1. oldal

A parabiózis nevű, legalább másfél évszázados múltra visszatekintő sebészi technika lényege, hogy két élő állat érrendszerét egy körbe kapcsolják, a sziámi ikrekhez vagy a magzat és az anya közti kapcsolathoz hasonló állapotot idézve elő az eredetileg különálló szervezetekben. A módszerrel kitűnően vizsgálható, hogy egyik élőlény vérének összetevői milyen hatással vannak a másik állatra. A parabiotikus kísérletek számos áttörést hoztak az orvostudomány területén, többek közt az endokrinológia, a tumorbiológia és az immunológia kutatása során, ezen felfedezések többsége azonban több mint három évtizede következett be. Valamilyen okból az 1970-es éveket követően nem nagyon alkalmazták a módszert a kutatólaborokban.

Az elmúlt évek során azonban néhány intézményben ismét divatba jött a parabiózis gyakorlása, különösen azon laborokban, ahol az öregedés folyamatát kutatják a szakértők. Idős és fiatal egerek vérkeringését összekötve nagyon érdekes eredményekre jutottak a kutatók. A fiatal vér az agyban, a szívben, az izmokban és minden más megvizsgált szövetben fantasztikus megújulást hoz, erősebbé, okosabbá és egészségesebbé téve az életük alkonyán járó állatokat, amelyeknek még a szőrük is kifényesedik a különös kezelés hatására. A kutatók azt is vizsgálják, hogy a fiatal vér mely összetevői felelhetnek a pozitív változásokért. Tavaly szeptemberben pedig megkezdődött a vér által való megújhodás első emberi tesztje is, mivel egy kaliforniai kórházban Alzheimer-kóros betegek állapotán igyekeznek fiataloktól levett vérrel javítani a szakértők.

„Úgy vélem, hogy igazi megfiatalodásról van szó” – mondja Tony Wyss-Coray, a Stanford neurológusa, a klinikai teszt vezetője. „Újraindítjuk a biológiai órát.” Kollégáinak többsége óvatosabban fogalmaz. „Nem fiatalítjuk vissza az állatokat” – mondja Amy Wagers, a Harvard őssejtkutatója, aki a fiatal egérvér izomregeneráló összetevőjét azonosította. A kutató szerint az ehhez hasonló faktorok nem fordítják vissza az öregedés folyamatát, de segítenek helyrehozni az évek során keletkezett károkat. „Visszaállítjuk a szövetek működőképességét.”

A két hozzáállás lényegi különbsége abban áll, hogy mint Wagers mondja, senki sem igazolta eddig meggyőzően, hogy a kezelés meghosszabbítaná a tesztalanyok életét. A fiatal vér bizonyos összetevői azonban olyan szempontból valóban nagyon ígéretesek lehetnek, hogy segíthetnek felgyorsítani az idősebb betegek sebészeti beavatkozások utáni felgyógyulását, illetve megelőzni az öregedéshez kapcsolható kórképek némelyikének kialakulását.

Az első olyan parabiotikus kísérletet, amelynek írásos nyoma van, Paul Bert francia kutató hajtotta végre 1864-ben. Bert két albínó patkány bőrét távolította el egy-egy foltban, majd összevarrta az állatokat, a természet pedig elvégezte a többit: a sebgyógyulás folyamán a rágcsálók vérkeringése a sérült terület hajszálerein keresztül összekapcsolódott. A szakértő ezt a tényt úgy igazolta, hogy az egyik patkánynak beinjekciózott anyag kimutathatóan megjelent a másik állat vérében is.

Bert kísérlete óta maga az eljárás nem sokat változott. Számos fajon kipróbálták a hidráktól a rovarokig, a legjobban azonban rágcsálókkal működik a dolog, mivel ezek sokkal könnyebben helyrejönnek a műtétet követően. A 20. század közepéig a parabiózist rutinszerűen alkalmazták számos jelenség tesztelésére, egyebek mellet olyan problémákat vizsgálva vele, mint hogy például a magas vércukorszint önmagában okozhat-e fogszuvasodást, vagy ezért a szájon át bevitt cukor a felelős.

