Onkogén vírus

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

Onkogén vírusoknak (angol: oncovirus) nevezzük azokat a vírusokat, amelyek rákot képesek okozni.[1] A rosszindulatú tumorok kialakulásáért különböző környezeti tényezők tehetők felelőssé. A kémiai karcinogének és a sugárzás mellett jelentős szerep jut a daganatkeltő vírusoknak. A daganat képzésben való feltételezett szerepet a vírus daganatokban való jelenléte bizonyítja.[2][3] Bizonyos tumorképző vírusok beépülnek a gazda genomjába (retrovírusok), míg mások kovalensen zárt gyűrű alakban a kromoszómán kívül helyezkednek el a sejtmagban (papilloma vírusok, hepatitis B vírus, Epstein-Barr vírus). A daganatkeltő vírusok között hatékony karcinogének találhatók.[4]

Vírus eredetű közvetlen és közvetett mechanizmusok vezethetnek daganatok kialakulásához. Az egyik mechanizmus, amely révén vírusok összefüggésbe hozhatóak rosszindulatú elváltozásokkal, a vírus genetikai állományának plasztikusságával magyarázható. A vírusok genetikai állománya gyakran beépül a megfertőzött gazdasejt genomjába, illetve továbbfertőzés esetén onnan szabályozott módon ki is kerül, kivágódik. Ritkán, a vírus genetikai állományának a gazdasejt genomjából való kiszakadása során olyan hiba keletkezik, amelynek következményeként a vírus genom egy celluláris génnel gazdagodik. Amikor ezen megváltozott genomú vírus megfertőzi a következő sejtet, annak genomjába már a módosult vírus genomja épül be. Abban az esetben ha ezek a celluláris gének, amelyek “potyautas” módjára a vírus genomjának részei lesznek, a sejt osztódásának szabályozásáért felelősek, akkor a megváltozott vírus a természetes életciklusa során a sejtekbe olyan genetikai információt juttat be, amely a sejt számára könnyen értelmezhető, és amely a sejtet osztódásra késztetheti.

Mivel a vírusok genomja gyakran szenved mutációt, illetve a vírusok által kódolt gének nagy mennyiségben expresszálódnak a megfertőzött sejtekben, ezért könnyű belátni, hogy az evolúció során gyakran jöttek létre olyan vírusok, amelyek akár (eredetileg) celluláris gének abnormálisan magas expressziójához, illetve ugyanezen gének mutáns változatának expressziójához vezet. Ilyen vírusok, amelyek ilyen, eredetileg celluláris proto-onkogének változatait mint onkogének viszik magukkal, gyakran vannak ok-okozati összefüggésben tumoros elváltozásokkal.

Vannak olyan vírusok is, amelyek bár statisztikailag bizonyítható módon hozzájárulhatnak rákos megbetegedések kialakulásához, mégsem találunk onkogéneket genomjukban. A vírusok genomja a gazdaszervezet genomjába integrálódhat. Az integráció eredményeképpen előfordul, hogy a virális genom olyan fontos celluláris gének közvetlen szomszédságában integrálódik, amelyek a sejtosztódást szabályozzák. Mivel a virális genom magas szintű expresszióját olyan DNS szakaszok szabályozzák, amelyek képesek eredetileg nem hozzájuk kapcsolódó, de hozzájuk közel elhelyezkedő géneket expresszióját is jelentősen megemelni, az ilyen integrációs események elvezethetnek celluláris gének abnormálisan magas expressziójához is.

Könnyen belátható, hogy ezek a folyamatok jelentősen megváltoztathatják a sejtek osztódási képességét abban az esetben, ha a vírusintegráció a sejtosztódást szabályozó gének expresszióját jelentősen megváltoztatja. Hasonló jellegű elváltozást okozhat az is, ha a vírusgenom integrációja nem egy proto-onkogén közelében, hanem egy tumorszuppresszor gén belsejében történik. Ebben az esetben a vírusgenom integrációja fontos szabályozó gének aktivitásának elvesztését eredményezi. Vírusgenom integrációja illetve kémiai mutagenezis egyaránt vezethet daganatos elváltozáshoz. A közös a két fenti folyamatban az, hogy a sejtek genetikai állományának megváltozásához, mutációjához vezetnek.[5]

In vitro tenyésztett sejtekben malignus transzformációt, in vivo fertőzéssel pedig daganatot idéznek elő élő állatokban. Jelentőségük a daganatkutatásban kiemelt, hiszen az emberi daganatok mintegy 15 százalékában valószínűsíthető a vírusos eredet. Ez nem jelenti azt, hogy ezek a hagyományos értelemben vett fertőző betegségekhez hasonlóak. A humán tumorvírusok ugyanis nem teljes értékű karcinogének, mert a daganatképződéshez egyéb genetikai vagy környezeti tényezők hatására is szükség van. Tumorvírusokkal sokan fertőződnek, de daganat csak kevés hordozóban alakul ki.[6]

Hatásmechanizmusuk alapján az onkogén vírusok két típusba sorolhatók:

  • direkt hatású vírusok
genomja onkogént tartalmaz, melynek terméke a fertőzött sejt szabályozhatatlan szaporodását idézi elő (humán papillomavírusok, Epstein-Barr vírus).
  • indirekt hatású vírusok
onkogént nem tartalmaznak, proliferációs hatásukat közvetett úton fejtik ki (hepatitis B vírus).

A genetikai állomány alapján DNS- és RNS-vírusokat különböztetünk meg. Közös jellemzőjük, hogy a fertőzés során genetikai információjukat be kell építeniük, integrálniuk kell a celluláris genomba ahhoz, hogy a sejtet stabilan transzformálják.

Felfedezésük időrendben[szerkesztés]

  • 1908: Vilhelm Ellerman és Olaf Bang, a Koppenhágai Egyetemen, először bizonyította, hogy madár szarkóma leukózis vírust lehet továbbítani sejtmentes szűrés után a csirkébe, ami leukémiát okoz.[7]
  • 1910: Peyton Rous Rockefellernél kiegészítette Bang és Ellerman kísérleteit. Rous kötőszöveti tumorokból sejtmentes filtrátumot készített, amit egészséges csirkéknek adva, az szintén szarkómát okozott. Mivel a filtrátum nem tartalmazott sejteket, ezért a filtrátum tartalmát Rous szakómavírusnak (RSV), vagy Avian szarkómavírusnak (ASV) nevezte. Peyton Rous 55 évvel később 1966-ban orvosi Nobel-díjat kapott felfedezéséért. eníthető szűrhető sejtmentes továbbítását egy szilárd tumor szarkóma a csirkéket (most Rous-szarkómaként ismert).[8][9]
  • 1933: Richard Edwin Shope felfedezte a gyapjasfarkú nyúl papilloma vagy Shope papillomavírust, az első emlős tumorvírust.
  • 1936: John J. Bittner kimutatta az egér emlőtumor vírus által közvetített "extrakromoszomális faktort" (azaz, a vírust), laboratóriumi törzsek szoptatás egerek közötti továbbítását.[10] Ez a kiterjesztése volt munka egér emlőrák okozta fertőző ágens már 1915-ben, az AF Lathrop és L. Loeb.[11]
  • 1954-9: Ludwik Gross dolgozik a Bronx VA orvosi központ izolálta a rágcsáló poliómavírus specifikus törzseit újszülött egerekben, ami miatt a különböző nyálmirigy és más daganatok alakulnak ki, később megerősítette Sarah Stewart és Bernice Eddy.
  • 1961: Simian az SV40 (az angol simian virus 40 rövidítése, jelentése: majomvírus 40) kis méretű poliómavírus, amely egyaránt megtalálható emberekben és majmokban. Négy évvel a Salk-vakcina bevezetése után Bernice Eddy, a National Institutes of Health kutatója vizsgálatai során a rhesusmajom vesesejtek pusztulására figyelt fel. Miután kivonatot készített a problémás sejtekből és azokat 23 rágcsálónak befecskendezte, 20 esetben 9 hónap alatt tumorok jelentek meg a kísérleti állatokban. Az aggódó tudós 1960. július 6-án eljuttatta eredményeit dr. Joseph Smadelhez, a HIN biológiai osztályának vezetőjéhez, azonban Smadel nem találta rosszindulatúnak a tumort. Egy év múlva dr. Maurice Hilleman és dr. Ben Sweet izolálták a problémát okozó vírust, amely az SV40 (simian virus 40) elnevezést kapta, mivel ez volt a negyvenedik olyan vírus, amit majmok veséjében találtak. Feltételezték, hogy Salk formaldehides kezelése nem pusztította el az SV40 vírust. Habár a US Public Health Service nem volt meggyőződve a vírus ártalmasságáról, de 1961-ben (a nyilvánosság értesítése nélkül) mégis a problémás vakcina kivonásáról döntött és az új szállítmányok már olyan oltóanyagokból készültek, ahol a rhesusmajmok helyett a vírusmentes amerikai szürkemajmokat használták fel. Azonban addigra csak az USA-ban több mint 98 millió ember kapta meg az oltást.
  • 1964-ben Howard Temin észrevette, hogy a Rous szarkómavírus olyan anyagokkal gátolható, amelyek csak a DNS replikációját gátolják, de nincsenek hatással az RNS-szintézisre (pl. metotrexát, 5-fluoradenozin stb.). Mindez arra utalt, hogy ennek az RNS-vírusnak a szaporodása során valahol DNS-nek is kell keletkeznie, szemben a többi RNS-vírussal. Kiderült az is, hogy az aktinomicin-D is gátolja ezen vírusok szaporodását, ez pedig csak azon DNS-nek a szintézisét gátolja, amelyek RNS-templátról képződtek. RNS-tumorvírus DNS-provírus RNS-tumorvírus. Vagyis a genetikai információ áramlása nem csak DNS RNS fehérje irányában folyhat, hanem RNS DNS irányban is. Ezen feltételezés azt is involválta, hogy kell létezni egy olyan enzimnek, amelyik RNS-templátot használva DNS-t tud szintetizálni. Ezt az enzimet nevezték el reverz transzkriptáznak.
  • 1970-ben Temin és Baltimore izolálták a reverz transzkriptázt, (orvosi Nobel-díj 1975). Kiderült, hogy minden retrovírus tartalmazza ezt az enzimet, de nem minden retrovírus okoz rákot. (Pl. Maedi-vírus, sincitiumképző vírus stb.). Vagyis a reverz transzkriptáz nem lehet a rák általános oka, ahogy kezdetben sokan hitték.

