Twoja wyszukiwarka

BARBARA PRATZER
NADZIEJE I ZWĄTPIENIA
Wiedza i Życie nr 1/1996
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 1/1996

Nowotwory, AIDS, choroba Alzheimerato tylko kilka przykładów z długiej listyproblemów medycznych, które od lat czekają na rozwiązanie. Czy odkrycia roku 1995 spełnią oczekiwania, które rozbudziły, czy teżposzerzając naszą wiedzę nie rozwiążą żadnego z problemów praktycznych.

Kiedy na chromosomie 21 odnaleziono gen kodujący białko APP, które jest prekursorem amyloidu, zaświtała nadzieja na szybki postęp w diagnozowaniu i leczeniu choroby Alzheimera. Istotą tej choroby, degradującej w sposób nieodwołalny osobowość człowieka, są bowiem zmiany w mózgu związane z obecnością tzw. płytek starczych zbudowanych właśnie z b amyloidu. Wkrótce okazało się jednak, że oczekiwania były zbyt duże, bowiem mutacje w obrębie tego genu są odpowiedzialne najwyżej za 2-3% przypadków choroby występującej rodzinnie.

Nową nadzieję przyniosło odkrycie genu zlokalizowanego na chromosomie 19, którego produktem jest białko nazwane apolipoproteiną. Występuje w organizmie człowieka w kilku odmianach, ale tylko jedna z nich, ukryta pod symbolem Apo E4, jest wyraźnie związana z chorobą Alzheimera - ma ją połowa chorych. Trudno jednak gen kodujący Apo E4 traktować jako przyczynę choroby: nie każdy, kto go odziedziczy, zachoruje. Jest raczej genetycznym czynnikiem ryzyka.

Tak więc w końcu roku 1994 stan wiedzy na temat choroby Alzheimera w dalszym ciągu nie pozwalał na klarowne przedstawienie jej przyczyn, a zatem także nie było propozycji jak ją leczyć. A najgorsze, że nie było sposobu, żeby to wszystko rozsądnie badać, brakowało bowiem modelu zwierzęcego choroby. Na tę trudność zwracali uwagę dosłownie wszyscy naukowcy. Sytuację zmieniły dwa bardzo ważne odkrycia minionego roku. W lutym dowiedzieliśmy się o transgenicznej myszy, która "narodziła się" w wielkich bólach, bowiem wprowadzenie do genomu zwykłej myszy zmutowanego genu APP okazało się trudniejsze niż inne tego typu manipulacje. W mózgu wyprodukowanej w laboratorium myszy odnaleziono złogi amyloidu i inne charakterystyczne zmiany, co pozwala uznać ją za istotę chorą na Alzheimera.

Wkrótce odnaleziono gen oznaczony symbolem S182, którego poszukiwano na chromosomie 14 już od roku 1992. W przeciwieństwie do genów związanych z chorobą Alzheimera, znalezionych już wcześniej, jest on odpowiedzialny za 70-80% rodzinnych przypadków choroby i do tego jest genem dominującym. Do tej pory nie udało się zidentyfikować białka, które koduje gen S182, wiadomo tylko, że jest związane z błoną komórkową i, jak się przypuszcza, odgrywa fundamentalną rolę w transporcie APP wewnątrz komórki. Oba odkrycia pozwalają mieć nadzieję na szybkie wyjaśnienie patogenezy choroby Alzheimera. Na przykład, na rozstrzygnięcie czy płytki amyloidowe są jej przyczyną, czy skutkiem. Już dziś mówi się o nowych testach diagnostycznych i pierwszych skutecznych lekach, które mogą się pojawić w ciągu dwóch lat. Gdyby nie transgeniczne myszy nie byłoby jak przeprowadzić badań przedklinicznych.

