Út a Nobel-díjig
Út a Nobel-díjig
A legrégebben ismert prionbetegséget, a juhok súrlókórját (scrapie) tanulmányozó francia kutatók (Cuillé és Chelle) már a század első felében rávilágítottak e betegségnek és kórokozójának rendkívül érdekes jellemzőjére: szokatlanul hosszú lappangási idő, a hagyományos sterilizálószerekkel végzett fertőtlenítés teljes eredménytelensége.
Miután az ultraibolya sugárzás sem csökkentette számottevően a beteg állatok agyából készült kivonat fertőzőképességét, a ’60-as évek közepén felvetődött annak lehetősége, hogy a kórokozó esetleg csupán deformált fehérjéből épül fel.
Stanley B. Prusiner volt az a tudós, aki a korábbi szakirodalmi adatokat, valamint a saját laboratóriumában született eredményeket rendszerré összegyúrva megalkotta a prionelméletet. A feltételezett kórokozónak is ő a névadója: a prion a „proteinaceous infectious particle” (fehérjeszerű fertőző részecske) vagy közérthetőbben „protein only” (csak fehérje) angol kifejezésekből képzett mozaikszó. A Prusiner által sugallt elképzelés – miszerint egy kórokozó felépülhet csupán fehérjéből is, és saját nukleinsav nélkül képes információ hordozására és átadására, valamint önmaga reprodukálására – az aktuális biológiai dogmákat alapjaiban rengette meg.
Prusiner és csapata 1985-86-ban kimutatta, hogy a különböző állati és emberi szivacsos agysorvadással járó betegségekből izolált fertőző részecskék közős komponense egy olyan kórosan elváltozott fehérje, amelynek normális változata minden vizsgált emlős faj sejtjeiben (legnagyobb mennyiségben az idegsejtekben) megtalálható. Molekuláris genetikai módszerekkel azonosították a prionok után prionproteinnek (PrP) keresztelt fehérje génjét, amely az emberben a 20. kromoszóma rövid karján található.
Kísérletek eredményei tették lehetővé a prionoknak a gazdaszervezetben – idegen (exogén) eredetű nukleinsav közreműködése nélkül – történő szaporodását magyarázó, ún. „heterodimer” elmélet megalkotását is, amely szintén Prusiner nevéhez fűződik. Ezen elképzelés szerint a külvilágból a szervezetbe bekerülő kóros prionfehérjék (PrPres) az idegrendszerbe jutva szoros kontaktusba lépnek az idegsejtek felszínén található egészséges prionfehérjékkel (PrPsen) – kialakulnak a PrPres–PrPsen (hetero)dimerek –, és ma még pontosan nem ismert módon elrontják, saját képükre formálják azok térszerkezetét. A folyamatban tehát a megtámadott sejt saját, egészséges fehérjéi játsszák a szubsztrát (átalakítandó molekula), az idegen (fertőző) prionfehérjék pedig a templátok (mintamolekulák) szerepét és egyúttal betöltik a kóros átalakulás katalizátorának funkcióját is. Mivel az átalakulás során jelentősen csökken az egészséges prionfehérjék száma a neuronok felszínén, a sejtek e hiányt a normális prionfehérjék szintézisének fokozásával próbálják meg ellensúlyozni. Ezzel azonban beindul egy autokatalitikus láncreakció, mely újabb és újabb „áldozatokat” szolgáltat e kóros átállítás számára. A kör bezárul, a sejt menthetetlenül halad a pusztulás felé, miközben tömegesen termeli saját „gyilkosait”. A betegség kialakulásához tehát nélkülözhetetlen az egészséges prionfehérjék termelése.
A prionelméletet alátámasztó legújabb eredmények 1997 októberében láttak napvilágot. Megszületett a válasz a kérdésre, hogy az állatok prionbetegsége (a szarvasmarha szivacsos agysorvadása, a súrlókór) veszélyezteti-e az emberi fajt, azaz átterjedhet-e az emberre is. A válasz – sajnos – igen!
