Lélegzetelállító távlatokat nyit meg a kutatók, illetve a gyógyítók előtt, azaz újfajta tudományos szemlélet, amely szerint betegségeink nagy részének hátterében kommunikációs zavar áll. A nemes egyszerűséggel jeltovábbítási terápiaként aposztrofált újfajta gyógymód alkalmazása során tulajdonképpen nem történik más – végtelenül leegyszerűsítve a dolgokat -, mint hogy „rendreutasítják” a hibásan működő, rosszul kommunikáló sejteket.

Kommunikációs zavar a sejtekben

2004., Prof. Dr. Kéri György, Semmelweis Orvostudományi Egyetem

Az elmúlt években a molekuláris biológia és a fehérjekémia eredményei alapvető áttörést eredményeztek a legfontosabb betegségek mechanizmusainak megismerésében. Ezek az eredmények új perspektívákat nyitottak a gyógyítás számára is. A molekuláris betegségmechanizmusok megismerése nyomán ugyanis világossá vált, hogy betegségeink hátterében többnyire – 80-85%-os gyakorisággal – jeltovábbítási zavar, azaz sejten belüli és sejtek közötti – talán hozzátehetjük: egyénen belüli és egyének közötti – kommunikációs zavar található. Ilyen kóros jeltovábbítási mechanizmusokra vezethetők vissza a daganatos, bizonyos érrendszeri, gyulladásos, és emésztőrendszeri kórképek, számos központi idegrendszeri betegség, sőt a vírusos és bakteriális kórok jelentős része is.

Mai tudásunk szerint a rosszindulatú daganatsejtek többlépcsős folyamat végeredményeként születnek. Ehhez nélkülözhetetlen egyrészt a génekben lezajló változások sorozata, többek közt bizonyos rákkeltő gének – más néven onkogének – aktivitásának fokozódása, illetve a gátló gének passzivitása, másrészt a sejtek közötti kommunikációs rendszer rendellenes működése. A rosszindulatú daganatsejt létrejöttének első lépései olyan változásokkal járnak, melyek folyamatos sejtosztódáshoz vezetnek. Ugyanakkor bizonyos sejtosztódási jelek – mint „túlélési faktorok” – megjelennek, s kikapcsolják a hibás sejtek ellen „rendszervédő”, programozott sejthalált elindító mechanizmust.

A sejtek bizonyos génsérülések és a sejtek közötti kommunikációs kapcsolatok súlyos sérülései, ill. hiánya esetén, programozott sejthalál révén elpusztulnak, így védik a szervezetet a beteg sejtektől s azok elszaporodásának lehetőségétől. A normál sejt csak akkor osztódik, ha erre a rendszerből felhívást, üzenetet kap. A tumorsejt mimikálja ezt az üzenetet, halhatatlanságra tör, de ezzel elpusztítja a rendszert és önmagát is.

A sejtek közötti kapcsolatok hiányában a sejtek többnyire a saját maguk által termelt „halálmolekulák” közvetítésével a programozott sejthalál (apoptózis) aktivációja révén pusztulnak el. Ilyen mechanizmusok vannak például a központi idegrendszeri sejtpusztulásos betegségek- például az Alzheimer- és a Parkinson-kór – hátterében is. Másrészről a genotoxikus, illetve egyéb súlyos sejtkárosító hatásoknak kitett sejtek ugyancsak programozott sejthalállal pusztulnak el. A sejteknek ez az öngyilkos programja védi a sejtet és a szervezetet a mutációk (kóros átalakulás) begyűjtésétől, a negatív evolúciós hatásoktól, így példának okáért a rák kialakulásától is.

Ne feledkezzünk meg a neurodegeneratív rendellenességekhez kapcsolódó kórképekről és ezek összetett mechanizmusairól sem! Kimutatható ugyanis, hogy a központi idegrendszeri betegségek során – például az epilepszia és a skizofrénia esetében is – sejtek közötti kommunikációs rendellenességek vezetnek a betegség kialakulásához. Ezek persze részben örökölt vagy szerzett génhibákra, illetve genomális rendellenességekre vezethetők vissza. Az Alzheimer esetében is egyrészt gyulladásos reakciók, másrészt sejtek közötti kommunikációs rendellenességek vezetnek az idegsejtekre lerakódó és a sejteket pusztító plakkok kialakulásához.

A neurogén gyulladás (ideggyulladás) mechanizmusa egy önerősítő ciklusban vezet súlyos kórképek kialakulásához. A különböző, például mechanikus okokra visszavezethető fájdalomérzet során az érző idegvégződésekből felszabaduló jeltovábbítási anyagok gyulladást indítanak el, ami újabb fájdalmat és ez újabb gyulladást okoz. Ennek az önerősítő ciklusnak a megszakítása tehát nem csak a tüneti kezelés és az életminőség miatt, hanem terápiás szempontból is nagyon fontos. Itt említeném meg, hogy az ilyen neurogén gyulladásos mechanizmusok játszanak fontos szerepet például az artritisz (ízületi gyulladás), illetve az asztma kialakulásában is.

