Hepatitisz C-vírus, fekete lyuk, génolló – 3 fontos felfedezés fémjelzi az idei természettudományi Nobel-Díjakat – lássuk a hátterüket!

Tizenöt év balszerencse után küldött vissza néhány ellopott régészeti kincset Pompejibe egy turista
2020-10-13
Az Irodalmi Nobel-díj esetében gyakran nem csak a teljesítmény számít
2020-10-14
Show all

Hepatitisz C-vírus, fekete lyuk, génolló – 3 fontos felfedezés fémjelzi az idei természettudományi Nobel-Díjakat – lássuk a hátterüket!

A járvány miatt az idei Nobel-Díj átadási ceremónia is elmarad, illetve tévéközvetítéssé zsugorodik, s a kitüntetettek is hazájukból jelentkeznek be videókapcsolattal. A napokban bejelentett természettudományi díjak jelentőségéről és a díjazottak személyiségéről azonban nagyon is érdemes szólni. Mindhárom díjat ugyanis széles körben ismert, fontos, mindenki számára érthető felfedezésekért adták, ami nem mindig fordul elő a stockholmi döntéshozatalnál.

Egy új vírussal harcol a világ, pedig az idei orvosi, élettani Nobel-Díj arra emlékeztethet mindenkit, hogy mennyire nehéz egy régi vírus ellen is védőoltást kifejleszteni. A Karolinska Intézet döntnökei valószínűleg a koronavírusra is gondolva díjazták azt a három tudóst, akinek döntő szerepe volt a védőoltással ma sem megelőzhető C típusú májgyulladás vírusának felfedezésében. Ez az 1970-es években kezdődött, amikor a ma 85 éves (és a stockholmi örömhírt közlő hajnali telefont csak harmadszori csengésre felvevő) Harvey J. Alter, az USA Nemzeti Egészségügyi Intézetén belül működő Transzfúziós osztály Fertőző betegségek részlegének főorvosa kutatócsoportjával rámutatott, a vérátömlesztés után jelentkező betegséget legtöbb esetben nem az akkor már ismert A és a B típusú hepatitisz vírusai okozzák.

Százmillióan ma is hordozzák a hepatitisz C vírust

Az ezután elkezdődött hajsza az ismeretlen (eleinte nem A és Nem B hepatitisz vírusnak nevezett) kórokozó után évtizedekig tartott. Ebben játszott döntő szerepet a Chiron vevű gyógyszercégnek dolgozó brit Michael Houghton kollégáival, akiknek 1987-ben sikerült feltérképezni az általuk hepatitisz C-nek elnevezett vírus genetikai állományát. A végső bizonyító erejű lépés várt a St. Louisban működő Washingtoni Egyetemen dolgozó Charles M. Rice-ra, aki immár géntechnológiai úton 1997-ben bebizonyította, hogy ez a vírus önmagában ki is tudja váltani a betegséget. A három kutató munkájának eredménye az érzékeny teszt, mely a vérátömlesztésre kerülő vérből kimutathatja a vírust és így a világ nagy részén gyakorlatilag megszűnt az ilyen okból kialakuló hepatitisz-C betegség, de a mára széles körben használt és nagy százalékban hatékony gyógyszerek (mint az interferon és a ribavirin) használata előtt is megnyitották az utat.

Orvosi Nobel-Díjasok:

Orvosi Nobel-Díjasok:

Jelenleg mintegy százmillió ember hordozhatja a C vírust és évente mintegy 700 ezren halnak bele a betegség okozta súlyos szövődményekbe, májrákba, májzsugorba. Védőoltás pedig máig nincs, pedig hosszú ideje próbálkoznak a kutatók a kifejlesztésével. Ellie Barnes, az Oxford Egyetem szakértője a Nature-nek a Díj kapcsán ezt azzal magyarázta, a vírus a HIV-nél tízszer nagyobb változékonyságú és sokszorta inkább harlekin, mint a mostani világjárványt okozó koronavírus. Bár az is szerepet játszhat a késlekedésben, hogy sok helyen a megelőzésben való sikerek miatt azt hitték, már legyőztük ezt a kórokozót és a támogatók csökkentették ezirányú erőfeszítéseiket. Talán a mostani elismerés, rádöbbenti a világot, ez messze nincs így. A WHO 2030-ra tervezi felszámolni a hepatitisz C betegséget, ami – ha meglesz a védőoltás – nem elérhetetlen.

