Orvosi NOBEL-Díj ’97

Egy légy két csapásra: a prionok

Az idei orvosi Nobel-díjat Stanley B. Prusiner, a San Franciscó-i Kaliforniai Egyetem ideggyógyászati tanszékének professzora kapta a fehérjetermészetű prionok fölfedezéséért. Ezek az emberi kurut, Creutzfeldt–Jakob- és a Gerstmann–Sträussler–Scheinker-betegséget, valamint a halálos kimenetelű, családban halmozódó álmatlanságot, továbbá a juhok és a kecskék súrlókórját meg a közelmúltban nagy port felvert kergemarhakórt okozzák.

Az újdonsült
Nobel-díjas

Az orvostudomány történetében nincs példa arra, hogy ugyanannak a fölfedezéséért kétszer is odaítéljék a Nobel-díjat. Márpedig most ez történt. Az amerikai D. C. Gajdusek professzor ugyanis 1976-ban azért részesült a legnagyobb tudományos kitüntetésben, mert felismerte, hogy az említett betegségeket (igaz, akkoriban még csak a kurut, a Creutzfeldt–Jakob-betegséget és a súrlókórt említették meg) úgynevezett lassú vírusok keltik. Ezekről csupán anynyit tudtak, hogy nincs bennük nukleinsav, tehát nem lehetnek hagyományos vírusok. A vírusokban ugyanis vagy dezoxiribonukleinsav (DNS), vagy ribonukleinsav (RNS) fordul elő örökítőanyagként. Prusiner professzor alig több mint fél évtized múltán figyelt fel arra, hogy a bevezetőben felsorolt emberi és állati betegségeknek (köztük azoknak is, amelyeket később ismertek fel) a prionnak elnevezett fehérje az okozója, vagyis a lassú vírus meg a prion egy és ugyanaz. Prionos és prionos betegség között azonban különbség van a tekintetben, hogy a kuru, a Creutzfeldt– Jakob-betegség, a súrlókór és a kergemarhakór fertőzéses jellegű, míg a Creutzfeldt–Jakob-betegségnek olyan válfaja is van, s ilyen a Gerstmann-Sträussler–Scheinker-betegség, valamint a halálos családi aluszékonyság is, amelyet a prionfehérjét kódoló, s a 20. kromoszóma rövid karján helyet foglaló génnel kapcsolatos örökletes változás okoz. S ezzel nem ér véget a sor, hiszen az emberi prionfehérjének eddig tizennyolcféle változatát mutatták ki a kutatók. Mindez azt jelzi, hogy a priongén benne van a DNS-ünkben, melynek alapján rendes prionfehérje (PrPC) szintetizálódik az agyi sejtekben. Bajt az idéz elő, ha szerkezeti módosulás után kóros prionfehérje (PrPSc) jön létre belőle. Az azonban, hogy ez pontosan miképp következik be, még tisztázásra vár.

Nevető kannibálok
Mi jellemző a prionos betegségekre? Egyöntetűen az, hogy a központi idegrendszer károsodik, s minthogy az idegsejtek pusztulása feltartóztathatatlan, a baj előbb-utóbb halálra vezet. Elsőként – 1957-ben – a Gajdusek professzor által fölfedezett kurut ismerte meg részletesebben a világ, amely az Új-Guinea felföldjén élő, a fore nyelvcsoportba tartozó bennszülöttek betegsége volt. Rendszerint izomremegéssel kezdődött, s a végső szakaszban a test annyira megmerevedett, hogy az ingerekre sem reagált. A mozgások kivitelezéséért és összerendezettségéért felelős kisagy bántalmára utalt, hogy a betegekre megakadályozhatatlan nevetési rohamok törtek rá, ezért annak idején „nevető halál”-ként is emlegették ezt a betegséget. A kutatások feltárták, hogy a kuru azért terjedt a bennszülöttek körében, mert bevett szokásuk volt a szertartásokkal kísért (rituális) emberevés, amikor is halottaik agyát is elfogyasztották. Márpedig ha abban föllelhető volt a betegségkeltő prion, akkor megfertőződtek vele. A fertőzés tehát emberről emberre terjedt, ám Gajdusek professzor 1966-ban azt is bizonyította, hogy a kuruban elhunytak agyából készített kivonattal a csimpánzok is megfertőzhetők, aminek hatására egy-három év múltán kuruszerű betegséget kapnak.

Efféle fehérjehalmazokba
tömörülnek a betegség-
keltő prionok

A mintegy hetven év óta ismert Creutzfeldt–Jakob-betegség sajátos agyvelőbántalom. A beteg eleinte fáradékonyságra, aluszékonyságra vagy éppenséggel álmatlanságra panaszkodik, majd az agyvelő szivacsos pusztulása miatt közöny lesz úrrá rajta, s az elbutulás jelei is mutatkoznak. Az agykérgi működések zavarát a gondolatok kifejezésére és az olvasásra való képtelenség, a tárgyak fel nem ismerése, a beszéd megértésének a hiánya és a begyakorolt mozgások hibája is jelzi, jelezheti. Ez esetben sem ritka, hogy a kisagy károsodása miatt rendszertelenné válnak a mozgások, s ha a gerincvelőben is idegsejtpusztulás következik be, abból izomsorvadás származik.
Ez a betegség szerencsére ritka: a felmérések szerint egymillió emberből egy kapja meg. Az eseteknek azonban csak kevesebb mint az egy százalékát okozza fertőzés, a többi örökletes (10–15 százalék) vagy ismeretlen eredetű. A prionos Creutzfeldt–Jakob-betegségben meghaltak agyából csaknem mindig sikerült kimutatni a PrPCJD jelű prionfehérjét.
A Gerstmann–Sträussler–Scheinker-betegséget a Creutzfeldt–Jakob-betegség egyik válfajaként írják le a szakkönyvek. Egyebek között az jellemző rá, hogy a beteg képtelen számolni, az ujjait megnevezni, a betűket összeírni és helyes (értelmes szót adó) sorrendbe rakni, valamint a test jobb és bal oldalát megkülönböztetni. A halálos családi álmatlanság pedig – mint az elnevezése is jelzi- alvászavarral, valamint az akarattalan működések egyre súlyosbodó hibáival jár.

