TUDOMÁNY
A Rovatból

Az oltásellenesek legfőbb érvének cáfolata: évtizedes kutatások vezettek az mRNS vakcinákhoz

A koronavírus elleni védőoltás csak látszólag készült el gyorsan. A New York Times összeszedte, mennyi tudós dolgozott évtizedeken át azokon az építőkockákon, amelyekből végül összeállt a megoldás.


Azok, akik a mai napig nem hajlandóak beoltatni magukat, a legtöbbször azt hangsúlyozzák, hogy gyanúsan gyorsan lett kész a koronavírus elleni vakcina, ami számukra azt jeleneti, hogy nem lehet megbízható.

Bár a Pfizer-BioNTech és a Moderna valóban a járvány kirobbanása után alig egy évvel piacra dobhatta az oltását, az ide vezető út egyáltalán nem volt rövid, és nem is akkor kezdődött, amikor a világ tudósai tudomást szereztek a Covid-19-ről. Az elmúlt évtizedekben a világ különböző pontjain végzett, egymástól független kutatási előzmények kellettek a sikerhez. Bár azt senki sem tudhatta, hogy a saját kutatása egyszer pont a koronavírus-járvány leküzdésében segít majd, a tudósoknak nem a nulláról kellett elindulniuk az ellenszer keresésekor.

A New York Times egy rendkívül részletes cikkben szedte össze, hogy milyen kísérletek és mennyi véletlen segített a megoldáshoz.

A történetből kiderül, hogy sokáig jelentéktelennek tűnő kutatásokról derült ki utólag, hogy nagyon is fontosak, olyan tudósok munkái kamatoztak, akik azelőtt évekig hiába könyörögtek pénzért, és akik gyakran félbe is hagyták kísérleteiket. De a szálak végül is találkoztak.

Az első lépés az volt, amikor 1960 áprilisában egy cambridge-i kutatócsoport, köztük két leendő Nobel-dijas, Francis Crick és Sidney Brenner, felfedezték a hírvívő RNS-t (mRNS) génmolekulát, amely segít a sejteknek proteint termelni.

A felfedezés után azonban sokáig semmi sem történ, mert a molekulát nehéz volt izolálni, ha megpróbálták, szétesett. 40 évvel később, 1998-ban a pennsylvaniai egyetem egyik fénymásolója előtt futott össze két tudós: Drew Weissmann, aki korábban a HIV-programban dolgozott és Karikó Katalin, aki Szegedről került Amerikába.

Karikót szenvedélyesen érdekelte az mRNS. Biztos volt benne, hogy áttörést hozhat az orvostudományban. A hagyományos oltások módosult vírusokat, vagy azok elemeit vitték be a testbe, hogy az immunrendszert a támadók ellen edzzék. Az mRNS-vakcina azonban olyan kódolt istrukciókat szállít, amelyek lehetővé teszik az emberi sejtek saját vírusproteineket termeljenek ki. Weissman és Karikó Katalin úgy gondolták, hogy így jobban utánozhatnák a valóságos fertőzést, és határozottabb immunválaszt válthatnának ki. Az mRNS törékenysége miatt azonban kevesen hittek abban, hogy valóban alkalmas lehet vakcina előállítására.

A két kutató mRNS-molekulákat adott hozzá petri-csészékben tenyésztett emberi sejtekhez, és mint az várható volt, az mNRS utasítására a sejtek különleges proteineket termeltek. De amikor az mRNS-t egerekbe fecskendezték, az állatok megbetegedtek.

Hét éven át tanulmányozták az mRNS működését, és számos kísérletük kudarcot vallott. Az állatok immunrendszere ugyanis az mRNS-t támadó kórokozónak érzékelte, ezért elpusztította, és az állatok ebbe belebetegedtek. Aztán rájöttek, hogy a sejtek egy különleges kémiai módosulással védik a saját mRNS-üket. Így az mRNS kisebb módosításával próbálkoztak, mielőtt azt beinjekciózták volt a sejtekbe. Ez működött: az mRNS-t immunválasz nélkül fogadták be a sejtek.

Karikó Katalin és Drew Weissman 2005-ben írtak eredményeikről tanulmányt, de az olyan tekintélyes szaklapok, mint a Nature vagy a Science, kategorikusan elutasították, csak a kevésbé ismert Immunity-ben jelenhetett meg.

A negatív visszhangok ellenére mindketten hittek abban, hogy felfedezésük egyszer megváltoztatja a világot.

