Az elmúlt ötven évben a tudomány egyik legtermékenyebb felfedezési forrása a Caenorhabditis elegans, egy talajlakó fonálféreg – röviden C. elegans – volt. Ez az alig egy milliméteres állat volt az első, amelynek teljes genomját és idegrendszerét feltérképezték. Úgy tűnik, ez az egyszerű és könnyen tanulmányozható élőlény választ adhat a természet számos legnagyobb rejtélyére. Nem meglepő, hogy a fiatal biológusokat, akik az élet nagy kérdéseire keresik a választ, gyakran a szabadon élő fonálférgek megfigyelésére buzdítják. Egyre több kutatás állítja, hogy a C. elegans-hoz hasonló férgek nagy jelentőséggel bírhatnak az utóbbi évek egyik legelterjedtebb és legveszélyesebb emberi betegségcsoportjának, az autoimmun betegségeknek a kezelésében.
A tisztaság ára
A nyugati világban a 20. század eleje óta ugrásszerűen nőtt az allergiák és más immunrendszeri zavarok száma. Bár a pontos ok nem ismert, sok kutató a „higiéniai hipotézist” látja a háttérben. Eszerint a fertőző ágensektől védett, steril környezetünkben immunrendszerünk túlzottan reagál olyan dolgokra, amelyek korábban mindennaposak voltak.
Kép: Pixabay
A C. elegans rokonai között található parazita férgek valószínűleg a leggyakoribb ilyen kórokozók közé tartoztak. Ezek a férgek szimbiótaként éltek a beleinkben, és „visszafogták” immunrendszerünk túlzott reakcióit. Régészek féregpetéket találtak minden korábbi emberi maradványban, az ókori egyiptomi fáraóktól kezdve egészen Ötziig, a jégemberig. Azonban az 1900-as évek körül kezdődő hatalmas egészségügyi kampányoknak köszönhetően sikerült megszabadulnunk tőlük a fejlett országokban. Most, egy évszázados „féregtelenítő” hadjárat után, a kutatók meglepő felfedezést tettek: úgy tűnik, ezek a paraziták segítettek kordában tartani immunrendszerünket. „Paradoxonnak tűnik, hogy immunrendszerünk elutasítaná például testvérünk bőrét, ugyanakkor mégis boldogan és hosszú időre befogadná ezeket az idegen organizmusokat” – mondta Rick Maizels, a Glasgow-i Egyetem parazitológia professzora, a világ egyik vezető parazita immunmodulációs kutatója.
A béke megállapodása
Az, hogy ezek a férgek képesek voltak túlélni immunrendszerünk támadásait, egyfajta evolúciós kompromisszum eredménye. A kutatók kimutatták, hogy a parazita férgek olyan molekulákat választanak ki – egyfajta természetes gyulladáscsökkentőt – amelyek gátolják immunválaszunkat. Évmilliók alatt immunrendszerünk alkalmazkodott ezekhez a vegyületekhez, és ezt az állapotot vette alapul. Amikor kiirtottuk ezeket a parazitákat a szervezetünkből, egyúttal megszüntettük ezen természetes immunrendszer-szabályozó anyagok forrását is. Maizels és kollégái szerint ez magyarázhatja az allergiák és súlyos autoimmun betegségek, például a Crohn-betegség robbanásszerű növekedését az elmúlt évtizedekben.
„A paraziták nem akarják, hogy a gazdaszervezet különféle gyulladásos állapotok során elpusztuljon – még csak nem is akarják kiváltani ezeket a gyulladásos állapotokat –, ezért megtanultak mindenféle gyulladáscsökkentő molekulát termelni” – magyarázta Maizels. „Cserébe mi alkalmazkodtunk hozzájuk – ha túl erőteljesen reagálnánk a parazitákra, valójában több kárt okoznánk magunknak, mint hasznot.”
A tudomány válasza
Bár egy életveszélyes dióallergiában szenvedő ember hajlandó lehet lenyelni bármilyen féregpetét a gyógyulás reményében, a helyzet nem ilyen egyszerű. Ezeket a férgeket nem ok nélkül távolítottuk el a szervezetünkből – sokan súlyos betegségeket okoznak, és még a „kedvesebb” paraziták is több ezer vegyületet választanak ki, amelyek nem mind feltétlenül kívánatosak a véráramunkban. Szerencsére Maizels és mások munkájának köszönhetően új irányvonalat nyitottak a biotechnológia területén. Céljuk, hogy kihasználják ezen élőlények gyulladáscsökkentő hatásait anélkül, hogy magukat a férgeket kellene használni. „Ahelyett, hogy egy egész organizmust használnánk, amelynek vannak jótékony és káros hatásai is, alkotórészeire bontjuk őket, és csak azokat az összetevőket használjuk fel, amelyek jótékonyak” – mondta Maizels. „Filozófiailag ez a módja annak, hogy elkülönítsük a kárt a haszontól.”