Onkogén DNS-vírusok[szerkesztés]

EBV fertőzés ciklusa egészséges felnőttben

A DNS vírusok különböző családjai tartalmaznak onkogén vírusokat.[12] A DNS vírusok onkogénjei többféle hatásmechanizmussal befolyásolják a gazdaszervezet sejtjeit:

  • jelátviteli, következésképpen osztódási mechanizmusait
  • növekedési hormonok hatását módosítják, vagy az aktivált növekedési hormon receptorokat mímelik
  • herpeszvírusok a jelátvitelben szereplő protein-tirozin-kinázokat aktiválják, vagy pedig a sejtciklus szabályozásában fontos ciklinekhez hasonló fehérjéket kódolnak, és ezáltal avatkoznak bele a sejtaktiválást és sejtnövekedést szabályozó gének működésébe.
  • olyan fehérjét kódol, amelyik a p53 gén (tumorszupresszor gén) termékével kapcsolódik, és megakadályozza annak DNS-hez való kötődését, transzaktiváló funkcióját vagy meggyorsítja sejten belüli lebontását.[13]

Herpeszvírusok[szerkesztés]

Több fajtájuk daganatképződést indukál gerincesekben, nagyméretű (100–200 kb) genommal rendelkező vírusok, . Orvosi szempontból két herpeszvírus jelentős.

Epstein-Barr vírus (EBV)[szerkesztés]

Nagyon elterjedt vírus, az emberek 90 százaléka fertőződik élete folyamán, többnyire tünetmentesen. Egyes esetekben a vírus akut fertőzést okoz, a B-limfociták kóros szaporodásával, nyirokcsomó-megnagyobbodással, magas lázzal (mononucleosis infectiosa). Általában gyorsan, következmény nélkül gyógyul. Immunszuppresszáltak (maláriás, AIDS-es betegben) azonban a folyamat rosszindulatú, nyirokeredetű daganat alakulhat ki. Egyik formája az Afrikában gyakori a Burkitt-lymphoma. A vírus pontos szerepe a tumor kialakulásában még nem tisztázott. Egyes vírusgének termékei transzformáló hatásúak lehetnek, de az is elképzelhető, hogy a vírus által kiváltott, fokozott B-sejt proliferáció vezet a daganatképzésért felelős genetikai kóros elváltozások kialakulása.[14]

Patogenezis, járványtan[szerkesztés]

Az EBV-hordozó emberből rendszeresen ürül a vírus, legnagyobb mennyiségben a nyállal. Az EBV-fertőzések rossz higiénés körülmények között kisgyermekkorban és rendszerint tünetmentesen lezajlanak. A jó higiénés körülmények elterjedésével egyre későbbi életkorban következik be a fertőzés, ami ilyenkor egyre jobban megviseli a szervezetet. A fejlett társadalmakban a fertőzések egyre nagyobb hányada esik egybe fiatalok a szexuális érdeklődésének kialakulásával és az ezzel járó csókolózással, amire a mononucleosis infectiosa egyik elnevezése a „kissing disease” is utal.

Az EBV célsejtjei a nyálkahártyák el nem szarusodó hámja és a B-lymphocyták. Az utóbbiakban alakul ki a virális látencia. A vírus receptora a célsejtek felszínén a CD21 molekula. A gének és géntermékek a funkció és az időzítés alapján négy csoportba osztályozhatók. A többi alcsaládhoz képest új csoportot jelentenek a látencia géntermékek:

  • Epstein–Barr-vírus nukleáris antigének (EBNA1-6),
  • látens membrán proteinek (LMP) és
  • fehérjét nem kódoló EBER RNS-ek.

Az EBNA-1 a látens EBV genomot kapcsolja a gazdasejt kromatinállományához, míg a többi látens EBV fehérje a sejtciklust serkenti, így immortalizálhatja a gazdasejtet és daganatot indukálhat. Az ép celluláris immunitás elpusztítja azokat a sejteket, amelyekben az EBNA-1-n kívül más látens EBV fehérje is termelődik, károsodott celluláris immunitás mellett viszont érvényesülhet az EBV onkogén tulajdonsága.[5] Epstein–Barr-vírus okozta betegségek:

  • Burkitt-lymphoma
  • Nasopharingealis carcinoma
  • Limphoproliferatív betegségek immunológiailag károsodott egyénekben
  • Orális hajas leukoplakia
Burkitt-lymphoma[szerkesztés]

Az afrikai típusú Burkitt-lymphoma EBV fertőzött B-lymphocytákból fejlődik ki. Endémiás elterjedése egybeesik a maláriáéval, a maláriamentesítés, a maláriaszúnyog élőhelyeinek a felszámolásával egyben a Burkitt-lymphoma endémiás jellegét is megszünteti. Sporadikus formában a világon bárhol előfordulhat a betegség, és a sporadikus eseteknek csak töredéke hordoz EBV-t. Klinikai és epidemiológiai adatok alapján a malária kofaktor szerepe abban nyilvánul meg, hogy a celluláris és a humorális immunitás közötti egyensúlyt felborítja, és stimulálja a B-lymphocyták poliferációját. A csökkent celluláris válaszkészség a fertőzött B-lymphocyták immortalizációját segíti elő, a fokozott sejtosztódást stimuláló a Burkit-lymphomára jellemző kromoszóma átrendeződések esélyét növeli.

Kaposi-szarkómához társuló herpeszvírus[szerkesztés]

HIV-pozitív beteg intraorális Kaposi-szarkóma elváltozása, fedő candidiasis fertőzéssel.

A Kaposi-szarkóma nagyon ritka bőrdaganat, amely az AIDS-betegek jelentős hányadában azonban megjelenik a betegség késői szakaszában. 1994-ben fedeztek fel egy herpeszvírust (humán herpeszvírus-8, HHV8), melyet azóta minden Kaposi-szarkómából származó szövetmintában megtalálhatók. A vírus genomjában több olyan gént találtak, melynek terméke felelős lehet a fertőzött sejtek malignus transzformációjáért és a daganat progressziójáért. Az egyik géntermék angiogén növekedési faktor szekrécióját indukálja, amely biztosítja a daganat vaszkularizációját, fokozott vérellátását. Egy másik gén ciklinfehérjét kódol, ami a vírusfertőzést követő fokozott sejtszaporodásért felelős. A vírusgenom a Bcl-2 családba tartozó antiapoptotikus hatású fehérjét is kódol. Komoly erőfeszítések folynak az említett vírusgének pontos szerepének tisztázására, az AIDS ezen végzetes kimenetelű szövődményének hatásos kezelésére.[15]

A Kaposi-sarcoma angiogenetikus daganat. A kezeletlen HIV-fertőzésben még viszonylag jó immunstátusz mellett jelenik meg, megjelenése viszont a HIV-fertőzésre vonatkozóan rossz prognózist jelent. Történeti érdekesség, hogy az AIDS tünetegyüttes felismerését az indította el, hogy fiatal felnőtt (homoszexuális) férfiakban szokatlanul halmozódni kezdtek a Kaposi-sarcoma esetek. A megfelelő antiretrovirális terápiával a HIV-hez kapcsolódó Kaposi-sarcoma is megelőzhető. Okozhat primer effúziós lymphomát, amely jó eséllyel infiltrál zsigeri szerveket, savós hártyákat, és okozhat multicentrikus Castleman-betegséget.