Znalezienie genu jest zawsze dobrym początkiem, nigdy końcem pracy, skomentował odkrycie S182 jeden z naukowców zaangażowanych w badania nad chorobą Alzheimera. Jego komentarz doskonale pasuje do kolejnego osiągnięcia roku 1995. Dotyczy ono otyłości, która nęka co najmniej 30% społeczeństw w krajach rozwiniętych. W końcu roku 1994, po długich poszukiwaniach, znaleziono gen, nazwany genem ob, do którego natychmiast przylgnęło potoczne określenie: gen otyłości. (patrz "Sygnały", "WiŻ" nr 10/1995). Bardzo ucieszyły się z tego odkrycia wszystkie łakomczuchy znajdując usprawiedliwienie dla własnej słabości, ale jeszcze więcej powodów do radości dostarczyło im odkrycie produktu tego genu. Okazał się nim hormon wytwarzany przez tkankę tłuszczową, nazwany leptyną, który zmniejsza apetyt, podnosząc równocześnie zużycie energii zmagazynowanej w postaci tłuszczu. Teoretycznie wprost wymarzony jako cudowna pigułka na odchudzanie!

Uszkodzenie genu ob wstrzymuje wytwarzanie leptyny i jest to pierwszy krok ku powstaniu zwałów tłuszczu otulających całe ciało. Brak hormonu mózg odbiera bowiem jako informację o niedostatku tłuszczu w organizmie, nie ma więc powodu, by tłumić apetyt i podnosić zużycie energii. Bywa jednak, że poziom leptyny nie odbiega od normy, lecz mózg zbyt późno, opieszale, włącza mechanizmy regulacyjne. Krótko mówiąc, mysz tyje bo "myśli", że jest chuda, choć prawda wygląda zupełnie inaczej.

Leptyna została odkryta zaledwie pół roku temu, ale życie już dopisało ciąg dalszy tej pasjonującej historii. Skoro jej poziom w organizmie jest tak ważny, warto sprawdzić, co decyduje o ekspresji genu ob. Zespół badaczy związany z francuskim Narodowym Instytutem Zdrowia twierdzi, że insulina. Zanim doszli do tego wniosku zadali proste pytanie - czy stopień ekspresji genu skorelowany jest z ilością tkanki tłuszczowej i stopniem zaspokojenia głodu? Doświadczenia na szczurach przyniosły odpowiedź twierdzącą - synteza informacyjnego RNA u nieotyłych zwierząt wyraźnie rosła po jedzeniu i zmniejszała się o połowę podczas głodówki. Wykazanie, że cały ten proces kontroluje insulina, której poziom po jedzeniu zawsze rośnie, nie było już specjalnie trudne. Wszystko, co dotąd napisałam dotyczy zwierząt - myszy i szczurów. Ale dosłownie miesiąc temu opublikowano sprawozdanie z badań, którym poddano także ludzi. Na razie ustalono, że poziom leptyny we krwi jest wyrażnie związany z ilością tkanki tłuszczowej, choć różnice indywidualnie są znaczne. Stwierdzono ponadto, że schudnięcie spowodowane niskokalorycznę dietą pociąga za sobą spadek leptyny. Jak duży jest ten spadek zależy nie od liczby zrzuconych kilogramów lecz od pierwotnego poziomu hormanu. Im był wyższy - tym bardziej się obniżył.

Natychmiast po tych odkryciach rozpoczął się wyścig wielu zespołów badawczych ku wyśnionemu lekarstwu, które uchroni przed tyciem, a w razie czego odchudzi.

Otyłość wprawdzie nie uśmierca, ale wyraźnie zwiększa podatność na choroby serca. Są one najskuteczniejszym zabójcą w krajach rozwiniętych, ale zaraz za nimi plasują się nowotwory. Już nie raz budziła się nadzieja na pokonanie nowotworów. Tak było na przykład z przeciwciałami monoklonalnymi, tak też było po odkryciu zjawiska apoptozy. Niestety, nadzieje szybko gasły, uświadamiając wszystkim, że fundamentalne różnice między komórkami normalnymi a rakowymi wciąż pozostają w ukryciu.

