Megdöbbentő, mi miatt lettek szuperképességei egy skót nőnek

Silhouette of strong confident woman in the city.

Felderítették és jellemezték azt az extrém ritka génmutációt, amelynek köszönhetően egy skót nő nem érez fájdalmat és nem is igen fél semmitől. A nő akkor került a kutatók érdeklődésének fókuszába, amikor csípő- és kézműtétei után semmilyen fájdalomról nem panaszkodott.

A University College London (UCL) kutatói felderítették a biológiai hátterét annak az extrém ritka génmutációnak, amely hordozóját különleges sajátságokkal ruházza fel:

lényegében nem érez fájdalmat, sebei gyorsabban gyógyulnak, és a legtöbbünket gyötrő félelmek és szorongások szinte ismeretlenek a számára.

A Brain szakfolyóiratban frissen közzétett tanulmány a csoport korábbi, 2019-es felfedezésének nyomában jár. A UCL kutatói akkor azonosították a FAAH-OUT nevű gént, amelynek Joanne Cameron, egy nyugdíjas skóciai tanárnő a szuperképességeit köszönheti. Az újonnan közölt eredmények rávilágítanak, miként kapcsolja ki a FAAH-OUT mutációja a FAAH gén kifejeződését, s hogy ez milyen folyományokkal bír a sebgyógyulást és a közérzetet szabályozó molekuláris útvonalakra. A csoport reményei szerint a most tisztázott részletek segítenek majd új gyógyszercélpontok azonosításában, és eddig ismeretlen utakat nyitnak az érintett tudományterületek kutatásában.

Joanne Cameron Forrás: Jo Cameron/UCL

Hulladék DNS-nek gondolták, aztán jött a meglepetés

Joanne-t először 2013-ban irányították a fájdalom genetikájával foglalkozó specialistákhoz, miután orvosa észrevételezte, hogy a csípőjén és a kezén végrehajtott műtétek után semmiféle fájdalomról nem panaszkodott.

A kutatóknak hat évnyi keresés után sikerült azonosítaniuk az általuk FAAH-OUT névre keresztelt gént, amely a jelenség hátterében álló génmutációt hordozza.

Ez a mutáció a FAAH génben található másik, gyakoribb mutációval együtt felelős Joanne egyedülálló jellegzetességeiért.

DNS (illusztráció) Forrás: Science Photo Library via AFP/CRISTINA PEDRAZZINI/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Cristina Pedrazzini/Science Phot

Azt a genomi régiót, ahol a FAAH-OUT található, korábban ún. 'hulladék-DNS'-nek tartották: olyan DNS-szakasznak, amely nem bír körülhatárolható funkcióval.

Kiderült azonban, hogy a FAAH-OUT régió az endokannabinoid rendszer részét képező, így a fájdalomban, hangulatban és emlékezetben ismerten szerepet játszó FAAH gén kifejeződését szabályozza.

Rengeteg gyakorlati haszna lehet a felfedezésnek

A jelen tanulmányban, amelyet a brit Medical Research Council és a Wellcome Trust támogatása tett lehetővé, az UCL csapata azt próbálta meg megérteni, hogyan működik a FAAH-OUT a molekulák szintjén, ugyanis ez jelenti az első lépést az új felfedezés gyakorlati alkalmazása, például a gyógyszerfejlesztésben való hasznosítása irányába. Ennek érdekében változatos kísérleti megközelítéseket alkalmaztak, egyebek mellett a CRISPR-Cas9 rendszerrel génmódosítást hajtottak végre sejtvonalakban, hogy utánozzák a vizsgált mutációnak más gének kifejeződésére gyakorolt hatását. A génexpressziós mintázatot elemezve olyan megváltozott kifejeződésű géneket kerestek, amelyek a fájdalomban, a sebgyógyulásban és a hangulat szabályozásában játszanak szerepet.
A csoport mindenekelőtt megállapította, hogy a FAAH-OUT régió magának a FAAH génnek a kifejeződését szabályozza. Amikor a FAAH-OUT takaréklángra áll, ahogy az a Joanne Cameron által hordozott mutáció esetében történik, a FAAH enzim aktivitási szintje is jelentősen csökken.

A FAAH-OUT csupán egy apró csücsök egy óriási földrészen, amelyet épp csak elkezdtünk feltérképezni

– nyilatkozta Andrei Okorokov, a UCL orvosi fakultásának munkatársa és a tanulmány egyik rangidős szerzője. – Vizsgálataink nemcsak a fájdalom nélküliség molekuláris részleteire derítettek fényt, hanem azonosították azokat a sebgyógyulást és a hangulatot befolyásoló molekuláris útvonalakat is, amelyeket a FAAH-OUT mutáció érint.

Tudósként hivatásunk a nyomába eredni a dolgoknak, és meggyőződésem, hogy a mostani eredmények más kutatási területek, így a sebgyógyulás, a depresszió és egyebek szempontjából is érdekesnek fognak bizonyulni."

A kutatók páciensekből származó kötőszöveti sejteken – ún. fibroblasztokon – tanulmányozták a FAAH-OUT mutációnak az egyéb molekuláris útvonalakra gyakorolt hatásait. Joanne Cameron mutációja azon túlmenően, hogy letekeri a FAAH-ot, további 797 gént fel-, 348-at pedig leszabályoz. A megváltozott aktivitású gének között szerepeltek a WNT jelútvonal tagjai, amelyek ismerten közrejátszanak a sebgyógyulásban; nőtt például a WNT16 gén aktivitása, amelyről korábban kimutatták, hogy kapcsolatos a csontok regenerációjával.

Illusztráció Forrás: Getty Images/iStockphoto/kieferpix/Kieferpix

A megváltozott kifejeződésű gének közül a szerzők kulcsfontosságúnak ítélték továbbá a kedély szabályozásában ismerten szereplő BDNF-et, illetve az opioidok szintjének szabályozását elősegítő ACKR3-at. E génaktivitásbeli változások hozzájárulhatnak ahhoz, hogy Joanne Cameron alig érzékel szorongást, félelmet és fájdalmat.

A Joanne Cameron egyedülálló fenotípusát okozó mutáció eredeti felfedezése igazi heuréka-pillanat volt, amely mindannyiunkat lázba hozott, de a mostani eredményeink után kezdenek igazán érdekessé válni a dolgok

– szögezte le James Cox, a UCL kutatóorvos professzora és a tanulmány másik rangidős szerzője. – Így, hogy már pontosan értjük a molekuláris szintű történéseket, elkezdhetjük felfejteni a jelenség biológiai hátterét, és ez olyan gyógyszerfejlesztési lehetőségeket nyit meg előttünk, amelyeknek messzemenő pozitív hatásai lesznek a betegekre nézve."