A súrlókórra a juhok a legfogékonyabbak

Kerge szarvasmarhák
A súrlókór az állatok leggyakoribb prionos betegsége. Igen nagy gazdasági kárt okozott, amikor a negyvenes évek derekán egy rovar terjesztette vírusos betegség ellen vakcinázták a juhokat, ugyanis az oltóanyagot olyan juhoknak a nyirokszövetéből készítették, amelyek prionnal voltak fertőzve. A vakcinázás után több mint ezerötszáz állat pusztult el súrlókórban. E betegség természetes úton való terjedését illetően az amerikai H. B. Parry, a súrlókór jeles szakértője ama véleményének adott hangot, hogy aligha terjed állatról állatra, inkább örökletes betegség lehet, azaz mutáció húzódik meg a hátterében, tehát állattenyésztési módszerekkel (a fertőzött állatok kiselejtezésével) lehet védekezni ellene. Mások (például A. G. Dickinson és munkatársai) viszont azt hangoztatták, hogy a beteg állat igenis megfertőzheti az egészségeseket, ám csak azok betegszenek meg, amelyek örökletes háttér révén hajlamosak a prionos betegségre.
Alig több mint egy évtizeddel ezelőtt ütötte fel a fejét Nagy-Britanniában az a prionos járvány, amelyet kergemarhakórnak (szivacsos agyvelőbántalomnak) nevezünk. A vizsgálatok feltárták, hogy a tehenészetekben súrlókórral fertőzött juhok maradékát is tartalmazó hús- és csontlisztet kevertek az állatok takarmányához, s ennek következtében csaknem százhatvanezer szarvasmarha hullott el. Habár azóta ilyen tápot nem kapnak az állatok, még az idén is jó néhány kergemarhakóros eset volt Angliában, s olyan híresztelések is szárnyra keltek, hogy a beteg állatok húsát fogyasztó emberre is átterjedhet a prionos betegség. Minthogy csupán egy-két ilyen esetről tettek említést a szakirodalomban, valószínűleg ezúttal is örökletes fogékonyság húzódhat meg az emberi prionos betegség kifejlődésének hátterében.
Anélkül, hogy belemélyednénk a prionok molekuláris kutatási eredményeinek ismertetésébe, ezúttal csak azt a két tényt említjük meg újra, amely mindenféle prionra vonatkozik: 1. ez a fehérjemolekula nem tartalmaz nukleinsavat, tehát nincs kódja ahhoz, hogy újabb prionmolekulák szintetizálódjanak az információja alapján; 2. az egészséges prionfehérje (PrPC) helyett megjelenő bajkeltő prion (PrPSc) létrejöttéhez molekulaszerkezetbeli változásnak kell bekövetkeznie. Ráadásul ahhoz, hogy a prion betegségkeltővé váljon, előbb egy X fehérjének nevezett, egyelőre ismeretlen összetételű molekulához is hozzá kell kapcsolódnia. A kóros prionfehérjének az agy bizonyos részein való lerakódását és kártételét pedig egy Y fehérjével hozzák kapcsolatba a kutatók, s azt remélik, hogy ha az X és az Y fehérje képződésének szabályozását jobban megismerik, be tudnak majd avatkozni a bajkeltő prion létrejöttébe és hatásába.

Lassú és gyors törzsek
A kísérletek arra is felhívták a figyelmet: a kísérleti állatok fajának és törzsének, valamint a priontörzseknek is szerepük van abban, hogy az állat megbetegszik-e, s ha igen, milyen hosszú a lappangási idő. A tapasztalatok azt mutatják, hogy mindig akadnak (nem is kevesen) olyan állatok, amelyek a bajkeltő prionnal való beoltás ellenére is egészségesek maradnak. Ilyenkor az örökletes hát-tér lehet olyan ellenálló – olvasható Prusiner professzor egyik nem régi tanulmányában –, amely nem kedvez annak, hogy a betegség kifejlődjön. Annak alapján, hogy a fogékony állatokban körülbelül százötven, illetőleg háromszáz napos lappangás után jelenik meg a prionos betegség, gyors, illetőleg lassú hatásúnak mondják a priontörzset. Éles határ azonban nincs közöttük. Ezt az is sugallja – mint azt a már említett Dickinson és munkatársai megállapították –, hogy a szülőállatokat viszonylag gyorsan megbetegítő priontörzs az utódokban hosszabb lappangási idő után okoz betegséget.
Minthogy az emberi prionfehérje génjét sikerrel átültették egerekbe, ez lehetővé teszi, hogy az örökletes és a biokémiai szinten végbemenő változásokat kísérleti körülmények között elemezzék. E kutatásoknak az a nem titkolt céljuk, hogy az orvosok majdan megelőzhessék a ma még gyógyíthatatlan prionos betegségeket.

Dr. Pécsi Tibor