Immár tudták, hogyan védjék meg a sejtbe került mRNS-t, de ahhoz, hogy oltásként vagy gyógyszerként működjön, e törékeny molekuláknak valami védőpajzsra volt szükségük a véráramlatban, hogy megakadályozzák lebomlásukat, miközben a sejtek felé tartanak.

És itt kapcsolódott be a második szál. Egy vancouveri biokémikus csapat évek óta azon dolgozott, hogy miként lehet a génmolekulákat biztonságosan az emberi sejtekhez szállítani.

Vezetőjük, Pieter Cullis fő kutatási területe a lipidek, a sejthártyák alapját képező zsírsav-tartalmú szerves anyagok voltak. Ezek borítják be a test valamennyi sejtjét. Cullis doktor azzal kísérletezett, hogy olyan lipidhártyákat tervez, amelyek a génanyagot „becsomagolva” viszik a sejtekbe. Nehéz dolga volt: egyrészt a kísérleti zsírgömbök mérete a sejtek 1% volt, másrészt pedig az emberi sejteknek olyan kifinomult védelmi rendszere van, hogy a tápálékon kívül semmit sem engednek be. Ráadásul egyes lipidfajták igen mérgezőek voltak és olyan elektromos töltéssel rendelkeztek, amelyek széttéphették volna a sejthártyákat. A nagy áttörést az hozta meg, hogy a zsírgolyók pozitív töltetét DNS-módosításnak vetették alá, az így a mérgező hatással együtt eltűnt, amikor bekerült a véráramlatba.

Mivel nem volt elég érdeklődés az eljárás iránt, Cullis eladta a lipid-technológia licenszét egy Protiva nevű cégnek, amely Ian MacLachlan biokémikus vezetésével 2004-ben oly módon burkolta be zsírrétegbe a génanyagot, hogy a gyógyszercégek növelhessék termelésüket, és megváltoztatta a lipidanyagot, hogy kevesebb vesszen el az értékes anyagból. Miután Karikó Katalin úgy látta, hogy ezek döntő fontosságúak lehetnek az mRNS-alapú gyógyszerekhez, megpróbálta meggyőzni MacLachlant, hogy dolgozzanak együtt. Ez azonban üzleti, illetve a szellemi tulajdon körüli jogi nézeteltérések miatt meghiúsult.

A harmadik kulcsmomentum 1996-ban kezdődött, amikor a Clinton-kormányzat ugyancsak több milliárd dollárt áldozott a 15 év alatt világszerte 6 millió halálos áldozatot követelő AIDS-et okozó HIV-vírus elleni oltás előállítására.

Bill Clinton az Ovális Irodában kérdőre vonta Dr. Anthony Faucit, aki már akkor is az amerikai elnök egészségügyi főtanácsadója volt, hogy másfél évtized alatt miért nem sikerült egy vakcinát összehozniuk. Fauci azt felelte, hogy hiányzik a tudósok közti koordináció. Öt hónappal később Clinton bejelentette egy vakcinakutató központ létrehozását, amely végül 2000-ben nyílt meg Bethesdában.

A kutatók itt megpróbálták a sejteket támadó HIV-vírusok tüskéit célbavenni, és beazonosítani az antitestekre legérzékenyebb pontjait. Bár a HIV-oltás nem sikerült, többek között azért, mert a vírus tüskéje más alakot ölt támadás előtt és alatt, de a program néhány résztvevője, köztük dr.Graham, aki éppen az AIDS-betegekkel való találkozásai nyomán szakosodott a virológiára, rájött néhány titokra, amelyek alapján fel lehetett térképezni a koronavírusok tüskéit.

2008-ban csatlakozott egy Jason McLellan nevű fiatal orvos Grahamhez, aki akkor már az elsősorban kisgyermekekre életveszélyes emberi légúti óriássejtes vírust (RSV) tanulmányozta, és együtt megtalálták azt a proteint, amely a jelenleg klinikai tesztelés alatt álló oltások alapja lett. Amikor McLellan 2013-ban saját laboratóriumának megnyitására készült Dartmouth-ban, Graham azt tanácsolta neki, hogy a koronavírusokat állítsa a kutatások középpontjába. Korábban ezeknek nem sok figyelmet szenteltek sem a kutatók, sem a befektetők, mivel azonban terjedőben volt a MERS, 11 évvel korábban pedig Dél-Kínában felbukkant a szintén gyilkos SARS, ezúttal másképp történt.