Hawking lemaradt, Penrose megérte a bizonyítást

A fizikai Nobel-Díj bizottság ítélete talán még sokkal népszerűbb, még ha közvetlenül kevesebb embert is érintő felfedezést díjazott. A fekete lyukakról van szó, melyek már régóta felkeltették a legtöbb ember képzeletét. A minden anyagot magába szippantó fekete lyukak létezését – ahogy annyi más későbbi felfedezést – Albert Einstein látnoki gondolatai alapozták meg, jóllehet maga a német géniusz nem hitt az általa elképzelt képződmények létezésében, bár az általános relativitáselméletből ezek elméletileg levezethetőkké váltak. Sir Roger Penrose azonban tíz évvel Einstein halála után, 1965-ben számításaival bebizonyította, hogy a minden fényt elnyelő szupermasszív fekete lyukak valóban létrejöhetnek és a tulajdonságaik részletesen le is írhatók. Ehhez vezetett négy évvel korábban született, Stephen Hawkinggal közös elmélete, mely szerint a fekete lyukak közvetlen közelében feltételezett szingularitás az általános relativitáselméletben az anyag mozgásegyenletének minden megoldásában létezik. Tulajdonképpen már ezért is megérdemelte volna a Nobel-Díjat, ahogy a kor legnagyobb gondolkodójának tartott Hawking is. Ám a legnagyobb tudományos elismerés feltétele, hogy az elméleti tudományos felfedezéseket meg kell erősíteni konkrét megfigyelésekből származó adatokkal és ez csak tavaly sikerült, amikor az Eseményhorizont Teleszkóp megfigyelései alapján 2019. április 10-én bemutatták az első számítógépes programmal generált képet egy fekete lyukról. Ami persze nem magát a minden fényt elnyelő alakzatot, hanem természetszerűleg csak az „árnyékát” mutatta, vagyis azt a határterületet, amit a fekete lyukból elinduló fény már nem tud átlépni. Ezt pedig az egy évvel korábban eltávozott Hawking már nem érte meg, a 89 éves Penrose azonban igen. Nobel végrendelete szerint csak élő személyeknek ítélhetik oda a Díjat, poszthumusz elismerésre nincs lehetőség.

Vele ketten osztoztak az idei kitüntetésen, a Kaliforniai Egyetem (Berkeley) és a Max Planck Űrfizikai Intézet asztrofizikusa, a 68 éves német asztrofizikus, Reinhard Genzel és a Kaliforniai Egyetem (Los Angeles) csillagásza, a mindössze 55 éves csillagász, Andrea Ghez, akiknek a nyolcvanas és a kilencvenes években folytatott kutatásai bebizonyították, hogy galaxisunk, a Tejútrendszer központjában is egy szupernehéz fekete lyuk lapul.

Fizikai Nobel-Díjasok:

Fizikai Nobel-Díjasok:

Ghez ezzel mindössze a negyedik nő, aki fizikai Nobel-díjat kapott Marie Curie után.

Penrose egyébként híres tudós családból származik, apja jeles genetikus és pszichiáter, egyik testvére, ahogy ő is, matematikus és fizikus, a másik genetikus, a harmadik pedig sakknagymester. Sir Rogert a lehetetlen tárgyak kedvelői is kedvelik, hiszen Maurits Cornelius Escher holland grafikus egyik előadásának hatására alkotta meg a híres Penrose háromszöget, ami ma a leghíresebb és legegyszerűbb lehetetlen ábra, ami azt jelenti, hogy egy kétdimenziós ábrát úgy érzékelünk, mintha az háromdimenziós lenne, de közben geometriailag lehetetlen megvalósítani. Ugyancsak létrehozta a Penrose-lépcsőt, az optikai illúziók másik magasiskoláját.

A Penrose háromszög:

A Penrose háromszög:

A friss Nobel-Díjas a BBC szerint csak egyet nem képes elsajátítani, ez pedig a Power Point bemutató. Mint mondja, az ezzel való állandó harc helyett marad az írásvetítőnél.