A sejtkommunikáció holografikus elmélete

A sejtkommunikáció holografikus elmélete az információtárolás, illetve a memória holografikus elméletéből ered. Az információ-tárolás molekuláris mechanizmusa a mai napig nem teljesen tisztázott, és a szinaptikus plaszticitás, valamint a holografikus elmélet a legáltalánosabban elfogadott elméletek közé tartozik. A holografikus elmélet szerint az információtárolás során az egyedi sejt (elektromágneses hullámok és sejt-sejt kölcsönhatások révén) érzékeli az egész agy ingerületi mintázatát, és így bizonyos egyedi idegsejtekben egy adott állapotban leképződik az egész agy ingerületi mintázata, és innen elő is hívható – mint a holografikus képben, ahol a hologram egy elemében benne van az egész képe. Újabb feltételezések szerint az egész szervezet sejtjei közötti kommunikációs rendszerben is érvényesül az elektromágneses hullámok révén való kommunikáció és a holografikus elv, ami új prespektívákat nyit a rendszer biológiai szemlélete előtt. Ugyanakkor ez az elmélet – amennyiben igazolható a jeltovábbítási terápia szempontjából is – számos dolgot, illetve stratégiát átértékel, hiszen a patológiás szempontból fontos hamis jelek beazonosítására ebben az esetben nem elegendő a normál és patológiás sejtek genomális szintű összehasonlítása. Ugyanakkor, a feltételezések szerint az elektromágneses hullámok a proteinek szintjén avatkoznának be a jeltovábbítási mechanizmusokba, tehát proteomszinten érdemes követni a normál és a patológiás sejt közötti különbséget.

 

Irodalom

Courtneidge, A. Sara – Plowman, D. Greg (1997): The Discovery and Validation of New Drug Targets in Cancer. Current Oppinion in Biotechnology. 9, 632-636

Hanash, Sam (2003): Disease Proteomics. Nature 422, 226-232

Helyes Zsuzsanna et al. (2001): Anti-Inflammatory Effect of Synthetic Somatostatin Analogues in the Rat. British Journal Of Pharmacology. 134, 1571-1579.

Hood, Leroy – Galas, David (2003): The Digital Code of DNA. Nature. 421, 444-448

Huang, Erich et al. (2003): Gene Expression Pheno-typic Models That Predict the Activity of Oncogenic Pathways. Nature Genetics. 34, 226-230

Hunter, Tony (1997): Oncoprotein Networks. Cell. 88, 333-346

Kéri György (1998): Antitumor hatású molekulák. Magyar Tudomány. 9, 1082-1090

Kéri György et. al. (1996): Tumor-Selective Somato-statin Analog (TT-232) with Strong In Vitro and In Vivo Antitumor Activity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. 93, 12513-12518

Kéri György – Tóth István (eds.) (2003): Molecular Pathomechanisms and New Trends in Drug Research. Taylor&Francis Group, London-New York

Levitzki, Alexander (1994): Signal Transduction Therapy. A Novel Approach to Disease Management. European Journal of Biochemistry. 226, 1-13

McCormick, Frank (1999): Signalling Networks That Cause Cancer. Trends in Genetics. 15, M53-20M56

Park, Catherine C. et. al. (2000): The Influence of the Microenvironment on the Malignant Phenotype. Molecular Medicine Today. 6, 324-329

Pintér Erika et. al. (2002): Pharmacological Character-isation of the Somatostatin Analogue TT-232. Naunyn-Schmiedebergs Archives of Pharmacology. 366, 142-150

Steinberg, Daniel (2002): Atherogenesis in Perspective: Hypercholesterolemia and Inflammation as Partners Crime. Nature Medicine. 8, 1211-1217

Strawn, Laurie M. et. al. (1996): Flk-1 as a Target for Tumor Growth Inhibition. Cancer Research. 56, 3540-3545

Szende Béla – Kéri György (2003): Effect of a Novel Somatostatin Analogue Combined with Cytotoxic Drugs on Human Tumour Xenografts and Metastasis of B16 Melanoma. British Journal of Cancer. 13, 132-136

Teague, Simon J. (2003) Implications of Protein Flexibility for Drug Discovery. Nature Reviews Drug Discovery. 2, 527-541

Tucker, Chandra L. et al. (2001): Towards the Understanding of Complex Protein Networks. Trends in Cell Biology. 11, 3, 102-106

Vogelstein, Bert et al. (2000): Surfing the P53 Network. Nature. 408, 307-310

 

Megjelent: Magyar Tudomány, 2004/1 70. o.