Clive McCay, a Cornell biokémikusa és gerontológusa volt az első, aki az öregedés vizsgálata érdekében alkalmazta az eljárást. 1956-ban kollégáival összesen 69 pár patkányt kapcsoltak össze, mégpedig olyan módon, hogy a párok tagjai eltérő korúak voltak. A kísérlet gusztusosnak semmiképp nem volt nevezhető, hiszen a kutatók egyebek mellett olyan praktikus megfontolásokra döbbentek rá a vizsgálódás során, hogy ha nem megfelelően rögzítik egymáshoz az állatokat, az egyik addig rágja a másik fejét, míg az elpusztul. A 69 rágcsálóduóból 11-en egy azóta csak parabiotikus betegségnek nevezett rejtélyes kórban pusztultak el, amely egy-két héttel a műtét után lép fel, és a szakértők szerint a szervátültetésnél megfigyelt kilökődés egy speciális változata lehet.

Napjainkban a parabiózist igyekeznek minél humánusabban megoldani. A hasonló korú és nemű egerek két hétig együtt élnek, mielőtt műtétileg összekapcsolnák őket, a sebészeti beavatkozás pedig altatásban történik. Az eljárás során igyekeznek egymással genetikailag csaknem azonos állatokat összevarrni, ami működőképes megoldásnak látszik a parabiotikus betegség megelőzésére. Az összekapcsolt állatok normálisan ehetnek, ihatnak és viselkedhetnek, és amennyiben nem pusztulnak bele a kísérletbe, annak végeztével újra szétválasztják őket.

2. oldal

McCay első parabiotikus kísérlete során a patkányok 9−18 hónapig voltak összekapcsolva. Ez alatt az idő alatt a párosok idősebb tagjainak csontjai tömegükben és sűrűségükben fiatalabb társaik csontjaira kezdtek hasonlítani. 15 évvel később egy hasonló kísérlet során a Kaliforniai Egyetem két kutatója az állatok élettartamának alakulását vizsgálták. Az eredmények arról tanúskodtak, hogy a fiatal patkányokkal összekötött idősebb rágcsálók átlagosan négy-öt hónappal tovább éltek, mint a kontrollcsoport tagjai. Ez volt az első valóban erős bizonyíték arra, hogy a fiatal vér befolyásolhatja az élettartamot.

Az érdekes eredmények ellenére az eljárást egyre kevesebben alkalmazták. Egyesek szerint a technika hanyatlásának az lehetett az oka, hogy a szakértők úgy vélték, mindent megtudtak, amit a parabiózis révén ki lehetett deríteni az élő szervezetről. Mások szerint egyszerűen a korszerűbbnek tartott technikák szorították ki a módszert használatból. Bármi is legyen az ok, a 20. század utolsó harmadában felhagytak az ilyen kísérletekkel, egészen addig, amíg Irving Weissman őssejtkutató újra alkalmazni nem kezdte az eljárást.

Weissman 1955-ben, 16 évesen tanulta meg, hogyan kell két állat vérkeringését összekapcsolni, amikor egy montanai kórház patológusa mellett tanult. Mentora a transzplantációs antigéneket tanulmányozta, vagyis azon fehérjéket, amelyek alapján eldől, hogy a szervezet sajátnak fogadja-e el a beültetett idegen szövetet, vagy kilöki azt. Weissman a mai napig emlékszik, ahogy a fluoreszcens festékkel megjelölt összetevők egyik egérből a másikba áramlottak. „Elképesztő látvány volt” – mondja.

A kutató karrierje nagy részét őssejtek tanulmányozásával töltötte, és nem foglalkozott parabiózissal. Amikor azonban 1999-ben egyik ifjú kollégája, Wagers a vér őssejtjeinek mozgását és fejlődését kívánta vizsgálni, Weissman ezt a módszert javasolta neki. Wagers megfogadta a tanácsot, és összekapcsolt vérkeringésű egerekben kezdte tanulmányozni a vér elősejtjeinek vándorlását, és rövidesen két nagyon érdekesfelfedezéstis tett ezzel kapcsolatban.