A szubszaharai övezetben jelentős a populáció átfertőzöttsége, az ellenanyagstátusz alapján becsült prevalencia északra haladva egyre csökken, a legalacsonyabb a skandináv országokban. Az endémiás területeken a közvetlen kontaktus, illetve az anyáról gyermekre terjedés az elsődleges átviteli mód, míg alacsony prevalenciájú populációkban inkább a szexuális átvitel játszik szerepet a prevalencia fenntartásában.

Adenovírusok[szerkesztés]

Az adenovírusok (Adenoviridae család) közepes méretű (70–90 nm), kubikális kapszidszimmetriával, kettős szálú lineáris DNS genommal rendelkező vírusok. Burokkal nem rendelkeznek. Az adenovírusok szerkezete részleteibe menően ismert, a vírusok felépítésének, szaporodásának számos általános törvényszerűségére éppen az adenovírusok tanulmányozása révén derült fény (3.2.5. ábra). Az adenovírusok 11 virionfehérjét kódolnak, amelyek részben a kapszidot alkotják, részben a DNS genomot stabilizálják.

Az adenovírusok elsődleges célsejtjei a légutak, az emésztőszervek vagy a kötőhártyahámsejtei. A fertőzés a regionális nyirokcsomókon rendszerint nem terjed túl. Az adenovírus fertőzés ritkán perzisztálhat a tonsillákban vagy az adenoid vegetációban.

A virion a fiberen keresztül kapcsolódik a célsejten található receptorokhoz (szerotípustól függően coxsackie-adenovirus receptorhoz vagy egyéb receptorokhoz), majd a penton lép kapcsolatba a sejtfelszíni integrinekkel és megkezdődik a penetráció. A virionok előbb az endoszómákba, majd a citoplazmába kerülnek. Megkezdődik a dekapszidáció, ami a sejtmagban fejeződik be. Először a korai vírusfehérjék szintetizálódnak, átprogramozzák a gazdasejtet, és megtörténik a DNS-genom replikációja. A fertőzés következő szakaszában szintetizálódnak a késői vírusfehérjék és az üres kapszidok, amelyekbe beépül az újonnan képződött vírusgenom.

Adenovirális onkogén[szerkesztés]

A korai vírusfehérjék közül az E1A szükséges a többi korai fehérje szintéziséhez, de ugyanakkor a sejtciklust is aktiválja, ami viszont az apoptotikus folyamatokat aktivál. Magát a vírusszaporodást is gátolná a fertőzött sejt apoptózisa, azonban az E1B korai vírus fehérje p53 inaktiválás révén felfüggeszti az apoptózist. Az E1A és az E1B együttes hatására a sejt transzformálódhat. A malignus transzformáció szerencsére nem fenyegeti az adott adenovírus természetes gazdafaját, amelyben produktív vírusfertőzés zajlik le, és a fertőzött sejtek a virionok kiszabadulása után elpusztulnak.

Más fajt mesterségesen megfertőzve viszont abortív fertőzés alakul ki, az abortívan fertőzött sejt a „csapdába esett” vírus E1A és E1B fehérjéi hatására előbb vagy utóbb malignusan transzformálódik. A humán adenovírusok emberben nem, de egyes emlősökben, pl. rágcsálókban daganatképződést indukálnak.

Génterápiás vírusvektor[szerkesztés]

Egyes korai vírusfehérjéket kódoló gének helyére rekombináns úton más fehérjéket kódoló szekvenciákat lehet beilleszteni. A rekombináns genomot hordozó virionok ugyanúgy jutnak be a célsejtbe, mint a vad vírusok. A célsejtben a beillesztett idegen génről fehérje szintetizálódik, amelyik a célsejt genetikai defektusát kompenzálhatja.

Papillomavírusok[szerkesztés]

HPV okozta condyloma
Méhnyak diszplázia
A legtöbb esetben a fertőzött sejtek a HPV-vírust képesek elpusztítani. Bizonyos esetekben azonban a vírus tovább terjed és invazív rákká válik.

Kisméretű, burokkal nem rendelkező, kettősszálú cirkuláris DNS genomot hordozó virionok, a kapszid kubikális szerkezetű. A papillomavírusok osztályozása a genom DNS szekvenciája alapján történik. A több mint 100 humán papillomavírus (HPV) -típus, amelyek jelentős orvosi jelentőséggel bír. A humán papillomavírusok világszerte elterjedtek. A fertőzés átvitele közvetlen kontaktussal, az anogenitális genotípusoké elsősorban szexuális kontaktussal, kisebb részben a szülés alatt történik. Világszerte a leggyakoribb alacsony kockázatú genotípusok a HPV6 és HPV11, a leggyakoribb magas onkogén kockázatú típusok a HPV16 és HPV18. Az epiteliális sejteket fertőzi meg. Egyes típusai jóindulatú szemölcsök kialakulásához vezetnek.

Méhnyakrák[szerkesztés]

cervix carcinoma szexuális úton terjedő betegség, a HPV anogenitális rákot okoz, közülük leggyakoribb a nők méhnyakrákja (cervix carcinoma). A fertőzés a sérült nyálkahártyán keresztül történik. Egy specifikus integrint használ receptorként a vírus, kötődik a hám bazális rétegének sejtjein, endocitózissal jut be a sejtbe, majd transzlokálódik a sejtmagba és genomja integrálódhat a megtámadott sejt DNS-ébe. Nagyon erős bizonyíték a HPV kóroki funkciójára, hogy a vírus-DNS a cervix carcinomák több mint 99 százalékában kimutatható a daganatsejtek genomjában.

Hatásmechanizmus[szerkesztés]

A papillomavírusok a többrétegű hámok bazális sejtjeit fertőzik, a produktív vírusciklus a hám differenciálódásához kötődik. A HPV-genom hasonló az SV40- és poliómavírusok DNS-éhez, bár azoknál komplexebb génszerkezetű. A transzformáló géntermékek (E6 és E7 fehérje) a korai proteinek közé tartoznak, a késői gének (L1–L2) kapszidfehérjéket kódolnak. Az onkoproteinek hatásmechanizmusának tanulmányozása kiderítette, hogy az SV40-, polioma-, adeno- és papillomavírusok közös támadáspontot használnak a sejt malignus transzformálásához: a sejtproliferációt fékentartó, kulcsfontosságú szabályozó fehérjéket (a p53 és az Rb tumor szuppresszor fehérjét) inaktiválják. Újabb adatok szerint a HPV onkoproteinjei zavart idéznek elő a centroszómák duplikációjában is, az így fellépő kromoszómarendellenességek ugyancsak hozzájárulnak a rosszindulatú daganat kialakulásához.[16]

Humán onkogén, papillomavírusok [17]
Nemzetség Faj HVG genotípus Orientáció
Alfa-papillomavírus a5 26, 51, 69, 82 mucosotrop
a6 30, 53, 56, 66 mucosotrop
a7 18, 39, 45, 59, 68, 70, 85 mucosotrop
Béta-papillomavírus b1 5, 8, 14, 20, 47 EV: epidermodysplasia verruciformishoz

asszociált genotípusok

Hepatitis B vírus[szerkesztés]

Hepatitis B vírus genomja
HBV földrajzi előfordulása

A Hepadnaviridae családba tartozó hepatitis B-vírus kubikális kapszidszimmetriájú, burokkal rendelkező vírus, amelynek genomja részlegesen kettősszálú cirkuláris DNS. A virionban található core antigén (HBcAg)a kapszidot alkotja, míg a felületi antigén, a HBsAg a burokban található és a gazdasejten történő megtapadást (adszorpció) szolgálja. A HBV egyike a környezeti hatásoknak legjobban ellenálló vírusoknak. Megbízhatóan elölni csak autoklávban vagy hőlégsterilizátorban lehet. A HBV által okozott betegséget szérumhepatitisnek nevezik, mert felfedezésekor a HBV-fertőzések elsősorban vérrel, vérkészítményekkel, nem megfelelően sterilezett orvosi eszközökkel terjedtek. A fertőzés inkubációs ideje hosszú 30–180 nap. Az akut szakasz lefolyhat szubklinikus formában vagy megnyilvánulhat akut hepatitisben. HBV-fertőzésben fennáll a magas halálozással járó akut fulmináns hepatitis kialakulásának a veszélye is.