A férgek titkos nyelve
Andrea Choe, a Holoclara biotechnológiai vállalat vezérigazgatója az egyik olyan innovátor, aki ezen az úton halad. Karrierjét a C. elegans tanulmányozásával kezdte, ahol az érdekelte, hogyan kommunikálnak a férgek egymással. „Azt gondoltam, hogy én akarok lenni a férgek Jane Goodall-ja – azt szeretném tanulmányozni, hogyan kommunikálnak a férgek” – mesélte Choe. Később kiderült, hogy maga Jane Goodall már foglalja ezt a címet. „Amikor végre találkoztam Jane-nel, elárulta nekem, hogy az első állatok, amiket valaha tanulmányozott, a férgek voltak.” Choe kutatása során felfedezte, hogy a különböző fonálféregfajok hasonló kémiai nyelvet használnak. „Egymillió év alatt soha nem gondoltuk volna, hogy a különböző fonálférgek többé-kevésbé ugyanazt mondhatják” – jelentette ki. „És én azt gondoltam: Király, oké, megcsináltuk. Megfejtettük a férgek kódját. Mi a következő lépés?”
Az áttörés
A válasz egy podcast részből jött, amelyben egy asztmás férfi arról mesélt, hogy Afrikában, a bányaféreggel (hookworm) történt fertőzés gyógyította ki a betegségből. „Azt gondoltam: Várjunk csak, mire is bukkantam? Mit csinálnak ezek a bélszimbionták, amelyek évmilliók óta velünk vannak, megvédhetnek minket?” – emlékezett vissza Choe. Maizels és csapata is éppen ekkor kezdte megérteni a folyamat mechanizmusát. Choe úgy döntött, hogy szakértelmét a féregnyelv megértésében felhasználva segít feltárni ezt a titkot.
A tabletta forradalma
Míg Maizels és mások azon dolgoztak, hogy azonosítsák a férgek által termelt gyógyító molekulákat, Choe elkezdte ezeket az anyagokat gyakorlati célokra felhasználni. A Holoclara nevű cége olyan szintetikus molekulákat fejleszt, amelyek utánozzák a férgek által termelt anyagok hatását. „Több mint egymillió éve a férgek egyszerűen csak lefuttatják saját klinikai vizsgálataikat az embereken – ez az emberiség történetének leghosszabb ideje futó gyógyszerfejlesztési programja” – mondta Choe. „Már nagyon régóta feltörik az emberi biológiát. Szóval azt hiszem, nagyot tévednénk, ha nem használnánk ki ezt a zseniális technológiát, amit kifejlesztettek.” A Holoclara célja, hogy a férgek hatóanyagait tabletta formájában lehessen beadni, így elkerülve a tényleges fertőzés kockázatait és kellemetlenségeit.
Vissza a természethez
Choe a Holoclara munkáját annak a tágabb trendnek a részének tekinti, amelyben a tudomány újra felfedezi a természet bölcsességét. „A CRISPR olyan baktériumokból származik, amelyek már több milliárd éve léteznek” – mondta. „Az Ozempic a viperagyík váladékából származik. Nem szabad figyelmen kívül hagynunk azt, amit a természet már kifejlesztett. Továbbá, ha nem romlott el, ne javítsuk meg.” A parazita férgekkel való újraalkotott kapcsolat csak egy példája annak, hogyan próbálják a tudósok helyrehozni azokat a problémákat, amelyek az emberiség és a természet egyre nagyobb mértékű elszakadásából erednek. „Nem csak parazitákról van szó – ez a természettel való teljes kapcsolatunk” – mondta Maizels. „Ez étrendi. Környezeti. Még a zöldterületektől való távolság is összefüggésben áll az asztma és az allergia magasabb szintjével.” Choe egyetért: „Nagyon óvatosnak kell lennünk, amikor bármit is nagyon gyorsan eltávolítunk. Mert egy dolgot megtanultam, hogy sokkal jobban össze vagyunk kötve, mint azt gondolnánk. Az egész földgömb egyetlen óriási áramköri lap.”
A férgek eltávolítása a szervezetünkből talán az egyik legjelentősebb beavatkozás volt az egészségünkre nézve. Ahogy Maizels megjegyezte: „A férgek erre fejlődtek ki. Ha az emberek találnak valamilyen gyulladáscsökkentő növényi terméket, az csak a véletlen műve. Amikor ránézünk a férgekre, tudjuk, hogy ők profik.”