Orvosi-élettani Nobel-díj: 1997 - Prion, a bűnös fehérje

1997-ben az amerikai Stanley Prusiner, a San Franciscó-i Kalifornia Egyetem neurológia-, biokémia- és virológiaprofesszora kapta az orvosi-élettani Nobel-díjat, a fertőző szivacsos agyvelőgyulladások kóroktanának eredményes kutatásáért.

Prusiner már 1982-ben közölte felfedezését, miszerint több, halálos kimenetelű idegrendszeri fertőző betegség hátterében egy fehérje, az általa prionnak nevezett "fertőző részecske" áll. A prion a protein (fehérje) és az infectious (fertőző) szavakból eredő mozaikszó. A prion különbözik minden eddig ismert kórokozótól, mert nem tartalmaz nukleinsavat (örökítőanyagot), mint a baktériumok, vírusok, paraziták vagy gombák. Prusiner szerint a prion nukleinsav nélkül is szaporodik, térszerkezete változik, változásait örökíti. A prionok olyan fehérjék, melyek normális változata minden általuk vizsgált emlősfaj sejtjeiben megtalálható, legnagyobb mennyiségben az idegrendszer sejtjeiben. Vizsgálataik szerint a szervezetbe jutó kóros prionfehérjék az idegrendszerbe jutva szoros kapcsolatba lépnek az idegsejtek felszínén található egészséges prionfehérjékkel, s ma még pontosan nem ismert módon elrontják, saját képükre formálják azok térszerkezetét.

A szivacsos agysorvadás kórokozója

A kóros prionok az embernél és az állatvilágban egyaránt fertőző szivacsos agysorvadást okoznak. Embernél a prionbetegségek négy fő típusát ismeri az orvostudomány.

  • A legelterjedtebb emberi prion betegség a Creutzfeld-Jacob kór, mely 1-2 éven belül halálhoz vezető, központi idegrendszeri megbetegedés. Legfőbb tünete a gyors elbutulás, de jellemzőek a bénulások vagy izomgörcsök, egyéb központi idegrendszeri leépülés mellett.
  • A betegség egyik variánsának tartják az örökletes Gerstmann-Straussler-Scheinker szindrómát, melyet elsősorban a kisagyi egyensúlyzavarok jellemzik.
  • A harmadik kórkép a fatális örökletes álmatlanság.
  • A negyedik pedig a már kiveszőben lévő "kurubetegség", mely kizárólag az Új-Guineában lévő fore törzs tagjai körében előforduló betegség volt, s a halált övező rituális kannibalizmus elhagyásának köszönhetően mára gyakorlatilag eltűnt. (A kurubetegség vizsgálataiért C. Gajdusek 1976-ban Nobel-díjat kapott.) A fertőző szivacsos agysorvadás különböző állatfajoknál is megtalálható. Ezt szarvasmarháknál kergemarhakórnak, juhoknál, kecskéknél surlókórnak nevezünk, de ismeretes a nyérc, a szarvasfélék, az állati kérődzők, a macskafélék fertőző szivacsos agysorvadása is. Az elmúlt 10 évben a szarvasmarhákat sújtó megbetegedések az Egyesült Királyságnak mérhetetlen károkat okoztak. A prionbetegségben típusos az agy mikroszkópos képe. Hatalmas üres lyukak, szivacsos elváltozások jelennek meg az agy különböző területein, leginkább az agykéregben.
A szokásos fertőtlenítőszerek hatástalanok

Különös megfigyelés, hogy a mikrobás fertőzéseket mindig kísérő gyulladásos folyamat és a szokásos immunválasz teljesen hiányzik, a betegség lappangási ideje években mérhető, s a szokásos fertőtlenítőszerek hatástalanok. Ezek a rendkívüli megfigyelések vezették Prusinert és kutatótársait ahhoz a feltételezéshez, hogy a kórokozó ezekben az esetekben "csak fehérje".

Ez az elmélet kezdetben nagy viharokat kavart, de az első közlés után következtek a bizonyítási eljárások: genetikai módszerekkel azonosították a prionok után prionproteinnek nevezett (PrP) fehérje génjét. Genetikailag manipulált állatokon (ún. transzgenikus egereken) számos kísérletet végeztek el a priongén és a prionfehérje szerepének bizonyítására. Tisztázták az egészséges prionfehérje és annak elváltozásának biokémiáját. Választ adtak arra a nagyon aktuális kérdésre is, hogy vajon az állatok prionbetegsége veszélyezteti-e az embert, azaz átterjedhet-e az emberre. A válasz: igen.

