A pajzsmirigybetegeknek segíthet az MTA világító egere

A genetikailag módosított kísérleti egerek kiválóan alkalmasak többek között egyes, az anyagcserénket befolyásoló gyógyszerhatóanyagok hatásainak és mellékhatásainak vizsgálatára, illetve iparban használt vegyületek pajzsmirigyhormon-háztatásra gyakorolt káros hatásainak meghatározására.

A pajzsmirigyhormonok alapvető szerepet töltenek be szervezetünk működésében: fokozzák a sejtek oxigénfelvételét, befolyásolják a koleszterinszintünket, a fehérjék szintézisét, a szövetek, szervek fejlődését, és szinte valamennyi élettani folyamatunkra hatással vannak. Jól mutatja ezt az általános, teljes szervezetünkre kiterjedő hatást, ha megfigyeljük, mi történik, ha a pajzsmirigyhormonszint eltér a normálistól.

A fejlődés során a pajzsmirigyhormonok hiánya sok más probléma mellett alacsony testmagasságot és a szellemi képességek súlyos csökkenését (kreténizmus) okozza. Felnőttekben az alacsony hormonszint esetén az anyagcserefolyamatok lelassulnak, megemelkedik a koleszterinszint, lomhábban ver a szív, folyamatos fáradtság és rossz hangulat lesz úrrá az emberen, gondolkodása is lelassul, hízásnak indul, és gyakran még akkor is fázik, amikor másoknak már melegük van. Sőt, az alacsony pajzsmirigyhormonszint nőknél a terméketlenség gyakori okai között szerepel.

A kórosan magas pajzsmirigyhormonszint ezzel szemben jelentősen felgyorsult szívműködést, heves szívdobogást, idegességet és fokozott izzadást eredményez. Egyes esetekben életveszélyes tirotoxikus krízis is kialakulhat e hormon szintjének emelkedése következtében.

Az abnormális pajzsmirigyhormonszintekkel kapcsolatos egészségügyi problémák jentőségének nagyságrendjét jól fémjelzi, hogy a pajzsmirigyhormon világszerte a három leggyakrabban felírt gyógyszer egyike.

Azonban a pajzsmirigyhormon-háztartásról nem alkotható reális kép kizárólag a vér pajzsmirigyhormonszintje alapján. A kutatók e probléma megoldására felfedező kutatásaikhoz fejlesztették ki a genetikailag módosított THAI egérmodellt.

A név mögött távol-keleti csengése ellenére nincs semmi misztikum: a Thyroid Hormone Action Indicator (vagyis pajzsmirigyhormonhatás-indikátor) angol elnevezésből képzett betűszó. Az egzotikus hangzás azonban annyiban mindenképp indokolt, hogy a kutatók már több országba is küldtek ezekből az egerekből, például az Egyesült Államokba és Kínába, hogy elősegítsék más kutatócsoportok tudományos kérdésfelvetéseinek megválaszolását is.

A vizsgálatok egyik kérdése az volt, hogy milyen idegrendszeri szabályozó mechanizmusok hatására alakul ki súlyos betegekben a pajzsmirigy működésének gátlása. A THAI egerek felhasználásával igazolni tudták, hogy fertőzés hatására a vér pajzsmirigyhormonszintjének csökkenése ellenére a pajzsmirigyműködést szabályozó agyterületen megnövekedett pajzsmirigyhormon-hatás mérhető, ami „becsapja” a szabályozó sejteket, így gátolva a pajzsmirigy működését serkentő rendszert.

A THAI egérvonal előállítását követően a felfedező kutatások tapasztalatai alapján a kutatók arra a felismerésre jutottak, hogy az egértörzs hasznos segítséget nyújthat gyógyszercégeknek szövet-, illetve receptoraltípus-specifikus, pajzsmirigyhormonhoz hasonló hatású gyógyszermolekulák fejlesztése során, továbbá alkalmazható lehet toxikológiai vizsgálatokban is. Ezért 4 évvel ezelőtt elindították a THAI egér szabadalmaztatását. Többéves munkájuk eredményeként, amit a Danubia Szabadalmi Iroda segített, az egérmodell idén megkapta a magyar és az európai uniós szabadalmat is. Az Egyesült Államokban még zajlik a szabadalmaztatási eljárás. A kutatók jelenleg a szabadalom értékesítésén dolgoznak.

Pilácsot Algernonnak – a THAI egértörzs születésének rövid története

Fekete Csaba és Gereben Balázs munkacsoportjai az MTA KOKI Orvosi Géntechnológiai Részlegével együttműködésben – melyben fontos résztvevő volt Mohácsik Petra, Erdélyi Ferenc és Szabó Gábor – egy ügyes genetikai módszerhez folyamodtak. Kísérleti egerek génállományát úgy módosították, hogy a pajzsmirigyhormon-hatás változását élő állatokban a szövetek által kibocsátott fény mérésével nyomon lehessen követni.

A pajzsmirigyhormonok úgy képesek hatni egy sejtre, hogy először enzimfehérjék aktiválják őket, más fehérjék pedig bejuttatják a hormont a célsejtekbe. Ezekben a sejtekben az aktivált pajzsmirigyhormon kötődik a sejtmagban elhelyezkedő receptorhoz. E kapcsolódás hatására a receptor szerkezete megváltozik, és kialakul egy fehérjekomplex, amely szabályozza a célgének működésének aktivitását, és ezáltal a fehérjék sejtbeli termelését.

A két kutatócsoport közös munkájaként megszületett egerekben ebbe a folyamatba egy aprócska mellékvágány is becsatlakozik. A pajzsmirigyhormon-receptor aktiválódása ezekben a kis rágcsálókban nemcsak a fenti (eredetileg is működő) folyamatokat indítja be, de egy luciferáz nevű jelzőfehérjét is termeltet a sejttel. A luciferáz fehérje felelős a szentjánosbogarak által kibocsátott zöld színű fényért is. Ha a THAI egerek testébe egy egyszerű molekulát, luciferint injektálnak, az állat szövetei pajzsmirigyhormonhatás-függő módon fényt bocsátanak ki. A fény intenzitása a pajzsmirigyhormon-hatással arányos, és mérhető az állatból származó szövetmintákban, illetve egyes szövetek esetén élő állatban is. Így már nemcsak a vérben található pajzsmirigyhormon mennyisége vizsgálható, hanem az is, hogy az egyes szövetekben, szervekben hogyan változik a pajzsmirigyhormon-hatás.

Forrás : MTA