A thanatotranszkriptomika segítheti a szervátültetést és a patológiát
Génaktiválódás a halál után
Mi lehet az oka, hogy egyes gének átíródása fokozódik a halál után 24, sőt 48 óra elteltével? A thanatotranszkriptomika új tudománya segíthet többek között a szervátültetések sikeresebb elvégzésében, az iszkémiás szívbetegség gyógyításában vagy az igazságügyi orvostani munkában.
A halál beálltának megállapítása után a test egyes részei még egy-két napig életben vannak, ezt sugallják a legfrissebb állatkísérletes eredmények, miszerint sok gén aktivitása egyenesen fokozódik a halál utáni 24, 48 sőt 96 óra elteltével. A kísérletes eredmények egyelőre csak egér és zebrahal vizsgálatából származnak, de sok jel utal arra, hogy egyes gének az emberek halála után is aktívak maradnak, írja a thanatotranszkriptomika új tudományáról beszámoló New Scientist-cikkben Anna Williams. A felfedezésnek különböző tudományterületek láthatják a hasznát, így pl. javulhat a szervtranszplantáció biztonságossága, illetve a patológusok képesek lehetnek a halál idejének sokkal pontosabb megállapítására.
A Seattle-i University of Washington kutatói, Peter A. Noble mikrobiológus és csapata egerek és zebrahalak szerveinek génaktivitását vizsgálták közvetlenül a halál beálltakor, valamint rendszeres időközönként a következő négy napban a jelen lévő mRNS mennyiségének meghatározásával. Az eredményeket a BioRxiv című folyóiratban publikálták (Thanatotranscriptome: genes actively expressed after organismal death).
Az össz-mRNS mennyiségének változása nem lepte meg a kutatókat: az fokozatosan csökkent a halál utáni időben. Azonban 548 zebrahal-gén és 515 egér-gén aktivitása nem csökkent, hanem a mérés során egyszer vagy akár kétszer is csúcsmagasságba szökött. Mindez azt is jelenti, hogy a holttestben elegendő energia és megfelelő sejtfunkció volt ahhoz, hogy egyes gének bekapcsolódjanak, és még az állat halála után sok idővel is aktívak maradjanak.
Mint a kutatók megjegyzik, a génaktivitás csúcspontjai nem véletlenszerűen következtek be, és az aktívan maradó gének működése eltért a többi, lebomló DNS-szakasz kaotikus viselkedésétől. Több száz különböző funkciójú gén ébredt fel közvetlenül a halál után. A bekapcsolódó gének között voltak olyanok, amelyek az embrionális fejlődést irányítják – ezek általában a születés után kikapcsolódnak –, illetve olyanok is, amelyeket korábban tumorkialakuláshoz kötöttek.
Mindazonáltal a legtöbb gén aktivitása a halál bekövetkezte utáni fél órában növekedett, csak néhány olyan volt, amelynek aktivitása 24 vagy 48 óra múlva tetőzött. A legnagyobb mennyiségben átíródó gének a következő funkciókhoz voltak köthetők: stressz, immunitás, gyulladás, apoptózis, transzport, magzati fejlődés, epigenetikus szabályozás és tumorkialakulás.
Hasonló folyamatok minden bizonnyal emberben is lejátszódnak. Egy korábbi tanulmány kimutatta, hogy különböző gének, így pl. olyanok, amelyek közreműködnek a szívizom-összehúzódásban vagy a sebgyógyulásban, aktívak a 12 órával korábban szívrohamban vagy fulladásban meghalt emberek testében (Lucas González-Herrera és munkatársai: Studies on RNA integrity and gene expression in human myocardial tissue, pericardial fluid and blood, and its postmortem stability; Forensic Science International). Mindez segíthet megérteni a szívizom-iszkémia és regenerálódásának mechanizmusát, írják tanulmányukban a kutatók.
Noble szerint az a tudás, hogy egyes tumorkialakuláshoz köthető gének aktiválódnak a halál után, abban segíthet, hogy csökkentsük a szervtranszplantációban részesültek szervezetében a rák-incidenciát. Azon emberek szervezetében ugyanis, akik pl. májtranszplantáción esnek keresztül, megnövekszik a tumorkialakulás esélye, és nem feltétlenül csak az általuk szedett immunrendszergátló készítmények miatt.
Mi lehet az oka, hogy ennyi gén kapcsolódik be a halál után?, teszi fel a kérdést Anna Williams. Elképzelhető, hogy az aktiválódás olyan fiziológiai folyamatok része, amelyek segítenék a gyógyulást súlyos sérülés vagy újraélesztés után. Alternatív magyarázat szerint a normál esetben egyéb géneket elnyomó gének gyors pusztulása lehetővé teszi, hogy a gátlás alól felszabaduló többi gén, pl. az embrionális fejlődést irányító gének, amelyek különben csendben lennének, aktívvá váljanak egy rövid időre. Azonban ebben az esetben nyitva marad a következő kérdés: mi az oka, hogy pont a gátló gének pusztulnak el közvetlenül a halál után, míg az embrionális fejlődést irányító gének nem?
A génaktivitás csúcspontjainak ismerete az igazságügyi orvostannak is új eszközt ad a halál pontos idejének megállapításához, így a jövőben az mRNS-szintek mérésével napok vagy órák helyett akár percre pontosan meg lehet majd mondani, hogy a tetemből mikor szállt el az élet. Mint Noble hozzáteszi, kutatásuk eredménye nemcsak a halál definíciójának újragondolását veti fel, de új információt szolgáltat az élet biológiájával kapcsolatban is.