Emberkísérleteket nem végezhettek, tehát olyan kísérleti egereket vizsgáltak, amelyek saját priongénjeik helyett emberi priongént hordoztak. Az emberi prionbetegségek alacsony előfordulási aránya (1 millió ember között évente 1-2 új megbetegedést regisztráltak) miatt az angliai szarvasmarha-megbetegedések megjelenése előtt a világ nem fordított ilyen nagy figyelmet a prionbetegségekre. A járvány 1985-ben kezdődött, 1991-92-ben tetőzött, évi 40.000 állat elpusztulásával, s 1997 végéig kb. 170.000 szarvasmarha pusztulását okozta. Ennél jóval nagyobb volt a megelőzés céljából levágott állatok száma.

A’80-as évek végére kiderült, hogy a járványt maga az ember és a technológia fejlődése okozta. Az elhullott állatok, így pl. a surlókóros juhok tetemét is felhasználták a takarmánydúsítás céljára. A technológia során a hideg préselés és a magas zsírtartalom védőhatása miatt a prion megőrizte fertőzőképességét. A szarvasmarhák megbetegedése során Angliában 48 emberi megbetegedés történt a priont koncentráltan tartalmazó marhabelsőségek (agy-, gerinc-, csontvelő, nyirokszervek) fogyasztása következményeképpen. Az utóbbi hetek híradásaiból tájékozódhatunk arról, hogy a tudósok a prionelmélet kizárólagosságát kétségbe vonva, egy földben, szennyvízben előforduló baktérium szerepét vetik fel a betegség kialakulásában. A felvetés szerint a baktériumnak a prionfehérje-átalakulás indukálásában lenne szerepe. A prionbetegségek további kutatása közelebb vezethet a betegség megelőzéséhez.

Közlését hitetlenkedés fogadta

Stanley Prusiner 1942-ben született Des Moines-ban (USA). A középiskolát Cincinnatiben végezte, nem volt jó tanuló. Örült, hogy bekerült a philadelphiai Pennsylvaniai Egyetem orvoskarára. Itt megragadta a tudományos légkör, lehetősége volt az alaptantárgyak mellett egyéb kurzusok elvégzésére, megtanulta a tudományos kutatás alapjait, sőt, szerteágazó érdeklődését is kielégítette: filozófiát, történelmet és gazdaságtant is tanult. Egyetemi kutatási témája a szíriai aranyhörcsög zsírszövet-anyagcseréjének vizsgálata volt. Ennek részletesebb kutatása céljából ösztöndíjasként négy évet töltött Stockholmban a Wenner-Gren Intézetben. 1968-ban visszatért Philadelphiába, befejezte tanulmányait és a tudományos fokozat megszerzéséig a nemzeti egészségügyi központ kutatólaboratóriumában dolgozott. Itt tanulta meg és alkalmazta mindazokat a módszereket, melyek későbbi tudományos kutatásainak alapjait képezték.

1972-ben a San Franciscó-i Kalifornia Egyetem ideggyógyászati intézetébe került, itt találkozott egy Creutzfeld-Jacob betegségben szenvedő nőbeteggel, a betegség felkeltette érdeklődését, melyet akkor "lassú vírusfertőzésnek" tartottak. Miután a feltételezett vírust a kutatók még nem tudták kimutatni, Prusiner elhatározta, hogy megpróbálja azonosítani a kórokozó molekuláris szerkezetét. Ezt követően alapos előtanulmányok után a surlókór kórokozóját kezdte keresni. Vizsgálataihoz kísérleti állatok ezreit használta fel, ennek anyagi forrásait alapítványok biztosították. Munkatársai segítségével 1982-ben eljutott a prion meghatározásáig, amit nyilvánosságra is hozott. Közlését hitetlenkedés fogadta, s további vizsgálatokkal támasztota alá felfedezését. A Nobel-díj Bizottság 1997-ben egyedül neki ítélte az egymillió dollárral járó orvosi-élettani Nobel-díjat. Stanley Prusiner ma a San Franciscó-i Kalifornia Egyetem professzora. A Nobel-díj előtt és után számos kitüntetést és tudományos elismerést kapott.

| prion, Nobel-díj, fehérje, betegség, fertőző, fertőző szivacsos agysorvadás
2002-07-29 11:53:58

Web Design & Development Prowebshop