Wagers eredményei és az általa alkalmazott technika remek ötletet adott Michael Conboynak, aki az öregedés folyamatát tanulmányozta. „Évek óta azon agyaltunk, hogy hogyan lehetséges, hogy az öregedés a szervezet összes sejtjét érinti, és mindannyian egyszerre kezdik felmondani a szolgálatot” – magyarázza a kutató. Amikor 2002-ben egy előadáson meghallotta, hogy mit csinált Wagers, egyszerre beugrott neki a logikus és roppant valószínűnek tetsző megfejtés: a sejtek mindannyian ugyanazon a véren osztoznak.

Conboy Wagers segítségével megtanulta a technikát, majd kollégáival nekiállt idős és fiatal egereket összekapcsolni. A kutatók elmondásuk szerint nem vártak túl sokat a kísérlettől, így az idős egerekben öt hét alatt bekövetkezett látványos javulás teljesen megdöbbentette őket. A rágcsálók romló izomzata és mája teljesen helyreállt, mivel az ezekben található elöregedett őssejtek újra osztódni kezdtek. A fiatal vér ráadásul az agyi sejtek gyarapodását is kiváltotta. Minden jel arra utalt tehát, hogy Conboy első ötlete igaznak bizonyul, és valóban a vér koordinálja a különböző szövetek öregedését, és talán a testfolyadékban rejtőzhet a folyamat ellenszere is.

A kutatócsoport a továbbiakban azt kezdte vizsgálni, hogy a fiatal vér pontosan milyen módon járul hozzá a szövetek megújulásához. Michael Conboy és felesége, Irina rájöttek, hogy az izmok állapotának javulása a sejtosztódás elősegítése révén következik be. A fiatal vér aktivál egy ezt lehetővé tevő molekuláris útvonalat, és blokkolja egy olyan növekedési faktor működését, amely megakadályozza az osztódást. A tavalyi évben a kutatópáros újabb felfedezést tett: azonosítottáka vér egyik „fiatalító” komponensét. A leginkább talán a szülés során történő alkalmazásáról ismert oxitocin nevű hormonról van szó, amelynek szintje az életkor előrehaladtával csökken a szervezetben. Ha a hormont idős egerekbe injekciózzák, az pár hét alatt izomregenerálódást indít be az állatokban, mivel aktiválja az izomőssejteket.

Wagers közben a többi szerv öregedésére, illetve fiatal vér általi regenerálódására koncentrált. Robin Franklin idegkutatóval közösen igazolták, hogy egerekben a fiatal vér elősegíti a károsodott gerincvelő gyógyulását, Lee Runinnal együtt vizsgálódva pedig rájöttek, hogy az ifjú példányok vére új neuronok képződését váltja ki az idős egerek agyában és a szaglórendszerében. Richard Lee kardiológus és Wagers igazolták, hogy az új vér révén visszafordítható a szív időskori megnagyobbodásának folyamata is.

3. oldal

Lee és Wagers ezt követően azt kezdte vizsgálni, hogy mely proteinekből van sokkal több a fiatal vérben, mint az öregben. Egy összetevő rögtön kiugrott a többi közül: a GDF11 nevű növekedési faktor idős egerekbe történő beinjekciózásával azonnali javulást tapasztaltak a szakértők az izmok állapotában, és az anyag képes volt helyreállítani az izomőssejtekben fellépő DNS-hibákat is. Eddig egyetlen más labor sem volt képes megismételni eredményeiket, biztató jel lehet azonban, hogy az ecetmuslicákban egy hasonló fehérje révén megnyújtható az élettartam és megelőzhető az izmok pusztulása.

