Ki vagyok én? - Az identitás problémája biológusszemmel

A többsejtű szervezeteket felfoghatjuk úgy, mint az egymással versengő sejtek populációinak csataterét. Claire Ainsworth-nek a Nature-ben megjelent ismeretterjesztő cikke azt fejtegeti, miként szivárgott be a fenti gondolat az immunológiába és a rákkutatásba.

Az egyed fogalmának meghatározása nem egyszerű a tengeri zsákállatok esetében, ami a regényíró, John Steinbeck figyelmét is megragadta: "Az úszó zsákállatok telepei kesztyűujjszerű alakot vesznek fel. A telep minden egyes tagja önálló állat, együtt mégis többek, mint önmagukban... Ha már emberi, individualista nézőpontunkból kiindulva azt kérdezzük: 'Mit tekinthetünk individuumnak? A telepet vagy az önálló zsákállatot?', azt kell válaszolnunk, hogy 'Két külön állatról van szó, melyek azonban olyanok, mintha a mi sejtjeink volnának. Sokkal többek vagyunk, mint a sejtjeink összessége, és amennyire tudom, azok is többek, mint egyszerű darabkáink.'"¹

Mindannyiunkat lenyűgöz a sekélytengerek szikláinak különös és titokzatos élővilága. John Steinbecket az úszó életmódot folytató zsákállatok bűvölték el leginkább, mikor 1940-ben Kalifornia vizein hajózott barátjával, Edward Ricketts tengerbiológussal. Manapság ezek a zsákállatok az egyed mibenlétének kérdését két, látszólag eltérő tudományterület számára is felkínálják. Az immunológusokat az érdekli, hogy az egyed sejtjei hogyan képesek megkülönböztetni a sajátot az idegentől, az evolúcióbiológusok pedig azt kutatják, hogy a szerveződésnek melyik az a szintje, ahol a természetes szelekció érvényesül. Mindkét terület kutatói a Botryllus schlosseri nevű fajt hívják segítségül.

A Botryllus schlosseri gyönyörű, különleges, a Föld legnagyobb részén elterjedt (kozmopolita) zsákállat. Életciklusa egy ebihalszerű lárvastádiummal indul, melynek rugalmas szövetből felépülő belső váza a gerinchúr (a mi gerincünk evolúciós előképe). A lárva aztán keres magának egy megfelelő követ vagy hínárt, amin megtelepszik, bizarr metamorfózison megy keresztül, és polipszerű lénnyé alakul. A felnőtt állat bimbózás révén (ivartalan szaporodással) saját magával genetikai értelemben megegyező úgynevezett zooidokat hoz létre. A zooidok egy hetes ritmust követve periodikusan újabb zooidokat hoznak létre, miközben ők maguk elpusztulnak.

A zooidok telepét közös vérkeringés köti össze és közös, kocsonyaszerű burok védi. A köpeny alatt a szűrögető életmódot folytató zooidok sziromszerűen helyezkednek el egy közös cső körül, melyen át távozik a megszűrt tengervíz. Nehéz megválaszolni a kérdést, hogy hol is vannak az egyed határai egy ilyen lény esetében.

Irving Weissman, a kaliforniai Stanford Egyetem professzora harminc évig tanulmányozta a közeli Monterey-öböl zsákállatait. Weissman, aki mára az egyik legelismertebb őssejtkutató, pályáját immunológusként kezdte. Érdeklődését akkoriban a Botryllus-telepek közötti kölcsönhatások kötötték le.

Amikor két kolónia érrendszere találkozik, két dolog történhet. Az egyik esetben elfogadják egymást, egyesülnek, majd a kétféle genetikai állományú telep közös kimérát hoz létre. A másik lehetőség, hogy gyulladásos reakció indul be, a csatlakozó erek elpusztulnak és hegszövet akadályozza meg a további egyesülést. Az, hogy melyik lehetőség valósul meg, a két telep génjeiben van kódolva. Egy immunológus számára mindez kísértetiesen emlékeztet arra, ahogyan az emberi szervezet elfogad vagy elutasít egy átültetett szervet.

Az 1980-as években Weissman munkacsoportja felfedezte, hogy az elfogadásról vagy elutasításról szóló döntést egy genetikailag kódolt rendszer irányítja, amely nagyon hasonlatos a mi úgynevezett fő immunhisztokompatibilitási komplexünkhöz (MHC - major histocompatibility complex)². Az MHC bizonyos sajátosan jellemző fehérjemolekula-részletekkel bír, ami az azonosító kód szerepét tölti be a sejtek felszínén. Többek között így dől el az is, hogy szervátültetésnél a szervezet elfogadja-e a donorszervet. De vajon miért akarnak egyesülni a zsákállat-kolóniák?