1. oldal

A hetvenes években egy csapat szakértő észrevette, hogy Észak-Amerika keleti partjainál egy furcsa daganatos betegségben haldoklik a tátogókagylók (Mya arenaria) egy része. Testfolyadékuk, amely normális esetben áttetsző volt, olyan sok rákos sejttel telt fel, hogy tejszerűvé változott. Ezek az ellenőrzés nélkül osztódó sejtek aztán eltömték az állatok ereit, bejutottak a többi szervbe, és lassan elpusztították a kagylókat. A kagylóleukémiának elkeresztelt betegségben a legkülönösebb az volt, hogy fertőzőnek látszott. Ha egy beteg egyed fertőzött vérét egy másik állatba fecskendezték a kutatók, a kísérleti alanyok egy részében szintén kialakult a kór. A jelenség annyira furcsának tűnt, hogy a kutatók évekig azt hitték, valamiféle vírus állhat a háttérben.

Michael Metzger, a Columbia Egyetem kutatója azonban más magyarázattal állt elő. Kollégáival felfedezte, hogy nem egy vírus terjeszti tovább a rákot, hanem erről a daganatos sejtek maguk gondoskodnak. A kagylóleukémia tehát egy fertőző rákos megbetegedés, amelyet egy olyan halhatatlannak bizonyuló sejtvonal okoz, amely egyetlen régen élt egyedhez vezethető vissza. Ezek a sejtek pedig a legtöbb állati sejttel ellentétben valahogy képesek túlélni és szaporodni akkor is, ha másik gazdaszervezetbe kerülnek át.

A daganatos betegségek többsége egyáltalán nem így működik. Akadnak ugyan olyan ráktípusok, amelyek kialakulásában szerepet játszanak bizonyos vírusok (a humán papillomavírus például méhnyakrákot okozhat), vagy baktériumok (a Heliobacter pilorival történt fertőzés gyomorrák kialakulásához vezethet), maguk a daganatos sejtek azonban többnyire nem képesek elhagyni azt a szervezetet, amelyben kialakultak, és végképp nem képesek egy másik egyedben gyarapodásnak indulni. Amint a gazdaszervezet meghal, ők maguk is elpusztulnak vele együtt.

Metzger felfedezéséig mindössze két kivétel volt ez alól a szabály alól. Az első az az arcdaganat, amely Ausztrália különös kinézetű erszényes emlőseit, a tasmán ördögöket sújtja. Ez a betegség harapással terjed, és a populáció olyan nagy része fertőzött, hogy a kór komolyan veszélyezteti a faj fennmaradását. A másik érdekes kivétel egy kutyákban felbukkanó, nemi úton terjedő daganatfajta, amely 11 ezer évvel ezelőtt jelent meg a négylábúak egyikében, és azóta az egész világon szétterjedt.

A két fertőző daganatos betegség mellé tehát itt a harmadik, és sokak szerint ennél sokkal több is létezhet. Könnyen lehetséges, hogy a rák ezen formája sokkal gyakoribb a gerinctelenek, és különösen a tengeri állatok körében, mint gondoltuk, mondja Stephen Goff, Metzger kollégája, a kutatás egyik résztvevője. Goff eredetileg olyan vírusok kutatásával foglalkozott, amelyek leukémiát okoznak az egerekben. A kagylók iránt akkor kezdett el érdeklődni, amikor egy érdekes telefonhívást kapott Carol Reinischtől, egy kanadai tengerbiológustól. Reinisch azzal kereste meg, hogy van ez a betegség, amely a kagylókat érinti, és leukémiának tűnik, de egyelőre nem tudni, hogy milyen vírus okozhatja, és ennek kiderítésében kérnék Goff segítségét.

Goff belement a közös munkába, és rövidesen meg is kapta a betegségben érintett néhány egyed testfolyadékának mintáit. Kollégáival rövidesen rájöttek, hogy a betegségnek egy ugráló génhez, egy retrotranszpozonhoz van köze, vagyis a DNS egy olyan szakaszához, amely képes magát lemásolni, és a genom egy másik pontjára beilleszteni a másolatot. Az egészséges kagylók genetikai állományában 2−10 másolat található meg a Steamer nevű szakaszból, a leukémiás egyedekben viszont ennek többszöröse bukkan fel, összesen 150−300 másolat.

