Elkészült a génkönyvtár – Életüzlet

Csaknem húsz évi kutatómunka ért véget azzal, hogy az amerikai Celera Genomics és a nemzetközi tudóscsoportokból álló Human Genome (HUGO) Projekten munkálkodó konzorcium bejelentette: elkészült a teljes humán genom szekvencia, azaz az emberi génkönyvtár. Az elért végeredmény azonban mostantól újabb tudományos vizsgálódások és egy körvonalazódó, genetikára alapuló ipar kiindulópontja is egyben.

GYÓGYSZERTERVEZÉS.Nem vitás, hogy a genomika eredményei legnagyobb mértékben az egészségipart érintik. A legnagyobb szelet, a gyógyszergyártás valószínűleg új alapokra helyeződik. A gének által kódolt fehérjék jó része ugyanis olyan gyógyszerhatóanyagok célpontja lehet, amelyeket a génszekvencia és a géntermék, vagyis a fehérje szerkezetének ismeretében racionális tervezéssel lehet előállítani. A HUGO-korszak utáni kutatások legizgalmasabb témája az lesz tehát, hogy a hatóanyag-tervezés érdekében felderítsék a szervezetben megtalálható fehérjék szerkezetét. “Egy génszekvencia pontos meghatározása ma már csupán órák kérdése, egy fehérje felépítésének megismerése viszont hónapokig tarthat” – mondja Závodszky Péter, az MTA SZBK Enzimológiai Intézetének professzora. A mérhetetlen adathalmaz értelmezéséhez még sok idő kell. A professzor olyan informatikai eszközökkel támogatott kutatásokat végez, amelyekkel megpróbálja lerövidíteni az enzimek szerkezetének felderítését. Szerinte idővel lehetséges lesz az is, hogy az adatbankból előbányászott génszekvencia alapján jósolják meg, milyen is a gén által kódolt fehérje.

Mindez ezernyi új, hatékonyan működő gyógyszert ígér. Ha ugyanis egy fehérje szerepet játszik egy betegségben, akkor érdemes olyan vegyületet keresni, amely kötődik hozzá. A keresést igen leegyszerűsíti, ha a fehérje, a “molekuláris célpont” szerkezete ismert, mivel ekkor specifikus hatóanyagokat lehet tervezni. A megálmodott vegyületet pedig csupán elő kell állítani – ennek gyakorlati akadálya általában nincs, a szerves kémia hagyományos módszerei erre a feladatra tökéletesen alkalmasak. Ez a megközelítés gyökeresen eltér a gyógyszerkutatás ma is alkalmazott klasszikus útjától, ahol a cégek a rendelkezésre álló vegyülettárakat szinte vaktában próbálják ki a sejteken, és csak a hatás jelentkezése után kezdik el keresni a célpontot. A jelenleg a gyógyszerek által támadott ilyen, úgynevezett targetek száma mindössze néhány száz, a teljes genom azonban több ezret kínál. A targetek elemzésével ráadásul egyénre szabott hatóanyagok előállítására is lehetőség nyílik, nyilvánvalóan kevesebb mellékhatással, mint az általános gyógyszerek esetében.

CSOPORTTERÁPIA.A gyógyszertervezésben a genom szerveződésében megfigyelhető törvényszerűségek kiaknázása is növelheti a hatékonyságot. Az egyének közötti genetikai eltérések elemzése alapján például új hatóanyag-tervezési stratégia bontakozik ki. A genomban elfordulnak olyan különbségek, amelyek csupán egyetlen építőkövet érintenek. Ez egyfajta diverzitást eredményez a populációkban. Ha az adott gén meghatározott pontján ugyanaz az építőegység található két egyedben, az genetikai rokonságot jelent, amely sok esetben bizonyos közös tulajdonságokra, például a betegségekre való fogékonyságra utal. Ezen úgynevezett SNP (single nucleotid polimorphism) szekvenciák alapján a népesség csoportokra osztható, amelyek esetében eltérő kezeléseket kell alkalmazni – előfordul például, hogy az egyik csoport tagjaira egyáltalán nincs hatással egy gyógyszer, így azt nekik felesleges adagolni. A becslések szerint csak az Egyesült Államokban évente 2 millióan kerülnek kórházba és 100 ezren halnak meg a nem megfelelően megválasztott gyógyszerek miatt. A nagyobb csoportokra osztott népesség megfelelően testre szabott kezelése költséghatékonyságot is eredményezne, hiszen a rezisztens csoportra nem pazarolnának nem megfelelő gyógyszereket. Az SNP-k vizsgálatára ezért Nagy-Britanniában a legnagyobb gyógyszercégek nemrég 28 millió font sterlinges befektetéssel konzorciumot hoztak létre.

EGÉRKÖNYVTÁR.A gének pontos funkciójának megismerésére a biológia történetében eddig példátlan méretű vállalkozás kezdődik el. Ahhoz ugyanis, hogy egy gén szerepét tisztázni lehessen, legkézenfekvőbb megvizsgálni, mi is történik annak hiánya esetén. A kutatók képesek eltávolítani a sejtekből a géneket; a módszert knock outnak, kiütésnek nevezik, és már ma is elterjedten használják, például egerekben. Amennyiben az összes génre sikerül ilyen kiütött egér-modellt létrehozni, az egyes gének funkciója könnyen vizsgálható. A harvardi Briham and Women’s Hospital genetikusai mintegy tíz kiemelkedő ilyen “kiütöttegér-centrum” felállítását javasolják szerte a világon. Szerintük ezek munkájával néhány éven belül az összes gén szerepét tisztázni lehet. A modellek vizsgálata alapján kapott adatokat egy közös website-on helyeznék el.