Wyss-Coray korábbi munkája során érdekes eltérésekre figyelt fel az idős, de alapvetően egészséges emberek és az Alzheimer-kórban szenvedők fehérjeszintjei közt. Conboy és Wagers agyi eredményeiről hallva maga is megvizsgálta, hogy a fiatal vér hogyan befolyásolja az idős egerek agyában a neuronok növekedését. Kísérletei során megerősítette Conboyék eredményeit, és azt is igazolta, hogy a fordított irányú vérátadás a fiatal egerekben korlátozza az idegsejtek növekedését. A vizsgálatokból kiderült, hogy a vérplazma önmagában is elég a hatás kiváltásához, vagyis nincs szükség a teljes vér cseréjére, hanem a plazma gyógyszerként adagolva is kellően hatásos. A további kísérletek során kutatótársaival feltárta, hogy a fiatal vérplazma javítja az emlékképzés folyamatát az idős egerekben, és ezzel fokozza tanulási képességeiket és emlékezőtehetségüket is.

Az eredmények annyira hihetetlenek voltak, hogy amikor Wyss-Coray először próbálta publikálni azokat, az erre kiszemelt folyóirat szerkesztői visszadobták a tanulmányt, mondván hogy az túl szép, hogy igaz legyen. A kutatócsoport ezt követően egy újabb évet töltött a kísérletek megismétlésével, amelyeket közben egy független laborban, másik személyzettel is lefolytattak. Az eredmények nem változtak, így végül a lektorok is kénytelenek voltak elfogadni azok hitelességét.

A tanulmánymegjelenése után a kutatót felkereste egy hongkongi cég, amelyet egy olyan család birtokol, amelynek tagjai közt gyakori az Alzheimer-kór. Mivel korábban az egyik családtag állapota érezhetően javult, miután vérplazmát kapott, a cég minden támogatást megadott Wyss-Coray számára, hogy az eredményekből mielőbb emberi terápiát hozzon létre. A klinikai tesztek tavaly szeptemberben kezdődtek meg a Stanfordon. A vizsgálatok célja annak megállapítása, hogy mennyire biztonságos fiataloktól származó vérplazmát használni Alzheimeres betegeken, illetve hogy javít-e a páciensek állapotán bármit is a kezelés. Eddig hat 50 év fölötti beteg kapott plazmát 30 év alatti donoroktól.

Az első eredmények még ebben az évben várhatóak. Wagers elsősorban amiatt aggódik, hogy bármi is legyen a végeredmény, nagyon nehéz lesz megmondani, hogy mi lehetett a kudarc vagy a siker oka, hiszen egyszerre nagyon sok összetevő hatását tesztelik a kutatók egy-egy kiragadott faktor helyett. Aggályként merült fel továbbá az is, hogy az őssejtek aktiválása hosszú távon nem járhat-e káros hatásokkal a szervezetre nézve, hiszen ezek szinte biztosan növelik a daganatok kialakulásának kockázatát. A kérdés inkább csak az, hogy mennyivel, és hogy valamilyen módon kordában lehet-e tartani a folyamatot.

A vér használatával kapcsolatos aggodalmak abszolút megalapozottak tehát, és az is óvatosságra ad okot, hogy az elmúlt évtizedek legnagyobb reményű öregedéslassító terápiái sorra kudarcot vallottak az emberi betegeken. A kalóriaszegény étrend, a szőlő héjában található rezveratrol, a kromoszómák integritását védő telomeráz, az immunszupresszáns rapamicin és az őssejtes kezelések mind megnyújtották az egerek élettartamát. Amikor azonban főemlősökön próbálták ki ezeket, csak kettő , a kalóriaszegény étrend és a rapamicin bizonyult hatásosnak, utóbbi azonban erősen toxikusnak bizonyult, míg előbbi ellentmondásos eredményeket produkált.

A vérkezelés kapcsán az is aggodalomra adhat okot, hogy biztosan lesznek olyanok, akik a klinikai tesztek befejeződése előtt előnyt próbálnak kovácsolni a nagyreményű potenciális terápiából. Az illegális őssejtátültetés már jelenleg is virágzó iparágnak számít, a vérátömlesztés pedig ennél jóval egyszerűbb procedúra. Jelenleg azonban még nincs elegendő bizonyíték arra, hogy a fiatal vér valóban képes javítani az idős emberek állapotán, és ha igen, mindezt milyen mellékhatások mellett teszi. Amennyiben működőképesnek bizonyul az eljárás, a ténylegesen alkalmazható terápiák kidolgozásáig még éveket kell várni. Reméljük, hogy lesz mire.