A leggyakoribb rosszindulatú daganatok egyike a májrák (hepatocelluláris carcinoma). Gyakorisága földrajzi eltéréseket mutat, mert Afrikában, Kínában sokkal gyakoribb, mint a fejlett nyugati országokban. Ez annak köszönhető, hogy kialakulásában fontos szerepet játszik az elégtelen higiéniás körülmények. A hepatitis B vírus (HBV) a vér és testnedvek útján, transzfúzióval, intravénás kábítószer-élvezettel, szexuális érintkezéssel terjedő infekció. A vírussal fertőzött májsejteket az immunrendszer elpusztítja: a folyamat akut hepatitis képében zajlik, mely az esetek többségében következmények nélkül gyógyul.

A fertőzések 5–10 százalékában azonban a gyulladás elhúzódik, a krónikus hepatitis talaján májzsugorodás (cirrhosis) alakul ki, ez pedig mintegy százszorosára növeli a hepatocelluláris carcinoma kifejlődésének valószínűségét. A vírusfertőzés és a májdaganat megjelenése között évtizedek telhetnek el. Bár a hepatitis B vírus az állatvilág legkisebb genommal rendelkező vírusa – a 3.2 kb méretű cirkuláris DNS géntérképe és szekvenciája is ismert.

Patomechanizmusa[szerkesztés]

A HBV-fertőzés célsejtjei a hepatociták. A fertőzött sejtben a részlegesen kettősszálú cirkuláris genom teljes hosszában kettős szálúvá egészül ki, a sejtmagba jut, és megkezdődik az mRNS-szintézise a vírusgenom egymást átfedő génrégióiról. A C- régióról 2 fehérje képződik, a HBeAg és a már említett, virionhoz kötött HBcAg. A HBV egy transzaktivátor proteint (X) is kódol, amely a virális expresszió szabályozása mellett mitotikus jelátviteli folyamatokat is aktivál és a p53 fehérjétköti meg. A HBsAg-t az S régió kódolja. A HBV saját virális polimerázt kódol (P), amely reverz transzkriptázként működik. A replikációhoz szükséges vírusfehérjék szintézisét követően teljes genom hosszúságú RNS íródik át és a virális polimerázzal együtt a citoplazmában összeszerelődő üres kapszidba csomagolódik., Itt a genomi RNS-ről a P polimeráz elkezd cDNS-t szintetizálni, előbb a komplementer szálat, majd az RNS templát lebontása után a másik DNS szálat is, amely viszont csak részben készül el a virion kiszabadulásáig.

A reverz transzkripció következménye, hogy egyes reverz transzkriptázgátló antivirális szerek a HBV terápiájában használhatók, de csak korlátozottan, mert a reverz transzkripció pontatlansága miatt könnyen szelektálódnak rezisztens mutánsok. Az összeszerelődött kapszid magára ölti a HBsAg-t tartalmazó burkot, és folyamatosan ürül a fertőzött májsejtből. A genomi RNS kapszidba csomagolásának hatékonysága alacsony, ezért üres (genomot nem hordozó) víruspartikulák is nagy mennyiségben ürülnek a keringésbe.

A HBV önmagában nem citotoxikus vírus, viszont a fertőzött májsejtek ellen kialakuló immunválasz következtében jelentős sejtpusztulás következik be, ami a májfunkciók zavarával, sárgasággal jár. Ilyenkor a HBeAg is nagy mennyiségben kijut a keringésbe.

A hepatokarcinogenezis mechanizmusa nem tisztázott. A legvalószínűbb a krónikus fertőzés és sejtpusztulás által kiváltott állandó regeneráció, fokozott sejtproliferáció malignus folyamattá alakulása. A hepatokarcinogenezisben szerepet játszhat egy vírusgenom által kódolt fehérje (HBX protein) is, mely celluláris gének expresszióját szabályozza. A vírus kóroki szerepét mindenesetre alátámasztja az a tény, hogy az anti-HBV vakcináció bevezetésével a hepatocelluláris carcinoma gyakorisága is lassan csökkenni kezdett.[18] A hepatitis C vírus RNS-vírus, hatását a HBV-hez hasonlóan fejti ki, mert specifikusan a májsejteket fertőzi, majd az esetek egy részében a krónikus hepatitis talaján hepatocelluláris carcinoma alakul ki.

Terjedése[szerkesztés]

A HBV-fertőzések parenteralis (a tápcsatornát megkerülve) úton terjednek. Vérrel, szexuális úton. A fertőzött személyek keringésében igen nagy mennyiségben van jelen a fertőzőképes vírus (akár 1010/ml), kicsi, szemmel nem látható vérszennyezések is szolgálhatnak fertőzőforrásként, ha közvetlen kapcsolatba kerülnek bőr- vagy nyálkahártya sérülésekkel. Az egészségügyi felhasználású vérkészítmények, illetve a donorok HBV-szűrésével, egyszer használatos eszközök alkalmazásával, valamint az orvosi eszközök szabályos sterilezésével a iatrogén átvitel teljes mértékben megelőzhető.

Fokozott veszélynek vannak kitéve viszont az intravénás kábítószerélvezők a közös tű és fecskendő használata miatt. A HBV vérrel történő átvitele a civilizáció terméke. Természetes körülmények között a vírus fő terjedési módja valószínűleg a szexuális terjedés, bár endémiás területen rossz higiénés és zsúfolt lakókörülmények között a környezetbe került vér és genitális váladék eredetű HBV sokáig fertőzőképes marad, és sérüléseken keresztül másokat is fertőzhet. A perinatalis átvitel elsősorban szülés alatt következik be.

SV40- és poliomavírus[szerkesztés]

A vírus-tumorigenezis legjobb modelle a majmok SV40-vírusa és az egerek poliomavírusa. Ezek a vírusok nagy hatásfokkal transzformálnak erre érzékeny szövettenyészeti sejteket, in vivo azonban sem természetes gazdáikban, sem más fajokban nem mutatnak tumorgenitást.[2]

SV40 promóter[szerkesztés]

SV40 (Simian vacuolating virus 40) egy majmokat és az embert is megfertőző DNS vírus. Ezt a polióma családba tartozó vírust Rhesus majom vese sejttenyészet vizsgálata közben fedezték fel 1960 körül, és kiderült róla, hogy számos különféle tumor képződését képes elindítani. A vírus a gazdasejt MHCI receptorán keresztül a VP1 glikoproteinjének segítségével jut be a sejtbe. A sejtmagban a sejt II-es típusú RNS–polimeráz enzime kötődik az 5 kb nagyságú vírusgenom SV40 promóteréhez, és elkezdi átírni a vírus korai génjeit.

Ezek a gének két fehérjét kódolnak:

  • kis antigént,
  • nagy T-antigént

A nagy T-antigénnek több szerepe is van: kikerül antigénként a sejt plazmamembránjába; szabályozza a virális gének mRNS szintézisét; és kötődik a vírusgenom replikációs origójához, iniciálva ezzel annak replikációját. Az SV40 promóter TATA-szekvenciája, s a tőle 5' irányban lévő GC-boxok és az enhanszer szabályozza a vírus korai, majd a kései génjeinek az expresszióját. A kései gének a korai gének komplementer szálain találhatók ellentétes leolvasásban; ugyanannak a promóternek a szabályozása alatt, s a GC-boxokhoz kötődő fehérjék döntik el a szintézis idejét és irányát.