A MERS, mint minden koronavírus, emlékeztetett a HIV alakváltoztató proteinjeinek felszínen lévő tüskéire. Ellenállt minden oltáskísérletnek, rendkívül nehéz volt reprodukálni és laboratóriumban izolálni. Ráadásul nagyon nehéz volt mintát szerezni a közel-keleti fertőzöttektől, miután éveken át a nyugati tudósok helyi kollégáik kizárásával kutattak a szegény országokban, kormányaik védeni kezdték saját mintáikat. Ekkor tért vissza Mekkából Graham munkatársa, aki a jóval ártalmatlanabb HKU1-nek elnevezett koronavírustól fertőződött meg, ennek tanulmányozásából azonban fontos következtetéseket vonhattak le a veszélyesebb fajtákról is.

A csapat 2016-ban a Nature-ben publikálta a HKU1 tüskéjéről készült fotókat. Ekkor tették első ízben láthatóvá egy emberi koronavírus proteintüskéjét kezdeti formájában, mielőtt behatol a sejtekbe.

A feladat ezután az volt, hogy olyan stabil, alakját nem változtató tüskét hozzanak létre laboratóriumban, amely alkalmas oltás kifejlesztésére. Ebben fontos szerep jutott a Dartmouth-ba érkezett kínai posztdoktori ösztöndíjasnak, Nianshuang Wangnak, aki úgy vélte, hogy a SARS és MERS egy súlyosabb koronavírus-járvány előjátékai voltak. Ők kapta azt a feladatot, hogy nyugalmi állapotba hozza a MERS tüskeproteinjeit. Két sikertelen kísérlet után a harmadik megközelítés lett eredményes, de mivel 2017-ben a MERS-nek már régen vége volt, Wang tanulmányát elutasították a legtekintélyesebb szaklapok, az eljárás is csak a szabadalmi kérelemig jutott el.

Három évvel később azonban McLellan új, egy gyógyszercégnek dolgozó austini laboratóriumában elővehette felfedezését a koronavírus-vakcina előállításához.

McLellant dr. Graham riasztotta 2019. december 31-én a Vuhanból érkezett hírekkel. Azonnal munkához láttak, néhány nap alatt elkészült a covid-19 vírus tüskéinek génszekvenciája és február 15-én már közzétették a struktúrájukról és a rögzítési technikáról szóló tanulmányukat.

Ez utóbbi döntő jelentőségű volt a BioNTech és a Moderna mRNS-vakcináinak előállításához.

Miután tudósaik megkapták a tüske génszekvenciáját, szintetizálták az mRNS-molekulákat azzal az eljárással, amelyet Karikó Katalin és Drew Weissmann 15 évvel korábban kikísérletezett.

A molekulákat bevonták védő zsírréteggel, ahogy azt a vancouveri kutatók megálmodták és a tiszta folyadékot kis üvegfiolákba öntötték. Hamarosan megkezdődhettek az embereken való tesztelések.

Novemberben tették közzé az első eredményeket a Pfizer-BioNTech vakcina tesztjéről, amely 95%-os hatékonyságot mutatott.

Itt értek a csúcsra évtizedek alapvető felfedezései, amelyeket sokáig érdektelennek találtak. A fáradhatatlanul dolgozó kutatók, miközben hatalmas lépéseket tettek előre a maguk területén, nem tudhatták biztosan, hogy megéri-e a sok erőfeszítés. Ha az mRNS alapú, covid elleni vakcinák hosszú távon hatékonynak bizonyulnak, a legkülönbözőbb betegségek elleni oltások előtt is megnyithatják az utat a HIV-től a rákig.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Népszerű
Ajánljuk
Címlapról ajánljuk


TUDOMÁNY
A Rovatból
Budapestnél nagyobb jégtömb szakadt le az Antarktiszon – elképesztő, mit találtak alatta a tudósok
A kutatók olyan ökoszisztémára bukkantak, amely akár évszázadok óta rejtőzve fejlődhetett a jég alatt.


Januárban hatalmas jéghegy szakadt le az Antarktiszon található George VI selfjégről. Az A-84 névre keresztelt jéghegyet az Amerikai Nemzeti Jégközpont azonosította. A jégtömb körülbelül 30 kilométer hosszú, 18 kilométer széles, így a területe meghaladja az 540 négyzetkilométert – ezzel még Budapestnél is nagyobb, írja a Discover.

A jéghegy leválásával egy korábban érintetlen tengerfenéki terület vált láthatóvá. A Schmidt Ocean Institute kutatói módosították expedíciójuk útvonalát, és megvizsgálták az újonnan elérhető szakaszt. „Megragadtuk az alkalmat, azonnal változtattunk az expedíció tervein, és megvizsgáltuk a mélyben zajló folyamatokat” – mondta Patricia Esquete, az Aveirói Egyetem kutatója.

