Gimes Júlia

Magyar kutatók majdnem húszéves munkával felderítették a gímszarvas (Cervus elaphus) teljes örökítőanyagát. Nemcsak a DNS hárommilliárd betűpárjának sorrendjét fejtették meg, hanem azt is, hogy a DNS hogyan rendeződik kromoszómákba, és pontos szerkezeti leírást adtak a gímszarvas több mint húszezer génjének többségéről is.

Az ötlet még a 90-es évek elején fogalmazódott meg Orosz László genetikusban, aki úgy gondolta: érdemes lenne ennek a gyönyörű, agancsa miatt rendkívül értékes, mondákban és irodalmi alkotásokban sokszor „megénekelt”, tisztelt állatnak az örökítőanyagát megismerni. Akkoriban azonban nem álltak rendelkezésre a maihoz hasonló technikák, így a kutatás megfizethetetlenül drága lett volna. Abban az időben csupán néhány baktériumfaj és egyetlen többsejtű élőlény, egy fonálféreg DNS-ét sikerült megfejteni. 

1999-ben azonban elkezdődött a munka, a programot kizárólag hazai forrásokból valósították meg. A projektben az Eötvös Loránd Tudományegyetem (ELTE), a Gödöllői Mezőgazdasági Biotechnológiai Központ, a Kaposvári Egyetem és a Semmelweis Egyetem vett részt. A kutatásokat vezető Orosz László akadémikus, az ELTE Genetikai Tanszékének professor emeritusa a program egyik gyakorlati hasznát abban látja, hogy sok diák dolgozott benne, illetve számos PhD-dolgozat megszületését tette lehetővé, így a részt vevő fiatalok elsajátíthatták a molekuláris biológia csúcstechnológiáit, és megismerkedhettek a bioniformatikával is. Ez új genomprogramok elindulását tette lehetővé, például a Magyarországon élő nagyragadozók – medve, farkas, hiúz – vándorlási útvonalainak felderítését.

A projekt eredményei hasznosíthatók lesznek az állattenyésztésben, de nem csak a szarvaséban. A szarvas ugyanis a szabadon élő kérdődzők egyfajta „referencia”-állata, így örökítőanyagát érdemes összehasonlítani a szarvasmarha, a kecske, a birka örökítőanyagával. Ugyanakkor az új tudás segítheti a kérődzők evolúciós fejlődésének megértését is. Humán gyógyászati felhasználás is várható. A megvalósításhoz legközelebb – az agancs növekedésével kapcsolatos folyamatok tanulmányozásának eredményeként – a csontritkulással kapcsolatos új diagnosztikus és terápiás lehetőségek állnak.

A hímek agancsa évről évre nő. Először egy porcos váz alakul ki, ami néhány hét alatt kalcifikálódik. Ez adja az agancs keménységét. Ez a sok kalcium a szarvas csontjaiból kerül az agancsba – magyarázza Lakatos Péter, a Semmelweis Egyetem 1. számú Belgyógyászati Klinikájának belgyógyász professzora. Ennek következtében az állat évről évre csontritkulásos lesz, ám amint az agancs növekedése befejeződik, a szarvas öngyógyításba kezd. Sok kalciumtartalmú növényt legel, ugyanakkor szervezetében olyan folyamatok indulnak el, amelyek hatékonyan megszüntetik a csontritkulást.

Milyen géneken és genetikai szabályozó mechanizmusokon keresztül képes az állat erre a ciklikus öngyógyításra? – tették fel a kérdést a kutatók. Először a szarvasban találták meg a folyamatot irányító géncsoportokat, majd ezek emberi megfelelőit kezdték keresni. A génvadászat sikerrel járt, és néhány éven belül a piacra kerülhet az első olyan új csontritkulás elleni szer, amelynek fejlesztésekor a magyar kutatók új eredményeit is felhasználták.

A csontritkulás, illetve bizonyos csontanyagcsere-betegségek korai diagnózisának lehetőségét is ígérik a szarvasgenomtól tanult új ismeretek. Egyes gének működésének megváltozása ugyanis módosíthatja a vérben bizonyos anyagok koncentrációját. E koncentrációk pontos mérésére kellene eljárásokat kidolgozni ahhoz, hogy új diagnosztikus módszerek születhessenek. Orosz László hozzáteszi: a szarvas agancsa az állatvilágban ismert leghevesebben növekvő rendszer. Hossza naponta akár két cm-rel nőhet, tömege akár 20 dkg-mal gyarapodhat. E folyamatokban ráadásul többféle sejt differenciálódik, ami különösen izgalmassá teszi a tumorbiológiai szempontból történő tanulmányozást. E téren is születtek érdekes eredmények.
Magyar Tudomány 2018/6