CMV promóter (cytomegalovirus immediate-early promóter)[szerkesztés]

A citomegalovírusok a herpesz vírusok családjába tartoznak. A cytomegalovírus (CMV, HHV-5) a Betaherpesvirinae alcsaládba tartozó kettős szálú DNS genommal és burokkal rendelkező nagy méretű vírus. Citopátiás hatású vírus, a replikációs ciklus hosszabb, mint az alfa-herpesvírusoké, a fertőzött sejtből a virionok folyamatosan ürülnek, míg gazdasejt forrásai ki nem merülnek és a sejt maga el nem pusztul. A fertőzött szövetekben gyulladás és funkcionális károsodás alakul ki. A vírus a nevét arról kapta, hogy a fertőzött sejt jelentősen megnagyobbodik. További jellegzetes citopátiás hatás, hogy a magzárványok mellett perinukleáris citoplazmatikus zárványtest is kialakul, amit „bagolyszem” (owl’s eye) elváltozásnak neveznek a szakirodalomban. A "Bagoly szem" sejtek CMV-vel fertőzött tüdő biopsziás mintájából . A nyilak néhány tipikus "bagoly szem" sejtre mutatnak. CMV-vírusra specifikus immunhisztokémiai festés (Dr. Gulfaraz Khan szívességéből, Department of Microbiology and Immunology, UAE University, UAE)

A CMV-fertőzés célsejtjei az exocrin mirigyek és a vesetubulusok hámja, valamint a monociták és az endotélsejtek. Igazi látencia a monocitákban alakul ki, amelyből a reaktiválódást a makrofággá alakulás stimulálja. Az immunrendszer elől rejtett vesetubulus hámsejtekben kismértékű tartós vírusszaporodás maradhat fenn az akut fertőzési szakasz lezajlása után. Ép immunrendszer mellett a fertőzés reaktivációja nem okoz megbetegedést, de tünetmentes ürítés előfordulhat. A fertőzés elsősorban nyállal terjed, de a genitális váladékban, anyatejben is ürülhet a CMV azaz szexuális úton, és anyáról újszülöttre is terjedhet a vírus. A mononukleáris sejtek révén transzplacentárisan anyáról magzatra, illetve transzfúzióval és szervtranszplantációval is átvihető a CMV-fertőzés.

Ép immunrendszer mellett a primer fertőzés lehet tünetmentes vagy mononucleosis infectiosa alakulhat ki, amelyben a heterofil agglutinációs teszt (lásd Epstein–Barr-vírus) negatív, abnormális májfunkció, esetleg enyhe hepatitis jellemzi. Immunológiailag károsodott egyénekben, különösen a celluláris immunitás gyengülése miatt mind a primer, mind a reaktiválódó fertőzés súlyos megbetegedést okozhat. A szervtranszplantációkat követő antirejekciós terápia egyik leggyakoribb mellékhatása a CMV pneumonitis. AIDS-ben inkább chorioretinitis, colitis, encephalitis formájában jelentkezik a CMV-fertőzés.

Promóterük nagyon erős, nagymértékű expressziót biztosít, ezért is használjuk az expressziós vektorainkban. Állandó kifejeződést biztosít, de a tapasztalatok szerint működése eléggé szövet- és sejtfüggő.

Onkogén vírusok okozta daganatok
Vírus Százaléka rák Kapcsolódó ráktípusok
Hepatitis B (HBV) Májrák[19][20]
Hepatitis C (HCV) Az 1B típushoz társított májrák[19][20]
Human T-limfotrópikus vírus (HTLV) 0.03 Felnőtt T-sejtes leukémia[21]
Human papillomavirus (HPV) 5.2 16- és 18-as típusú méhnyakrák,[22] végbélrák,[22] péniszkarcinóma,[22] vulvadaganat, and HPV-pozitív száj-garatüregi karcinóma.
Kaposi-szarkómához társuló herpeszvírus (HHV-8) 0.9 Kaposi-szarkóma, multicentrikus Castleman-betegség és primer effuziós limfóma
Merkel-sejt poliomavírus (MCV) NA Merkel-sejtes karcinóma
Epstein–Barr vírus (EBV) NA Burkitt-limfóma, Hodgkin-limfóma, Poszt-transzplantációs limfopoliferatív betegség és Orr-garatüregi karcinóma.[23]

Retrovírusok, onkogén RNS-vírusok[szerkesztés]

Az onkogén RNS-vírusok ugyanazon vírusosztály tagjai. Az első RNS tumorvírust Peyton Rous fedezte fel 1911-ben a csirkék róla elnevezett Rous sarcoma vírusát. A fordított információátvitelből származik az onkogén RNS-vírusok általánosan használt neve a retrovírus elnevezés. Különböző gerinces fajok számos retrovírusát ismerjük. Az RNS vírusok közül csak néhány retrovírus hoz létre tumort.

Reverz transzkriptáz enzim[szerkesztés]

A retrovírusok borítékkal rendelkező, pozitív szálú RNS genomot tartalmazó, sajátságos morfológiával és replikációs mechanizmussal rendelkező vírusok. Jellemzőjük, hogy RNS függő DNS polimeráz enzimet, reverz transzkriptázt(RT) tartalmaznak, innen ered a nevük, amely az RNS genomot DNS-sé írja át. A vírusreplikáció során ez a provirális DNS vagy provírus egy másik virális enzim, az integráz segítségével beépül a gazdasejt kromoszomális DNS-ébe.

Baltimore és Temin 1970-ben mutatták ki a reverz transzkriptáz enzimet, és bizonyították szerepét a retrovírus replikációban. Ez a felfedezés, amelyért 1975-ben orvosi Nobel-díjat kaptak, megdöntötte a genetika centrális dogmáját, miszerint a genetikai információ csak DNS-RNS-fehérje irányban haladhat. A retrovírusokban az RT segítségével RNS-ről mint templátról készül DNS-kópia. A retrovírusok

  • a gazdasejt DNS-éből átvett proto-onkogéneket beépítik a virális genomba
  • rekombinációval beépítik a virális genomba, és az így kialakult virális onkogént transzdukcióval új befogadó sejtekbe viszik át
  • virális DNS valamely celluláris proto-onkogén közelében integrálódik és aktiválja (cisz aktiváció),
  • integrálódik a gazdasejt genomjába úgy, hogy a proto-onkogént szerkezetileg módosítja (inszerciós mutagenezis).

Mindhárom mechanizmus aktiválhatja a celluláris proto-onkogéneket.

Biológiai viselkedésük alapján ezeket a vírusokat két nagy csoportba lehet besorolni:

  • erősen onkogén retrovírusok
prototípusa a Rous sarcoma vírus (RSV). Csirke bőre alá fecskendezve ez a vírus 1-2 hetes latenciával sarcomaképződést idéz elő. A tumor poliklonális jellegű, azaz több, egymástól függetlenül transzformálódott sejtből képződött sejtpopuláció alkotja. Szövettenyészetben az RSV hatékonyan transzformál csirkesejteket, melyek vírust is termelnek. Különböző gerinces fajok (pulyka, egér, patkány, macska, majom) több mint 40 erősen onkogén hatású retrovírusát ismert.
  • gyenge onkogenitású retrovírusok
egyik példája az avián leukaemiavírus (ALV). Az ALV-vel megfertőzött csirkékben több hónapos inkubáció után limfóma alakulhat ki, mely szinte mindig monoklonális, a daganatsejtek egyetlen transzformált sejt utódai. Csirkesejttenyészetben a vírus replikálódik, de nem transzformálja azokat. Hasonlóan az erősen onkogén retrovírusokhoz, a gyenge onkogenitású vírusok is számos gerinces fajban előfordulnak.

Az erősen és gyengén transzformáló retrovírusok eltérő biológiai viselkedése arra utal, hogy onkogén hatásukat merőben különböző úton érik el, és ez az erősen onkogén vírusok esetében sokkal hatékonyabb mechanizmus.

A retrovírusfertőzés lépései[szerkesztés]

A retrovírus életciklusa

Az infekció in vitro (szövettenyészeti) és in vivo körülmények között hasonló módon megy végbe. A virion, víruspartikulum megtapad a fertőzött sejt felszínén, burka egyesül a sejthártyával, a nukleokapszid pedig bejut a citoplazmába. A nukleokapszidot két azonos nukleotidsorrendű, nagyméretű genomiális RNS-molekula, strukturális fehérjék (Gag proteinek) és reverz transzkriptáz molekulák alkotják. A felszabaduló RNS-genomon, tRNS-primer segítségével a reverz transzkriptáz kettős láncú DNS-másolatot készít. A bonyolult szintetikus folyamat eredményeképpen a cDNS két végén azonos szekvenciájú szakaszok, LTR-szekvenciák képződnek, melyek a vírusfertőzés további lépéseiben döntő szerepet játszanak. (long terminal repeat, azaz hosszú láncvégi ismétlődés) A vírus-DNS bejut a sejtmagba és beépül, integrálódik a celluláris genomba. A vírus-cDNS genomba épülését az integráz enzim katalizálja, melyet a vírusgenom kódol.[24]

Az integráció helye véletlenszerűen dől el, maga a folyamat alapvető fontosságú a vírus életciklusában. Az integrálódott vírus-DNS, melyet provírusnak nevezünk, az LTR-ek végeivel kapcsolódik a gazdasejt DNS-éhez. Mindkét LTR – hiszen azonos szekvenciájúak – tartalmaz promóter-, enhancer-régiókat és poliadenilációs elemet. A proximális (upstream) LTR RNS-polimeráz II promóterként, a disztális (downstream) LTR pedig terminátorként működve a provírus átírását irányíthatja. Rajta a teljes vírusgenomnak megfelelő RNS-molekulák és rövidebb mRNS-ek is képződnek, érés után kijutnak a citoplazmába és ott vírionfehérjék szintézisét irányítják.