Nyolc nap alatt távirányítású merülőeszközzel térképezték fel a tengerfenéket, és különböző élőlényeket figyeltek meg: korallokat, polipokat, óriási tengeri pókokat és szivacsokat. Néhány élőlény 1200 méteres mélységben is előfordult.

„Nem számítottunk arra, hogy ilyen gyönyörű, virágzó ökoszisztémát találunk. Az állatok mérete alapján ezek a közösségek már évtizedek, sőt akár évszázadok óta léteznek”

– tette hozzá a kutató.

A kutatók szerint ezen a területen a tápanyagok bejutását évszázadokon át akadályozta a körülbelül 150 méter vastag jégtakaró. Úgy vélik, hogy az óceáni áramlatok biztosíthatták az élővilág fennmaradásához szükséges tápanyagokat, de további vizsgálatokra van szükség.

A felfedezés hozzájárul ahhoz, hogy a tudósok jobban megértsék az úszó jégselfek alatti élővilágot, amelyről eddig kevés ismeret állt rendelkezésre. A kutatás során valószínűleg több eddig ismeretlen fajt is azonosítottak, valamint olyanokat is, amelyek már ismertek voltak.

Az expedíció során gyűjtött adatok segíthetnek az Antarktisz jégtakarójának múltbéli viselkedésének feltérképezésében is. „Az antarktiszi jégveszteség világszerte jelentős mértékben hozzájárul a tengerszint-emelkedéshez. A munkánk azért kulcsfontosságú, mert hosszabb távú összefüggéseket tár fel ezekben a változásokban, és segít pontosabb előrejelzéseket készíteni, amelyek megalapozhatják a jövőbeni intézkedéseket” – mondta Sasha Montelli, a University College London kutatója.

(via Blikk)


Link másolása
KÖVESS MINKET:

TUDOMÁNY
A Rovatból
A Holdba csapódhat egy hatalmas aszteroida, a Földről is látható lehet majd az ütközés
A 20 emeletes ház méretű égitest 2032 decemberében ütközhet a Holdnak. A becsapódás ereje 340 hirosimai atombombáénak felelne meg, és krátert vájna az égitest felszínébe.


A NASA új információkat közölt a 2024 YR4 jelű aszteroidáról, amely a számítások szerint

2032. december 22-én a Holdba csapódhat. A tudósok becslése szerint az ütközés ereje 340 hirosimai atombombának felelne meg, és körülbelül két kilométer széles krátert vájna a Hold felszínébe.

Az év elején a szakértők még csak 0,3 százalékos valószínűséggel számoltak a becsapódással, a legújabb mérések alapján azonban ez az arány 3,8 százalékra emelkedett. A James Webb űrtávcső segítségével a kutatók pontosabb adatokat kaptak az égitest méretéről is:

az aszteroida átmérője 53 és 67 méter közé tehető, ami egy nagyjából 20 emeletes épület magasságának felel meg.

A NASA hangsúlyozta, hogy az aszteroida nem jelent veszélyt a Földre, mivel nem képes megváltoztatni a Hold pályáját. A Live Science szerint előfordulhat, hogy kisebb törmelékek elérik a Földet, de ezek a légkörbe érve várhatóan elégnek, így nem okoznának kárt.

A becsapódás látványa viszont a Földről is érzékelhető lehet.

A James Webb űrtávcső májusban ismét megfigyeli az égitestet, így a kutatók tovább pontosíthatják a számításokat, és részletesebb képet kaphatnak a 2024 YR4 pályájáról és összetételéről.

2024 YR4 egy 40 és 90 méter közötti átmérőjű kisbolygó, Apollo-típusú (Földet keresztező) földközeli objektumnak minősül. Az ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) chilei állomása fedezte fel 2024. december 27-én.

A 2024 YR4 elliptikus pályán kering a Nap körül. Keringési ideje körülbelül 3,99 év, keringési szöge pedig 3,41 fok a Föld pályájához (ekliptikához) képest.

Forrás: Blikk, Wikipédia


Link másolása
KÖVESS MINKET:


TUDOMÁNY
A Rovatból
Videó: kilőtték az űrbe Katy Perryt öt másik női űrutazóval együtt, élőben lehetett követni a starttól a visszaérkezésig
A popsztár és társai magyar idő szerint hétfő délután emelkedtek a magasba a Blue Origin rakétájával. A történelmi női űrutazás alig 11 percig tartott, mégis hatalmas élményt nyújtott.


Katy Perry is részt vett azon az űrmisszión, amely magyar idő szerint április 14-én, 15:30-kor indult a Blue Origin New Shepard nevű rakétájával. Az NS-31-es küldetés során az énekesnő öt másik nővel együtt emelkedett a magasba.

