Legintimebb titkunk: a saját genetikai állományunk

Egy ember genetikai állománya olyan, mint az orvosi kartonja: személyes, bizalmas információkat tartalmaz. Az eddig feldolgozott adatok alapján csak statisztikai rálátásunk volt a teljes humán genetikai állományra (genomra), ám a valóságban mindig egyedi emberek egyedi genetikai felépítéséről kell beszélnünk. Craig Venter genetikus most mindenkivel megosztotta saját örökítőanyagának titkait.

Craig Venter, az első "genetikai exhibicionista"

Craig Venter, a Celera Genomics nevű cég alapítója és elnöke arról vált híressé, hogy a Humán Genom Projekttel versenyezve dolgozott az emberi genetikai állomány leírásán, vagyis a humán genom szekvenálásán. Csakhogy amíg a Humán Genom Projekt nemzetközi kutatási konzorciumként, nonprofit módon végezte ezt a tevékenységet, a Celera Genomics busás hasznot remélve pénzért kínálta az eredményeket. A többek között emiatt "a genetika Darth Vadereként" emlegetett Venter és tudományos ellenfele, Francis Collins (National Institutes of Health, USA) aztán 2000. június 26-án együtt jelentették be a Fehér Házban Bill Clinton egykori amerikai elnök oldalán a teljes humán genom feltérképezését.

Mivel senki sem akart fizetni a Celerának a máshol ingyen is hozzáférhető adatokért, 2002-ben a cég igazgatótanácsa elbocsátotta Ventert, aki ezután megalapította a J. Craig Venter Institute nevű intézetet. Az intézet kutatói a közelmúltban feltérképezték az alapító teljes genetikai állományának szekvenciáját, és a munka során kidolgozott új módszerekkel együtt a PLoS Biology című szakfolyóiratban közölték eredményeiket.

A publikációban számos érdekességet megemlítenek Venter genomjáról. Leírják például, hogy az igazgató fülzsírja ún. nedves típusú - erre az ABCC11 nevű gén vizsgálatából következtetnek. Egy másik érdekes megfigyelés, ami már meglepheti az önfejűségéről és sokszor nehéz természetéről híres Venter kritikusait: a kutató-üzletember MAOA jelű génje előtt nem három, hanem négy ismétlődő DNS-szekvencia található. Három ismétlődő szekvencia esetén ugyanis gyakrabban fordul elő, hogy az illető antiszociális személyiséggel rendelkezik. Az ellenfeleknek tehát más magyarázatra lehet szükségük. Aggodalomra adhat okot azonban, hogy Venter APOE nevű szekvenciája olyan jegyeket hordoz, amelyek az Alzheimer-kór, illetve a szív- és érrendszeri panaszok megjelenését valószínűsítik. Ráadásul a SORL1 jelű génvariánsa miatt is az Alzheimer-kór szempontjából veszélyeztetettebbek csoportjába tartozik. Venter szerint viszont nem a DNS-ében felfedezett, betegségekre hajlamosító eltérések pecsételik majd meg sorsát, hiszen a legtöbb betegség kialakulásában az életmód és a környezeti hatások szintén fontos szerepet játszanak. Venter genomjáról és családtörténetéről az érdeklődök további részleteket olvashatnak a közeljövőben - valószínűleg október elején - megjelenő könyvében.

Venter genetikai exibicionizmusa nem volt teljesen öncélú. A "Venter-szekvencia" általánosságban is fontos és új információkat szolgáltat a humán genomról. A munka során mind a 23 kromoszómapárt sikerült összeilleszteniük a kutatóknak, s ez újdonságnak számít abból a szempontból, hogy egyetlen emberből származik a teljes vizsgált genetikai állomány. Az eddigi elemzések alkalmával mindig több embertől származott a vizsgált anyag, vagyis több ember DNS-ének rövidebb szakaszaiból állították elő számítógépes programok segítségével a végleges kromoszómaszerkezetet. Ezzel olyan kromoszómákat rekonstruáltak, amelyek a valóságban nem léteznek: a gének sorrendje ugyan stimmel, de az egyéni génvariánsok számítógéppel összerakott kombinációja élő emberben nem fordul elő. A Venter-genom vizsgálatát vezető Samuel Levy ezeket a mesterséges konstrukciókat Frankeinstein-kromoszómáknak nevezi.

A most alkalmazott új módszer lehetőséget ad arra, hogy a kutatók egyetlen ember teljes genetikai anyagának varianciáit is tanulmányozzák. Korábbi elemzések során nem tudtak különbséget tenni a sejtben található kromoszómapárok anyai és apai tagjai között. Így egy-egy kromoszóma elemzésekor az anyai és apai tagok részei is keveredtek egymással. Bár elsőre nem tűnik fontosnak, melyik szülőtől származnak az egyes kromoszómák, számos esetben eltérő az anyától és az apától öröklött kromoszómatag szerkezete és működése.

Venter teljes genetikai állományának elemzéséhez a már korábban is rendelkezésre álló 13 millió szekvenciarészlet mellett további 19 millió újonnan megszekvenált DNS-darabot használtak fel. A kutatócsoport által kidolgozott számítógépes algoritmus segítségével vizsgált kromoszómapárok összehasonlításakor kiderült: Venter anyai és apai kromoszómái között több mint 4 millió eltérés mutatható ki.  Ezek egy része mindössze egyetlen nukleotidot (a genom molekuláris egységét) érintő különbség, de találtak nagyobb léptékű eltéréseket is, amelyek hosszabb DNS-szakaszok beépülése (inzerciója) vagy kiesése (deléciója) révén jöhettek létre. A biológusok olyan géneket is felfedeztek, amelyek eltérő számú másolatban vannak jelen a kromoszómapár két tagján. Ez összességében azt jelenti, hogy Venter génjeinek 44 százaléka különbözik valamennyire az anyai és az apai kromoszómáján.

"A Levy és kutatócsoportja által alkalmazott új módszerrel pontosabb képet kaphatunk az emberi genomról" - mondta Edward Rubin, a kaliforniai Joint Genome Institute igazgatója a Nature című folyóiratnak. A korábban feldolgozott szekvenciák alapján csak statisztikai rálátásunk volt a humán genomra, pedig valójában mindig csak egyedi emberek egyedi genetikai felépítéséről érdemes beszélnünk. Az új eredmények és az alkalmazott módszerek kapcsán egyes kutatók fontos etikai kérdésekre hívják fel a figyelmet. Az ember genetikai állománya olyan, mint az illető orvosi kartonja. Ha valaki nyilvánosságra hozza saját genomjának szekvenciáját, talán a legszemélyesebb, legbelsőbb titkait osztja meg másokkal.

Eredeti közlemény: Levy S. et al. PLoS Biol. 5, e254; 2007.