A vírusfehérje prekurzorok proteolítikus hasítását, érését a vírus saját proteáz enzime végzi. Az Env proteinek beépülnek a sejtmembránba és megkötik a citoszólban összeszerelt nukleokapszid partikulumokat. Az új vírionok sarjadzással válnak le a sejtfelszínről. A vírus szaporodását is biztosító fertőzés tehát általában nem pusztítja el a sejtet, a fertőzés nem lítikus. Ugyanakkor a sejt malignusan transzformálódhat is és a vírustermelést is folytathatja.

(Ellentétben az onkogén DNS-vírusokkal, melyek esetében a vírusgenom beépülése a fertőzött sejt DNS-ébe nagyon ritka esemény, a provírus-integráció a retrovírusok életciklusának része, minden sikeres fertőzés során bekövetkezik.)

Retrovirális onkogének[szerkesztés]

Retrovirális replikáció lépései

Az erősen és gyengén transzformáló retrovírusok eltérő biológiai viselkedése arra utal, hogy onkogén hatásukat merőben különböző úton érik el, és ez az erősen onkogén vírusok esetében sokkal hatékonyabb mechanizmus. Molekuláris okait transzformáció-defektív RSV-mutánsok (td-RSV) tanulmányozásával tisztázták. A td-RSV-mutánsok viselkedése hasonló az avián leukaemiavíruséhoz: csirke fibroblasztokban replikálódnak, de nem képesek transzformálni azokat. Genomjuk pedig kb. 1500 nukleotiddal rövidebb mint a vad-típusú RSV-é (vt-RSV). Az volt a logikus feltételezés, hogy ez az RNS-szakasz tartalmazza a transzformációért felel információt, a retrovirális onkogént. Az RSV onkogénjét 1976-ban Michael Bishop és Harold Varmus azonosította. Vad-típusú RSV RNS-én reverz transzkriptáz segítségével egyes láncú, tríciummal jelölt cDNS-fragmentumokat szintetizáltak, majd ezeket td-RSV RNS-ével hibridizálták.[25][26]

A retrovirális onkogének öt fajtája[szerkesztés]

  • Az src és az ehhez hasonló onkogének tirozin kinázok a növekedésszabályozási jelek átadásában vesznek részt.
  • Bizonyos onkogének növekedési faktorokat kódolnak, a v-sis onkogén a simian szarkómavírusban olyan fehérjét kódol, amelyik nagyon hasonlít az ún. a vérlemezke-növekedési faktorhoz (platelet derived growth factor), ami a fibroblasztok, a simaizomsejtek és a gliasejtek szaporodását is stimulálja.
  • A harmadik típusú onkogének növekedésifaktor-receptorok. Például a v-erb A onkogén a tiroxinhormon receptorát kódolja, míg a v-erb B a felhám-növekedési faktor (epidermal growth factor) receptor módosult formáját kódolja, az utóbbi ráadásul még tirozin kináz aktivitást is mutat.
  • A negyedikfajta onkogén az ún. ras fehérjéket kódolja. Ezen fehérjék 21 kDa molekulatömegűek és GDP-GTP kötéscsere révén fejtik ki jeltovábbító hatásukat. Egyetlen mutációval elveszthetik GTP-áz-aktivitásukat, és ez vezethet rendkívüli rákkeltő képességükhöz.
  • Számos sejtmagbeli fehérjét kódoló vírusba került gén onkogén lehet. Pl. a csirkék leukémiáját okozó myeloblastis vírus (myb génjének) produktuma, a magbeli transzkripciót teszi károssá.
Retrovirális onkogének jellemzői:
Onkogén Vírusgazda Vírus-indukált tumor Onkoprotein funkció
src csirke szarkóma non-receptor tirozin-proteinkináz
fos egér csontszarkóma transzkripciós faktor
ras patkány erythroleukaemia, szarkóma Monomer G-protein
sis majom szarkóma PDGF

A vírusgenomok géntérképének, majd szekvenciájának megállapításával kiderült, hogy a gyenge onkogenitású ALV-genom a kapszidfehérjék gag-, a reverz transzkriptáz pol- és a burokfehérje env-génjét tartalmazza, míg az RSV-genomban ehhez még az src is csatlakozik. Az erősen onkogén retrovírusok genomjának vizsgálata ezután azt is kideritette, hogy a v-src-génen kívül közel harminc további retrovirális onkogén is létezik. Ezek különböző biokémiai aktivitással rendelkeznek (néhány példát az 54.1. táblázat tartalmaz) és valamennyinek létezik protoonkogén megfelelője. Kiderült az is, hogy az RSV különleges abban az értelemben, hogy tartalmazza a vírusszaporodáshoz szükséges összes gént (gag, pol, env). A legtöbb erősen onkogén hatású retrovírus defektív: a retrovirális onkogén a genom egy részét helyettesíti. Ezek a vírusok csak segítő helper-vírus jelenlétében képesek szaporodni, mely szolgáltatja számukra a vírion felépítéséhez szükséges fehérjéket.

Humán retrovírusok[szerkesztés]

A retrovírusok szerepe az emberi daganatképződésben elhanyagolható. A humán T-sejtes leukaemia vírus két típusa (HTLV-1 és -2) ritka vérképzőszervi daganatok kialakulásáért tehető felelőssé. Óriási epidemiológiai jelentősége van viszont a hasonló szerkezetű humán immundeficiencia vírusnak (HIV), amely a rettegett AIDS kórokozója. Ez a vírus azonban nem daganatkeltő, hanem lítikus fertőzést okoz, egy bizonyos T-sejt-populációt pusztít el, ami az immunrendszer összeomlásához vezet.[27]

Retrovírusok vektorok[szerkesztés]

A retrovírusok RNS-t tartalmazó tumorvírusok. A géntechnikákban nemcsak, mint vektort alkalmazzák, hanem segítségükkel ismerték meg és termeltetik a reverz transzkriptáz emzimeket, melyek a in vitro DNS rekombináns technika egyik fontos segédanyaga.

  • A különböző RNS vírusok felépítése nagyon hasonló
az RNS-genom egy középső magban (core) található egy kevés reverz transzkriptáz enzimhez és szerkezeti fehérjéhez (GAG) kapcsolódva. A retrovírusok genomja két egymással teljesen megegyező RNS lánc dimerje. Az RNS mérete 8-10 kB, de egyes defektív vírusoknál a méret mindössze 3,2 kB. A vírus RNS genomjára jellemző, hogy az emlősgenom m-RNS-éhez hasonlóan az 5’ végén egy sapka (cap) a 3’ végén pedig poli-A farok található. Ezt a magot membránburok veszi körül. A membrán felépítése hasonló a gazdasejt sejtmembránjához és tartalmazza a vírus által kódolt glikorpoteint (env). Az erősen onkogén vírusok még egy negyedik fehérje kódját is tartalmazzák, a gazdasejt ráksejtté alakulásáért felelős fehérjét. A gyengén onkogén, krónikus vírusok nem alakítják a sejteket ráksejtté, csak lassan indukálnak daganatot.
  • fertőzés
minden esetben egy DNS-provírus intermedieren keresztül történik. A kétszálú DNS intermedier szintézisét az RNS alapján a reverz transzkriptáz enzim végzi. A kétszálú DNS a megfertőzött sejt magjába vándorol és ott rekombinálódik, a sejt genomjával, azaz beépül a gazdasejt kromoszómájába. A retrovírusok vektorként való alkalmazása kézenfekvő.

Szinte minden állatfajnál alkalmazhatóak célgénnek sejtbe, majd sejtmagba juttatására, a gazdasejt genomjába illesztésre és a kifejeződés biztosítására. módon nagyon sok állati sejtet, illetve sejttenyészetet lehetne ipari célokra, egyes fehérjék termeltetésére hasznosítani.