2. oldal

A kutatók eredetileg úgy vélték, hogy talán egy vírus okozza a Steamer kontrollálatlan sokasodását. Ahogy a másolat a genom újabb és újabb pontjaira nyomul be, fontos gének működését zavarja meg, ami a rák kialakulásához vezet. Ha ez az elmélet helyes lett volna, a génnek minden fertőzött egyed esetében más pontokon kellett volna „megtámadnia” a genomot, hiszen minden egyednél gyakorlatilag nulláról kezdte ezt, mindenféle központi szabályozás nélkül. A vizsgálatok alapján viszont ennek éppen az ellenkezője bizonyult igaznak: a rákos kagylók genetikai állományában New Yorktól Kanadáig ugyanazon helyeken szerepelt a több száz plusz másolat. „Ez volt az a pont, ahol elkezdtünk gyanakodni, hogy valami különös folyik a háttérben” − mondja Goff.

A felfedezés, mint az oly gyakran előfordul a tudományban, több kérdést vet fel, mint amennyit megválaszol. Felmerülhet például, hogy hol és mikor keletkezett a kagylók körében oly sok gondot okozó sejtvonal. A hasonlóképpen fertőző kutyabetegség több ezer éves, a tasmán ördögök közt ugyanakkor csak néhány évtizede ütötte fel a fejét a betegség. A kagylóleukémia a hetvenes évek óta bizonyosan létezik, ennél azonban sokkal ősibb is lehet.

Hogyan válhatott egy egykor élt kagyló egyik egészséges sejtje daganatos sejtté, és hogyan vált képessé arra, hogy más szervezetekbe is benyomuljon? Mi a szerepe az egészben az említett ugráló génnek? „Mindannyian nagyon szeretnénk választ találni ezen kérdésekre” – mondja Goff. Vajon a Steamer növekvő számú másolatai okozták a betegség kialakulását, vagy a génmásolatok csak ártalmatlan „társutasok”? Goff szerint nagyon valószínű, hogy a másolatok egyike lehet felelős a daganatképzésért, így kollégáival most azt próbálgatják, hogy amennyiben az egészséges kagylók genetikai állományának eltérő helyeire ültetik be a DNS-szakasz egy-egy kópiáját, melyik pozíció milyen következményeket von maga után.

Az is kérdéses, hogyan terjed a betegség, hiszen a kutyákkal és a tasmán ördögökkel ellentétben a kagylók nem nagyon harapdálják egymást, és párosodáskor sem létesítenek fizikai kapcsolatot. Feltehetően táplálkozás közben szippantják be a beteg egyedekből kijutó daganatos sejteket. Ezt megerősíti, hogy a betegség az egy akváriumban élő kagylók közt is könnyen elterjed még akkor is, ha az állatok egyáltalán nem érintkeznek egymással. Ilyen esetekben hosszabb időre, olykor hónapokra is szükség lehet a betegség elterjedéséhez, de a fertőzés csaknem minden esetben megtörténik. És ez az igazán ijesztő a dologban: egy olyan fertőző daganatos betegségről van szó, amely az óceán vizében terjed, mondja Goff. Szerencsére csak a kagylókat érinti, de lehetne ez másként is.

A kutató és kollégái azt is vizsgálják, hogy milyen más fajok esetében létezhetnek hasonló jellegű rákos megbetegedések. Annyi bizonyos, hogy ilyen kórképet produkáló leukémiás megbetegedések az európai kagylók körében is léteznek. Az is kérdéses, hogy a különböző kagylófajok közt mennyire képes terjedni egy-egy ilyen sejtvonal, és hogy ezek mennyire tudnak átjutni más állatcsoportok tagjaira.

A legtöbb esetben helyesnek tűnik az a felfogás, hogy a rák egy evolúciós zsákutca, amely felbukkan egy-egy egyedben, majd a gazdaszervezettel együtt elpusztul, mondja Elizabeth Murchison, a Cambridge kutatója, aki a tasmán ördögök arcdaganatait tanulmányozza. Most azonban már három olyan rákos sejtvonalat is ismerünk, amely ennél jóval többre is képes, vagyis megoldotta, hogy túlélje a gazdaszervezetek halálát és új áldozatokat keressen magának, parazitaként tenyészve az érintett fajok tagjaiban. Ezen sejtek működésének megértésével pedig valószínűleg valami nagyon fontosat tárhatunk fel a rák evolúciójával kapcsolatban, folytatja a kutató.