piktybinis auglys. Jis atrodo klaikiai, bet teigia, kad nenori pasveikti (turbūt l.religingas).

XP sergančių vaikų tėvams didžiausią nerimą kelia neurologiniai simptomai, kurie palaipsniui sukelia paralyžių. Priklausomai nuo tos vietos, kur įvyko mutacija, jie apie 5 metus apkursta, ima nebekontroliuoti judesių ir tenka sėstis į invalido vežimėlį.

Kitos žalingos mutacijos.

Iššifruojant vis daugiau genų, atrandama ir tokių, kurie sukelia kitas ligas, ne tik vėžį. Normaliomis aplinkybėmis jie atlieka ląstelėje vienokią ar kitokią funkciją, tačiau įvykus mutacijai prasideda liga. Pavyzdžiui, 11 xromosomoje yra genas susijęs su atopinio dermatito atsiradimu. O 14-oje xromosomoje aptiktas genas sukeliantis Alshaimerio lligą.

Vėžio gydymas genų terapija (adenovirusas + P53).

Mokslininkai genų inžinerijos būdu įterpė P53 geną į adenovirusą, kuris sukelia peršalimo ligas. Kai žmogaus auglio ląstelės apkrečiamos adenovirusu su P53, ląstelėse ima gamintis baltymas P53. Kartais jau kitą dieną vėžinės ląstelės ima greitai trauktis – prasideda apoptozė arba ląstelės susinaikinimas. Jei auglys mažas, jau po 3 dienų vėžinės ląstelės žūva, kartu sunaikindamos ir mutavusius genus. Manoma, kad šis metodas padeda, jei vėžys kilo dėl mutavusio P53 geno.

Genų terapijai rreikalinga brangi įranga, o gamybos procesas beveik visuomet laikomas paslaptyje. Klinikiniai P53 genų terapijos bandymai vyksta ir Texas valstijos Houston biotexnologinėje laboratorijoje.

Džeikobui Goldui prieš 2 metus buvo diagnozuotas išplitęs plaučių vėžys. Gydytojų konsiliumui nusprendus, kad esamom priemonėm jo išgydyti neįmanoma, jam kaip savanoriui buvo pradėta taikyti naujoviška P53 genų terapija. Naudojant ilgą adatą, tiesiai į plaučius įšvirkščiamas adenovirusas su P53 genais. Per du mėnesius ši procedūra Džeikobui atlikta 3 kartus. Per 3 mėnesius vėžinio auglio diametras sumažėjo nuo 8 iki 3 cm ir atsistatė vieta, kur plautis buvo subliuškęs.

Pasak profesoriaus Stephen Wisher, genų terapijos privalumas gydant vėžį yra tas, kad ji visai nenuodija organizmo ir ją galima derinti su švitinimu ir xemoterapija, nedidinant jos reagentų toksiškumo.

Manoma, kad šis gydymo būdas turėtų būti efektyvus, kai jį sukėlė mutavęs P53 genas. Deja kol kas tokiu būdu gydoma tik paskutinė vėžio stadija, todėl nedaugelio pacientų rezultatai buvo tokie geri kaip Džeikobo Goldo. Taip yra todėl, kad išplitusio vėžio atveju, ne tik genas P53, bet ir daugelis kitų genų yra mutavę.

Piktybinis vėžys.

Vėžio ląstelė atsiranda, kai sveikoje ląstelėje įvyksta genų mutacija. Jei mutacija pakeičia ląstelės dalijimosi valdymo geną, dalijimosi procesas tampa nevaldomas. Tai pirmoji normalios ląstelės ssupiktybėjimo stadija. Jei laikui bėgant įvyksta kitų mutacijų, pakeičiančių dar keletą genų, ląstelė įgyja iki tol neturėtų savybių, pakinta jos forma ir funkcijos. Ji sugeba atsiskirti nuo ją supančių ląstelių ir judėti. Ji įsiterpia tarp sveikų ląstelių ir, patekusi į limfą arba kraują, ima keliauti organizmu. Patekusi į kitą kūno vietą, ji išauga į naują auglį.

Pro mikroskopą galima pamatyti kaip aktyvuotos vėžinės ląstelės bando įsiterpti į sveikąsias. Sveika ląstelė niekada, išskyrus tam tikras ypatingas sąlygas, nepajuda iš vietos ir neįsiterpia į kitas kūno dalis. Vėžinėse ląstelėse vyksta sudėtinga genų mutacija, suteikianti joms įvairių galių, kurių vėliau niekas nekontroliuoja.

Mikrosekvensorius

Siekiant nugalėti vėžį svarbiausia greitai ir tiksliai nustatyti vėžinės ląstelės mutaciją. Šiuo metu mokslininkai deda viltis į analizės prietaisą vadinamą DNR mikrosxema. Tai savotiškas genų detektorius, tuoj pat surandantis reikiamus genus ląstelių jūroje.

DNR mikrosxema pasisavina į specialaus padėklo įdubas sudėtus skirtingų genų fragmentus ir perkelia ant stiklo plokštelės. Ant vieno stikliuko telpa apie 30 000 žmogaus genų fragmentų. Kai ant jo patenka medžiaga, gauta iš vėžio ląstelės, tuo metu funkcionuojantys genai, priklausomai nuo paskirties išryškėja kaip įvairių spalvų taškeliai. Netgi tų pačių vidaus organų vėžinių ląstelių genai yra gana skirtingi. Kiekvieną ligonį vis kitaip veikia vaistai iir nevienodai greitai atsiranda metastazės, o tai sunkina gydymą. Naudojantis DNR mikrosxema, galima labai greitai ištirti ląstelės genus ir kiekvieną pacientą gydyti individualiai.

Profesorius Yusuke Nakamura (Institute of Medical Science, University of Tokyo, Japan): Naujausių texnologijų dėka sukurtos tokios sistemos kaip DNR mikrosxema ar mikrosekvensorius, kurios vienu metu gali nagrinėti dešimtis tūkstančių genų funkcijų. Iki šiol naudojęsi tik daline informacija, dabar mes pajėgūs manipuliuoti plačiu informacijos spektru. Tai tikra revoliucija. Manau, jog per ateinančius kelis metus apie vėžį ir vėžines ląsteles sužinosime daug naujo ir pažengsime toli į priekį.