Vakcináció[szerkesztés]

Gardasil vakcina
HPV fa

A daganatok tanulmányozásához számos kísérleti modellt dolgoztak ki. Az immunrendszer potenciális szerepére a daganatok elleni védelemben a tumor transzplantációs antigének felfedezése utalt. A transzplantálható tumorok egy adott egértörzsben kilökődés nélkül átültethetőek, azaz nem váltanak ki immunválaszt. Ha azonban a recipiens egeret először immunizálták elölt daganatsejtekkel, a beültetett daganat elpusztult. Kémiai úton indukált daganatok esetén ez a védettség minden tumor egyedi jellemzője volt, azaz az egyik daganattal való immunizálás nem adott védelmet egy másik daganat ellen (egyedi, eltérő mutációk). Onkogén vírusok által kiváltott daganatok esetén viszont az oltás védelmet adott az azonos vírus okozta elváltozás ellen (közös vírus eredetű epitópok).

A vakcíniavírusokat un. „élő vakcínák" előállítására is használják. Ez azt jelenti, hogy emberre vagy állatra veszélyes vírusok antigénjének genetikai kódját beépítik a vakcíniavírus genomjába, majd fertőznek vele. Ilyenkor a kórokozó antigénje immunválaszt és antitesttermelést vált ki a beoltott emberben, s ily módon ad védettséget, vagyis aktív immunizálást végeznek ártalmatlan oltóanyaggal.

A tumorvakcinák az immunterápiás eljárások egyik fajtáját képviselik. A tumorvakcinákat a tumorok vagy a tumort okozó patogének ellen használják terápiás célra. A hagyományos profilaktikus vakcinák egészséges (fertőzött, de nem rákos) embereket védik meg a fertőzéstől, a terápiás vakcinák viszont rákos embereket, akiknek az immunrendszere legyengült az előzetes kezelésektől. Két fő típusuk van:

  • profilaktikus (megelőző) vakcinák

egészséges embereket kezelnek, a vírus jelen van, de még nem okozott rákot, megelőzzék a betegség kialakulását. Ez a terápia rendszerint rákot okozó vírusok (pl. HPV) ellen irányul.

  • terápiás vakcinák

rákos betegeket kezelnek vele, a vakcinák előállításához az immunizáláshoz rákos sejtet, a rákos sejteken kifejeződő molekulákat, vagy rákot okozó vírusokat használnak.

Humán papillómavírus (HPV) elleni vakcinák[szerkesztés]

HspE7 felépítése

Rekombináns úton előállított víruskapszid vakcinával egyes típusok (6, 11, 16, 18) által okozott fertőzéseket lehet megelőzni. A vakcina akkor megbízható, ha a HPV-fertőzés előtt, azaz a szexuális élet megkezdése előtt adják. A későbbiekben végzett vakcinálásnak csökken a hatékonysága. Jelenleg nem ismert, hogy más HPV genotípusok ellen mennyire véd a vakcina. Bár a vakcinálás rövid távon megelőzi a rákmegelőző elváltozások kialakulását, legalább egy évtizedre lesz szükség annak igazolására, hogy az invazív méhnyakrákot is megelőzi-e. Addig is minden szexuális életet élő nőnek – akár részesült vakcinálásban, akár nem – rendszeresen részt kell venni nőgyógyászati rákszűrésen

Azok a vakcinák, amelyek megakadályozzák a fertőzését bizonyos típusú humán papillómavírusnak. Kapható vakcinák kettes, négyes, vagy kilences típusú HPV ellen.[28] Minden vakcina véd a HPV 16-os és 18-as típusa ellen, melyek hatására a legnagyobb kockázat a méhnyakrák kialakulásában. Úgy becsülik, hogy megakadályozzák a 70%-at a méhnyakrákos, 80%-át az anális daganatoknak , 60% -a hüvelyráknak, 40% szeméremtest ráknak, és esetleg néhány száj rákos esetet is.[29] Emellett megakadályozza néhány genitális szemölcsöt is a 4. és 9. HPV típusokat.

Jelenleg világszerte többféle vakcinát árusítanak, amelyek a HPV néhány fajtája ellen fejlesztettek ki:

Mindkettő védelmet nyújt a 16-os illetve 18-as típusú humán papillomavírus első alkalommal történő fertőzés ellen, ezek a típusok találhatók meg több rákbetegség során a betegekben. A Gardasil a HPV 6 és 11-es típusok ellen hatásos Merck szerint, amelyek a genitális szemölcsök 90%-áért felelősek. Mindkét oltást három adagban adják be hat hónap alatt. Nők és férfiak is vírushordozók lehetnek. A legtöbb országban csupán nők részére hagyták jóvá, ám az USA-ban és az Egyesült Királyságban férfiak is megkaphatják. [32]

HPV-vakcinák mellékhatásai[szerkesztés]

Az Európai Gyógyszerügyi Hivatal nem állapított meg ok-okozati kapcsolatot a HPV-ellenes oltások és a komplex regionális fájdalom-szindróma, illetve a poszturális ortosztatikus tachikardia szindróma között, így nem módosították az alkalmazási előiratokat.

Az Európai Gyógyszerügyi Hivatal (EMA)felülvizsgálta a humán papillomavírus (HPV) elleni oltások biztonságossági- és mellékhatásprofilját. Az EMA 2015 júliusában, Dánia kezdeményezésére indította a HPV-ellenes vakcinák felülvizsgálatát. A vizsgálat tárgya az egyes jelentések szerint ritkán, de valószínűsíthetően az oltásokhoz köthetően előforduló komplex regionális fájdalom szindróma (complex regional pain syndrome, CRPS), illetve poszturális ortosztatikus tachikardia szindróma (postural orthostatic tachycardia syndrome, POTS) volt.

CRSP/POTS[szerkesztés]

A CRSP a szervezetnek a lágyrészeket, illetve idegeket érintő sérülésekre adott abnormális válaszreakciója, amelysorán krónikus fájdalom, duzzanat és bőrelváltozások lépnek fel. Az utóbbi időben jelentek meg olyan esettanulmányok, amik a HPV-vakcinák lányoknál történő intramuszkuláris alkalmazását követően fellépő CRSP-ről számoltak be. POTS-esetén felülés vagy felállás után a szívfrekvencia jelentős mértékben (több mint 120 1/perc-re) megnövekszik, miközben a vérnyomás állandó marad, illetve szédülés, ájulás, fej- és mellkasi fájdalom, valamint gyengeség jelentkezik.

A humán papillomavírus ellenes vakcinák Gardasil/Silgard, Gardasil 9, illetve Cervarix néven kerültek forgalomba az Európai Unió országaiban. A mindkét nemnél alkalmazható Gardasil-t a méhnyak, a végbél és a genitális szemölcsök premalignus és malignus elváltozásainak megelőzésére engedélyezték 2006-ban. A vakcina a HPV 4 szerotípusa (HPV 6, 11, 16 és 18) ellen nyújt védelmet. A Gardasil 9szuszpenziós injekció a kórokozó 9 szerotípusától (6, 11, 16, 18, 31, 33, 45, 52, 58) véd. A nőknél és lányoknál alkalmazandó Cervarix 2007 szeptemberétől van forgalomban és a cervix, valamint a szeméremtest premalignus és malignus elfajulásaitól (HPV 16 és 18) óv.

A vakcinák az engedélyezésüket követően több országban a nemzeti immunizációs programok részeivé váltak. Eddig mintegy 63 millió nő/lány részesült Gardasil/Silgard, illetve több mint 19 millió Cervarix oltásban. Oltás nélkül is felléphet POTS.

A CRPS és a POTS nem olyan tünetek, amik kizárólag a HPV-oltásokkal hozhatók kapcsolatba. Az EMA PRAC (Farmakovigilanciai Kockázatértékelő Bizottság) alapján a 10 és 19 év közötti lányoknál, akiknél az oltás felvétele javasolt, 1 millió főre vetítve évente mintegy 150 POTS-os esettel lehet számolni – HPV-oltás nélkül is.[33]