Két hölgy, egy díj – már ez is történelmi, nemcsak a felfedezésük

A kémiai Nobel-díj a korábbi évek sok, nagyközönségnek eléggé nehezen magyarázható eredménye után (a tavalyi lítium ionos akku kivételével) most egy igazi sztártémát karolt fel. A génszerkesztésként ismert módszer, a tudományosan csak CRISPR-CAS nevű, minden eddiginél pontosabb „génolló” felfedezését, mely ma is egy hosszan tartó és honlapunkon épp a közelmúltban részletezett szabadalmi háború tárgya.

A mostani kitüntetés egyben történelmi jelentőségű is a Nobel-Díjak históriájában. Ez az első eset ugyanis, amikor a megosztott kitüntetést kizárólag hölgyeknek ítélték oda. A két díjazottat, az 52 éves francia Emmanuelle Charpentier-t, a Humboldt Egyetem professzorát és a bécsi kutatásai után a berlini Max Planck Intézet patogénkutató részlegének alapító vezetőjét és az 56 éves amerikai Jennifer A. Doudna-t, a Kaliforniai Egyetemen tanító és a Harvard Orvosi Intézet kutatóját már régóta a módszer két társfelfedezőjeként tartják számon. Amikor négy évvel ezelőtt Manchesterben találkoztam Charpentier-vel, meg is mondtam, nem lepődnék meg, ha egy nap Stockholmból hívnák telefonon. Ebben nem vagyok olyan biztos – válaszolta az interjú során.  (http://nol.hu/tud-tech/egykor-meg-kuncsorgott-a-penzert-ma-mar-unnepelt-sztartudos-1626349#comments_1626349) Azzal próbálta tréfára venni az elemzők szerint már akkor is valószínű lehetőséget, hogy az ilyen döntésekre tovább kell várni.

Kémiai Nobel-Díjasok

Kémiai Nobel-Díjasok

Most mégis bejött a jóslatom, hiszen a genetikában felfedezésükkel egy új korszak kezdődött. Sokan még ma is azért tartják korainak a döntést, mert a technológia tulajdonjoga körüli viták véglegesen még nem rendeződtek és ezzel a Nobel-bizottság valójában letette a garast a két hölgy mellett. Ugyanis az ő közös, 2012-ben a Science folyóiratban megjelent cikkük írta le, hogy a meglehetősen bonyolult módszer jó lehet programozott génszerkesztésre. Pedig ekkor a bostoni MIT berkeiben Feng Zhang és csapata már ugyanezen a módszeren dolgozott. Ha az első publikálásról le is maradt, a kínai származású tudós az emberi alkalmazásra koncentrált. A következő januárban meg is jelent a Science hasábjain Zhangék módszere az emberi genom CRISPR-Cas9-féle módosítására. Ugyanebben a számban publikálta a maga kutatását ugyanerről George Church a Harvardról és szintén ebben a hónapban jelent meg Doudnáék módszere is. A két hölgyet egyébként még 2015-ben a Time magazin a világ száz legbefolyásosabb embere közé választotta. A harc a kezdetektől folyik a dollármilliárdokat érő szabadalomért, amelyet először Zheng nyert meg, de az azt követő sokszoros visszacsapásban máig sem született végleges ítélet. Kérdés, a mostani díj a harcot hogyan befolyásolja.

Akárhogy is, a felfedezés a géntechnológia mindmáig legpontosabb eszköze. A „génolló” segítségével a kutatók sosem látott pontossággal változtathatják meg az állatok, növények és mikroorganizmusok DNS-ét. A technológia bevezetése nemcsak az új rákkezelési eljárások kifejlesztése előtt nyitotta meg az utat, de az örökölt betegségek leküzdésében is hatásos eszköz lehet – hangsúlyozta a Nobel-Díj bizottság is.  Charpentier és Doudna kutatásaik során bebizonyították, hogy az olló segítségével előre meghatározott helyen bármelyik DNS-molekula levágható– és a DNS elvágásával az élet kódja is átírhatóvá válik. Ugyan a módszer veszélyeit is sokan hangsúlyozzák, ezzel együtt egy óriási – ma még jórészt kiaknázatlan – lehetőség nyílt meg a felfedezésével.

Az idei döntések egyúttal azt is érzékeltethetik, az elmúlt időben az ítéleteik miatt nemegyszer kritizált Nobel-rendszer – legalábbis a természettudományi díjak esetében – jól és megbízhatóan működik.

Cikk küldése e-mailben

Vélemény, hozzászólás?