Más kutatók szerint azonban felesleges a módosított egérhadsereg fenntartása. Az egérnevelés, a génmódosított laboratóriumi rágcsálók szaporítása, táplálása ugyanis egyre drágább. Fagyasztott génbank létrehozását tervezik: a módosított embriókat mélyhűtenék, s amikor szükség lenne rájuk, ebből a bankból vennék elő a megfelelő génhiányos egyedeket.Bár az ember és az egér közötti genetikai távolság meglehetősen csekély, különbségek azért vannak, ezért a rágcsálók valószínűleg sok emberi gén működésére nem adnak magyarázatot. Példa erre az aszpirin, amely az emberre jótékony hatással van, de az egerekben már születési rendellenességeket okoz.

Az egyének genetikai hátterének felderítése, a genetikai diagnosztika valószínűleg szintén óriási felfutás előtt áll. A DNS vizsgálatán alapuló tesztek már ma is mindennaposak az Egyesült Államokban, ezekből 4 milliót végeznek évente; szakértők szerint ez a szám néhány esztendőn belül a tízszeresére nő. Míg korábban az amerikai National Human Genome Institute évente mindössze két-három betegségokozó gént azonosított, tavaly már 29-et. E DNS-szakaszok potenciálisan génterápiás célpontok lehetnek.

KIS PIAC.Mintegy 4 ezer emberi betegséget egyetlen gén hibája okoz, ezek elméletileg a hibás gén javításával meggyógyíthatók. A probléma csak az, hogy a potenciális piac nagyon kicsi. Ez legjobb esetben azt jelenti, hogy a kezelés rettentő drága lesz, legrosszabb esetben pedig azt, hogy a terápiát ki sem dolgozzák. Más betegségek, mint egyes ráktípusok, a cukorbaj vagy a skizofrénia valószínűleg nem egy, hanem több gén hibás működésének a következményei – ezek génterápiás gyógyítására még jó ideig nincs esély.

A genom elemzése, a konkrét kutatómunka maga is jó üzlet. Az eredményekből származó információ, a kidolgozott technológiák, a berendezések, a hozzájuk szükséges hardver- és szoftvereszközök, vagy a kémiai reagensek és a kutatást elősegítő szolgáltatások mellett az azonosított szekvencia is árucikk lehet. A targetmolekulák génjének bázissorrendje, egyes fehérjék tulajdonságai kelendő termékek. Kérdés azonban, hogy ki rendelkezik a gének feletti szellemi tulajdonnal.

A közfinanszírozású Human Genome Project résztvevői a kezdetektől számítottak arra, hogy a magánszektor is kiveszi a részét a kutatásokból, a fejlesztésekből, később pedig az eredmények értékesítéséből is. Az üzleti alapon történő kutatásban érdekelt legismertebb válalkozások start-up cégek, mint a Celera Genomics, az Incyte és a Human Genome Sciences (HGS). Ezek olyan infrastruktúrát hoztak létre, amelyet a kormányzati források képtelenek voltak biztosítani. Amikor a program elkezdődött, egyetlen DNS bázis “megszekvenálásának” költsége 10 dollárra rúgott, mára ugyanez a századára esett, és ez ráfordítás folyamatosan csökken, hála az automatáknak és a nagy áteresztőképességű szűrőeljárásoknak. Ez okozhatta azt, hogy a humán genom program egyre dagadó eredményfolyama az amerikai szabadalmi hivatalt (PTO) kérvények özönével árasztotta el. Jelenleg 3 millió génszakaszt, és több ezer részleges vagy teljes gént próbálnak szabadalmaztatni. A nonprofit Human Genome Project résztvevői természetesen ellenzik a gének szabadalmaztatását: szerintük ez nemcsak etikátlan, de visszavetheti a kutatómunka lendületét is.

GARANCIÁK.A több mint háromszáz szabadalmat birtokló HGS egyik jogásza, Bill Haseltine ezt másként látja. Szerinte igenis meg kell védeni a komoly befektetés eredményeként létrejött terméket; mivel pedig egyetlen gén szabadalmaztatása és az oltalom fenntartása mintegy 250 ezer dollárba kerül évente, meglehetős garanciát lát a további hasznosítással kapcsolatos kutatásokra. Azonban egy aktuális ügy kapcsán most éppen a HGS az, amely csupán a tulajdon után járó előnyöket élvezi egy projektben: a CCR5 nevű fehérjét kódoló gént már korábban szabadalmaztatták, erről ekkor még nem is sejtették, hogy e protein fontos szerepet játszhat az AIDS elleni védelemben. A gond csupán az, hogy a CCR5 AIDS-szel kapcsolatos viselkedését nem a HGS, hanem egy másik cég fedezte fel; ennek viszont, ha hasznosítani akarja a fehérjét, meg kell egyeznie a HGS-sel.