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. MOLECULAR BIOLOGY GENE OF THE S E V E N T H E D I T I O N JAMES D. WATSON ALEXANDER GANN Cold Spring Harbor Laboratory Cold Spring Harbor Laboratory Copyright # 2014, 2008, 2004 Pearson Education, Inc. All rights reserved
  2. ^ a b Molekuláris sejtbiológia Szeberényi József Publication date 2014 Szerzői jog © 2014 Dialóg Campus Kiadó Copyright 2014., Szeberényi József
  3. A háziállatok fertőző betegségei (Állatorvosi járványtan II.) Varga, János Tuboly, Sándor Mészáros, János Publication date 2007 Szerzői jog © 2007 Varga János, Tuboly Sándor, Mészáros János
  4. T E N T H E D I T I O N William S. Klug T H E C O L L E G E O F N E W J E R S E Y Michael R. Cummings I L L I N O I S I N S T I T U T E O F T E C H N O L O G Y Charlotte A. Spencer U N I V E R S I T Y O F A L B E R T A Michael A. Palladino MONMOUTH UNIVERSITY Boston Columbus Indianapolis New York San Francisco Upper Saddle River Amsterdam Cape Town Dubai London Madrid Milan Munich Paris Montréal Toronto Delhi Mexico City São Paulo Sydney Hong Kong Seoul Singapore Taipei Tokyo Copyright ©2012, 2009, 2006 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings, 1301 Sansome Street, San Francisco, California 94111. All rights reserved.
  5. ^ a b Az orvosi mikrobiológia tankönyve Pál, Tibor Publication date 2013 Szerzői jog © 2013 Tibor, Pál; Szerzők
  6. Created by XMLmind XSL-FO Converter. A Gerontológia Molekuláris és Klinikai Alapjai írta Kvell, Krisztián, Pongrácz, Judit, Székely, Miklós, Balaskó, Márta, Pétervári, Erika, és Bakó, Gyula műszaki szerkesztő: Bencze, Zsolt, Csöngei, Veronika, Czulák, Szilvia felelős szerkesztő: Kvell, Krisztián, Pongrácz, Judit, Székely, Miklós, Balaskó, Márta, Bakó, Gyula, Bognár, Rita Publication date 2011 Szerzői jog © 2011 Pécsi Tudományegyetem Copyright 2011, Dr. Kvell Krisztián, Dr. Pongrácz Judit, Dr. Székely Miklós, Dr. Balaskó Márta, Dr. Pétervári Erika, Dr. Bakó Gyula
  7. (1908) „Experimentelle Leukämie bei Hühnern”. Zentralbl. Bakteriol. Parasitenkd. Infectionskr. Hyg. Abt. Orig. 46, 595–609. o.  
  8. Rous P (1911). „A sarcoma of the fowl transmissible by an agent separable from the tumor cells”. Journal of Experimental Medicine 13 (4), 397–411. o. DOI:10.1084/jem.13.4.397. PMID 19867421.  
  9. (2005. február 1.) „Peyton Rous: father of the tumor virus”. The Journal of Experimental Medicine 201 (3), 320. o. DOI:10.1084/jem.2013fta. PMID 15756727.  
  10. Bittner JJ (1942. május 1.). „The Milk-Influence of Breast Tumors in Mice”. Science 95 (2470), 462–463. o. DOI:10.1126/science.95.2470.462. PMID 17736889.  
  11. (1915. november 1.) „FURTHER INVESTIGATIONS ON THE ORIGIN OF TUMORS IN MICE : I. TUMOR INCIDENCE AND TUMOR AGE IN VARIOUS STRAINS OF MICE”. The Journal of Experimental Medicine 22 (5), 646–673. o. DOI:10.1084/jem.22.5.646. PMID 19867946.  
  12. Created by XMLmind XSL-FO Converter. Molekuláris biológia I-II. Bálint, Miklós Készült a TÁMOP-4.2.5.B-11/1-2011-0001 számú projekt keretében, a korábban nyomtatásban is megjelent Molekuláris biológia I-II. c. kiadvány alapján. Azonossági szám: MK-1304101/I-II. ISBN 963-16-2654-7 Műszaki Könyvkiadó Kft., Budapest
  13. Created by XMLmind XSL-FO Converter. Megelőző orvostan és népegészségtan Ádány, Róza Publication date 2011-09-01 Szerzői jog © 2011-09-01 Róza, Ádány; Szerzők
  14. Weinberg, R. A. (2007): The Biology of Cancer. Garland Science, Taylor & Francis Group. 65–73.
  15. Antman, K., Chang, Y. (2000): Kaposi’s sarcoma. N. Engl. J. Med. 342, 1027–1038.
  16. Alami, R. M., Minger, K.: Human papillomaviruses. Science & Medicine, 1998/3, 28–35.
  17. Az orvosi mikrobiológia tankönyve Pál, Tibor Publication date 2013 Szerzői jog © 2013 Tibor, Pál
  18. Lee, W. M. (1997): Hepatitis B virus infection. N. Engl. J. Med. 337, 1733–1745.
  19. ^ a b Koike K (2007. június 1.). „Hepatitis C virus contributes to hepatocarcinogenesis by modulating metabolic and intracellular signaling pathways”. Journal of Gastroenterology and Hepatology 22 Suppl 1, S108–11. o. DOI:10.1111/j.1440-1746.2006.04669.x. PMID 17567457.  
  20. ^ a b (2007) „HIV-HBV and HIV-HCV coinfection and liver cancer development”. Cancer Treatment and Research 133, 241–52. o. DOI:10.1007/978-0-387-46816-7_9. PMID 17672044.  
  21. (2007) „Telomerase: a crucial player in HTLV-I-induced human T-cell leukemia”. Cancer Genomics & Proteomics 4 (1), 21–5. o. PMID 17726237.  
  22. ^ a b c (2007. szeptember 1.) „Human papillomavirus and cervical cancer”. Lancet 370 (9590), 890–907. o. DOI:10.1016/S0140-6736(07)61416-0. PMID 17826171.  
  23. (2007. február 1.) „Epstein-Barr virus infection in humans: from harmless to life endangering virus-lymphocyte interactions”. Oncogene 26 (9), 1297–305. o. DOI:10.1038/sj.onc.1210240. PMID 17322915.  
  24. Cooper, G. M.: Oncogenes. Jones and Bartlett Publishers, Boston, 30–65, 1995.
  25. Cooper, G. M., Hausman, R.E. (2009): The Cell – A Molecular Approach. ASM Press, Washington, D.C., USA, 738–740.
  26. Weinberg, R. A. (2007): The Biology of Cancer. Garland Science, Taylor & Francis Group. 57–65, 73–82.
  27. Krieg, A. M.: Human endogenous retroviruses. Science & Medicine 1997/2, 34–43.
  28. http://www.who.int/wer/2014/wer8943.pdf
  29. http://www.mdpi.com/2077-0383/4/4/614
  30. http://www.ogyei.gov.hu/gyogyszeradatbazis/index.php?action=process&freetext=Cervarix+&product_name=0&marketing_authorisation=0&active_substance=0&atc_code=&registration_number=&dic_prescription=0&authorisation_date_from=&authorisation_date_to=&revoke_date_from
  31. http://www.ema.europa.eu/docs/hu_HU/document_library/EPAR_-_Summary_for_the_public/human/000721/WC500024634.pdf
  32. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ijc.24116/abstract;jsessionid=0FDFE63CAD382F0EB7030DD0EEBC3C34.f02t01
  33. http://www.pharmaonline.hu/gyogyszerek/cikk/az_ema_felulvizsgalta_az_hpv_vakcinak_mellekhatasait

Források[szerkesztés]

További információk[szerkesztés]

  • FEJEZETEK A MODERN BIOFARMÁCIÁBÓL, Dr. Halmos Gábor, tanszékvezető egyetemi tanár, Debreceni Egyetem, Orvos és Egészségtudományi Centrum, Gyógyszerésztudományi Kar, Biofarmácia Tanszék Kiadó • Budapest, 2011 © Prof. Dr. Halmos Gábor, 2011
  • Ali O, Wyatt D. Therapy of growth disorders. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 18(1):3- 8. 2011.
  • Bhatti Z, Berenson CS. Adult systemic cat scratch disease associated with therapy for hepatitis B. BMC Infect Dis. 23;7:8. 2007.
  • Davami F, Sardari S, Majidzadeh-A K, Hemayatkar M, Barkhrdari F, Omidi M, Azami M, Adeli A, Davoudi N, Mahboudi F. Expression of a Novel Chimeric Truncated t-PA in CHO Cells Based on in Silico Experiments. J Biomed Biotechnol. 108159. Epub 2010 Sep 22.
  • Christophersen NS, Helin K. Epigenetic control of embryonic stem cell fate.J Exp Med 2010; 207: 2287–2295.
  • Comyn O, Lee E, MacLaren RE. Induced pluripotent stem cell therpaies for retinal disease.Curr Opin Neurol 2010; 23:4–9.
  • Crane JF, Trainor PA. Neural crest stem and progenitor cells.Annu Rev Cell Dev Biol 2006; 22: 267–286.
  • Gilbert SF. Developmental Biology.2006 Sinauer Associates.
  • Lagasse E, Shizuru JA, Uchida N, Tsukamoto A, Weismann IL. Toward regenerative medicine.Immunity 2001; 14: 425–436.

Kapcsolódó szócikkek[szerkesztés]