Nie od dziś wiadomo, że komórki mogą się dzielić tylko określoną liczbę razy, potem nieodwołalnie skazane są na zagładę. Wyjątek stanowią komórki nowotworowe, ale ceną za ich nieśmiertelność jest śmierć organizmu. Już półtora roku temu odkryto telomerazę - enzym bardzo dziwny, bo zbudowany częściowo z białek, częściowo z RNA. Ale największe zainteresowanie wzbudziła jego funkcja. Okazało się bowiem, że telomeraza "regeneruje" telomery, czyli krótkie fragmenty DNA znajdujące się na końcu każdego chromosomu, które chronią materiał genetyczny przed uszkodzeniem. Jest to zadziwiające dlatego, że telomery skracają się wraz z każdym podziałem komórki i kiedy całkowicie zanikną nadchodzi naturalny jej kres. Nie muszę więc chyba dodawać, że telomerazę odkryto w komórkach nowotworowych, konkretnie w komórkach nowotworu jajnika w ostatniej fazie choroby pewnej kobiety (patrz "Sygnały", "WiŻ" nr 8/94).

Odkrycie telomerazy rozpaliło wyobraźnię badaczy, choć wówczas wcale nie było pewne, czy odbudowa telomerów jest zjawiskiem uniwersalnym, dotyczącym wszystkich rodzajów komórek nowotworowych. Teraz już to wiadomo. W 1995 roku przebadano guzy wielu narządów i telomerazę odnaleziono w około 85% wszystkich nowotworów. Co więcej aktywność enzymu wyraźnie wiązała się ze stopniem zaawansowania choroby. We wczesnych stadiach było znacznie mniej telomerazy niż w stadiach zaawansowanych. Te i wiele innych obserwacji pozwoliły na sformułowanie hipotezy, wedle której istnieją dwa rodzaje komórek nowotworowych - nieśmiertelne i śmiertelne, czyli z telomerazą i bez tego enzymu. Zanim kolejne badania potwierdzą (lub obalą) tę hipotezę, warto pomarzyć. Określając aktywność telomerazy we krwi można będzie wyśledzić przerzuty nowotworowe, kiedy nie dają jeszcze żadnych uchwytnych objawów. Zwykła biopsja precyzyjnie określi jak bardzo niebezpieczny jest nowotwór. A gdyby udało się znaleźć naturalny inhibitor telomerazy, byłby to wymarzony lek powstrzymujący inwazję nowotworu. Wprawdzie na tej przejrzystej konstrukcji myślowej pojawiły się niewielkie rysy - telomerazę odnaleziono także w tzw. komórkach macierzystych, z których wyrastają, na przykład, dojrzałe komórki krwi - ale wcale nie osłabiło nadziei związanych z tym enzymem. Przeciwnie - wielki optymizm z roku 1994 zastąpił w 1995 roku jeszcze większy.

Z czystej przekory przypominam więc nadzieje, jakie rozbudziła terapia genowa, kiedy we wrześniu 1990 roku zdecydowano się po raz pierwszy wyleczyć zespół wrodzonego braku odporności wprowadzając do organizmu chorego dziecka gen zdolny "włączyć" nieczynny układ obronny. Natychmiast pojawiły się komentarze o nieograniczonych wręcz możliwościach tej wyrafinowanej procedury terapeutycznej - od leczenia chorób uwarunkowanych genetycznie, jak mukowiscydoza czy anemia sierpowata, po wszelkiego typu nowotwory. Okrągłe rocznice zwykle skłaniają do podsumowań, i właśnie w ubiegłym roku, pięć lat po pierwszym eksperymencie naukowcy solidnie uderzyli się w piersi. Okazało się, że spośród kilkuset osób poddanych terapii genowej zaledwie u kilku nastąpiła poprawa zdrowia, co wcale nie oznacza wyleczenia. W jednym przypadku - a chodziło o chorego z nowotworem mózgu - nie tylko nie udało się zlikwidować guza, ale w wyniku eksperymentu człowiek ten zachorował na zapalenie opon.

Zastanawiano się więc w minionym roku, co dalej. Amerykańskie Narodowe Instytuty Zdrowia zorganizowały na ten temat sympozjum, na którym kilkunastu wybitnych przedstawicieli świata nauki doszło do wspólnej konkluzji: najpierw trzeba wiele wyjaśnić w wirusologii, genetyce i biologii komórki, i dopiero potem, na solidniejszych niż dziś podstawach, zbudować terapię genową.

O podobnych zagadnieniach przeczytasz w artykułach:
Czarne chmury nad terapią genową
Pomysł na leczenie choroby Alzheimera
Jeszcze o leptynie