A repülés tagja volt Lauren Sánchez újságíró, aki a Blue Origin űrvállalatot is birtokló Jeff Bezos menyasszonya. Mellette utazott Gayle King televíziós személyiség, Kerianne Flynn filmproducer, Aisha Bowe korábbi NASA-rakétatudós és Amanda Nguyen bioasztronautikai kutató, valamint polgárjogi aktivista.

Ez volt az első olyan űrutazás Valentyina Vlagyimirovna Tyereskova 1963-as, egyszemélyes küldetése óta, amelyen kizárólag nők vettek részt.

A repülés mintegy 11 percig tartott. A New Shepard rakéta több mint hét perccel az indulás után sikeresen földet ért, a legénységi kapszula pedig ejtőernyők segítségével tért vissza a Földre egy texasi sivatagban, a felbocsátás helyszínének közelében.

A kapszula ajtaját nagyjából tíz perccel a landolás után Jeff Bezos nyitotta ki. A résztvevők saját lábukon hagyták el az űreszközt. Míg más űrutazások után a legénység gyakran segítségre szorul a mozgásban, a mostani rövid időtartamú út nem jelentett nagy megterhelést.

A rakéta a világűr határának tekintett, 100 kilométeres magasságban húzódó Kármán-vonalat is elérte, így a résztvevők rövid időre megtapasztalhatták a mikrogravitáció, vagyis a súlytalanság állapotát.

A küldetéshez nem volt szükség pilótára, mivel az űreszköz teljesen önvezető. Az eseményt élőben közvetítették, a felvétel visszanézhető.

VIDEÓ: Az utazás


Link másolása
KÖVESS MINKET:


TUDOMÁNY
A Rovatból
Elképesztő magyar felfedezés: már az oxigénrobbanás előtt is voltak oxigént használó baktériumok
A legkorábbi oxigénhasználó baktériumok akár 900 millió évvel megelőzhették a légköri oxigén növekedését.


Elképesztő magyar kutatók jöttek rá, hogyan alkalmazkodott a földi élet az oxigénhez

A HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont kutatói is részt vettek abban a nemzetközi kutatásban, amely új megvilágításba helyezi az oxigén és a baktériumok kapcsolatát, derül ki a kutatási hálózat honlapjáról. A Science tudományos folyóiratban megjelent tanulmányban a kutatók azt vizsgálták, hogyan fejlődtek a baktériumok, és mikor alakult ki náluk az oxigénhasználat képessége.

A kutatás alapját a körülbelül 2,33 milliárd évvel ezelőtt lezajlott Nagy Oxidációs Esemény adta, amely során a cianobaktériumok fotoszintézisének hatására jelentősen megnőtt a Föld légkörének oxigéntartalma. A folyamat pontos időzítése korábban a fosszilis leletek hiánya miatt nehézségekbe ütközött, ezért a kutatók most geológiai és genetikai adatokat is felhasználtak.

A vizsgálat során 1007 baktérium genomját elemezték, és összesen 84 olyan esetet találtak, amikor a baktériumok az anaerob – vagyis oxigénmentes – életmódról az aerob, oxigénhasználó életmódra váltottak. Ezek többsége a Nagy Oxidációs Esemény után történt, azonban legalább három ilyen átmenet jóval korábbra tehető.

A legkorábbi ezek közül közel 900 millió évvel előzte meg az oxigén jelentősebb légköri megjelenését.

A kutatók gépi tanulás segítségével azonosították az ősi aerob baktériumokat, majd bayesi statisztikai módszerekkel becsülték meg megjelenésük idejét. Feltételezésük szerint ezek a baktériumok a légkör oxigéndúsabbá válása után fejlődhettek ki.

A tanulmány szerint a ma élő baktériumok közös őse körülbelül 4,4–3,9 milliárd éve élt. A baktériumok főbb törzsei ennél később, 2,5–1,8 milliárd éve jelentek meg, míg számos ma ismert baktériumcsalád 0,75–0,6 milliárd évvel ezelőtt alakult ki, nagyjából az állati és növényi élet megjelenésének idején.

A kutatók egy új megközelítést alkalmaztak, amely a genetikai, fosszilis és geokémiai adatok együttes elemzésén alapul. Ez a módszer segíthet jobban megérteni az élet korai fejlődését, különösen azoknak a mikrobáknak az esetében, amelyekről nem maradtak fenn fosszíliák. A kutatók szerint a módszer a jövőben más mikroorganizmusok tulajdonságainak vizsgálatára is alkalmas lehet.


Link másolása
KÖVESS MINKET: