VÉLETLENEK SOROZATA:

A KOREAI REPÜLŐGÉP ÉS A RÁK

Klein György
Karolinska Institut, Stockholm

A nagyon fiatalokat leszámítva az emberek többsége emlékszik arra az esetre, amikor 1983. augusztus 30-án szovjet felségterület fölött lelőtték a dél-koreai légitársaság KE 007 számú utasszállító repülőgépét. A fedélzeten tartózkodó 269 személy kivétel nélkül meghalt. A gép szinte hihetetlen mértékben, több mint 500 km-rel letért az előre meghatározott útvonaláról és közvetlenül lelövése előtt másodszor repült át a szovjet légtér szigorúan tiltott területén.

Felfoghatatlan volt, hogyan tudott egy utasszállító gép ilyen messze kerülni kijelölt útvonalától. Hogyhogy nem működött az a sok biztonsági rendszer? Miért nem történt meg időben a riasztás? Gombamódra kezdtek el szaporodni azon elméletek, melyek a berepülést kémtevékenységgel hozták kapcsolatba.

Az eset megtörténte után záporoztak a kölcsönös vádaskodások az Egyesült Államok és a Szovjetunió között. Az első szovjet kommentárok a szerencsétlen körülményeket próbálták hibáztatni. Nem sokkal ezután azonban Ogarov marsall, a szovjet kémelhárítás főnöke kijelentette, hogy a KE 007 berepülése bizonyíthatóan az Egyesült Államok és Japán által szervezett kémkedési akció volt. A KE 007 esetét mindkét oldal a másik fél rosszhiszemű politikájának bizonyítékaként használta ki.

Az ügy csak tíz évvel később zárulhatott le, miután az Oroszországból kiengedett bizonyítékok segítségével az akkor bekövetkezett események nagyrészt tisztázódtak. A bizonyítékok között van a gép fekete doboza, valamint mindkét fél repülésirányító állomásainak hanganyaga. Francia kutatócsoport igazolta ezen anyagok valódiságát.

A vizsgálat eredményét egy különjelentésben foglalták össze. A jelentés szerint a gépet az alábbi véletlen események sorozata térítette le útvonaláról, amely aztán a későbbi végzetes katasztrófához vezetett:
A kapitány és a személyzet már akkor nagyon fáradt volt, amikor Anchorageból elindultak, mivel a megengedett mennyiségnél többet repültek. A hangszalagon állandóan ásítás hallatszik, egyikük panaszkodik is, hogy alig tudja a szemét nyitva tartani. Ezen kívül nem működött a gép hipermodern navigációs rendszere, az INS (Inerciális Navigációs Szisztéma), mely a gépet helyes úton könnyedén irányította volna Korea felé. E rendszer segítségével el lehet kerülni a szubjektív navigációs hibákat. Az automata indítórendszer javítás alatt állt, ezért a kapitány a régebbi, kevésbé automatikus "robotpilótával" startolt. Máskor is előfordul, hogy a pilóták technikai okokból másik rendszerrel indulnak el és csak később kapcsolnak rá az INS-re, csakhogy a koreai gép kapitánya - a fáradtság miatt - megfeledkezett arról, hogy az INS-re váltson. Észre kellett volna azonban vennie az indítópanelen világító két kis fényt, mely narancssárgán világított zöld helyett, jelezve, hogy az INS-t nem kapcsolták be a felszállás után. Fáradt állapotban a kapitány valószínűleg nem fordított elég figyelmet a szokatlan szituációra, így kerülhetett sor a gép halálos kimenetelű útjára.

A szerencsétlenséghez hozzájárult az is, hogy a földi irányítókkal rossz volt a kapcsolat, ennek következtében a figyelmeztetések vagy nem jutottak el a géphez, vagy azokat nem értették meg rendesen.

Számos szokatlan esemény történt szovjet vonalon is. A beteg és öregedő Andropov, hogy a belső egységet erősítse, szigorú éberséget követelt meg a határsértő repülőgépekkel szemben. A dél-koreai gép esetében az oroszok abból indultak ki, hogy egy utasszállító gép nem kerülhetett ilyen messze kijelölt útvonalától, ezért az csak kémrepülő lehet. A szovjet irányítók figyelmeztették a gépet és felszólították a leszállásra. Ezt a dél-koreai gépen nyilvánvalóan nem hallották, a gép álmos pilótájának fogalma sem volt arról, hogy gépe szovjet terület felett tartózkodik.

Amikor az orosz vadászgép pilótájának szájából elhangzott, hogy "a tárgyat megsemmisítem", az előre nem látható események hosszú láncolatára tett pontot. A katasztrófa nem alapult valamilyen összeesküvésen, hanem éppen ellenkezőleg: sok apró véletlen esemény sorozatán, melyek önmagukban jelentéktelenek voltak, együtt viszont végzetessé váltak.

Hogy a dél-koreai gép történetének mi köze van a rák kialakulásához?

A sejtjeinket számos különböző jelzés irányítja, csakúgy, mint egy repülőgépet. Ahhoz, hogy egy sejt eltérjen a "számára kijelölt útvonaltól" - vagyis képes legyen függetleníteni magát a különböző "jelzések irányítása" alól előbb számos genetikai változáson kell keresztülmennie. Leggyakoribb tumorjaink öt-hét, néha még több sorozatos mutáció következményeképpen jönnek létre. Minden egyes mutáció viszonylag ritka esemény. Ráadásul a keletkezett mutációk elenyésző kisebbsége engedi meg a sejtnek, hogy valamivel többször osztódjék, mint azt egyébként megtehetné. De ennek következtében azon sejtek, melyek ilyen mutációt hordoznak, győznek a normális testvéreikkel vívott helyi szaporodási versenyben; végül egy nagyobb sejthalmazt képeznek, mely megjelenhet mint szemölcs, polip, vagy más fajta, önmagában jóindulatú tumor. Az ilyen tumor jól körülhatárolható, továbbra is ellenőrzött módon növekszik. Az új képződmény mégis talaja lehet a további mutációknak, melyek önmagukban szintén ritka eseménynek számítanak.

A kialakult kettős mutációt hordozó sejt immár ellenállhat számos növekedést szabályozó jelnek, és még olyan környezetben is képes szaporodni, ahol elődeinek el kellett volna pusztulnia. Behatolhat például olyan szomszédos szövetekbe is, ahol normális körülmények között semmi keresnivalója nincs. Hat-hét, alapjában hasonló hatású mutáció következtében a sejt teljesen elveszítheti osztódási kontrollját, ennek következtében őrült módon szaporodni kezd, míg végül elpusztítja a szervezetet, ezáltal önmagát is.

A rák kialakulásának folyamata ma már egyértelmű: az sok különböző, a sejtosztódás szabályozásában valamilyen módon szerepet játszó gén megváltozásának a láncolata. Ez nem volt ilyen világos a rákkutatás történetének korábbi szakaszában. Éppen ellenkezőleg: sok kutató a népszerű, és az általuk olyannyira vágyott idea bizonyításán dolgozott. miszerint a "rejtélynek" van egy egyetemes megoldása. Otto Warburg, a neves, Nobel-díjas biokémikus például azt gondolta, hogy a rákot egyetlen kémiai reakció okozza. A 60-as években a virológusok és a biokémikusok között az a nézet terjedt el, hogy egy víruscsalád okolható a rák kialakulásáért. Velük ellentétben a Nobel-díjas Linus Pauling kedvenc elmélete szerint a vitaminhiány. a szintén Nobel-díjas Szent-Györgyi Albert szerint pedig az elektronok reakcióba lépésekor bekövetkező hibás lépés lenne a ludas. Hibás elképzeléseik ellenére a fent nevezett személyek ugyanakkor saját kutatási területükön a század legnagyobb kutatói voltak.

Nem minden alap nélkül jegyezte meg valaki; hogy a kiemelkedő tudósok számára tudományos "temetővé" válhatnak a különböző ;,rák-elméletek".

Milyenek is azok a gének. amelyek a rák kialakulásakor mutálódnak? Négy nagy csoportba sorolhatjuk őket.

Az elsőt az úgynevezett onkogének csoportjának nevezzük. Ez egyébként helytelen elnevezés, melynek itt nem részletezendő történeti okai vannak. Miután a szervezetből érkező "jelzések" aktiválták őket, ezen gének feladata a sejtosztódás folyamatának elindítása, a teljes osztódási folyamat elősegítése. Ezen gének normálisan úgy működnek, mint a közlekedési lámpa: Hol pirosat, hol zöldet mutatnak egy előre meghatározott program szerint, mely programot a járműforgalom igénye szerint alakítottak ki. A mutáns, immár "rák-génné" változott onkogéneknek olyan a hatásuk, mint az elakadt közlekedési lámpának, mely csak zöld fényt mutat, ezáltal folyamatosan szabad utat engedve a sejtosztódásnak.

A második csoportot "tumor-szuppresszor" géneknek nevezzük, nekik ellenőrző funkciójuk van. Úgy kell elképzelnünk, mintha ezek üvegpalackok nyakai, vagy pedig határ-ellenőrző pontok lennének. Ezen gének megakadályozzák azt, hogy a sejt azelőtt "belecsússzon" a sejtosztódási ciklusba, mielőtt kívülről minden szükséges jelet megkapott volna, mielőtt teljesen felkészült volna az összes DNS- és fehérjeszintézishez szükséges folyamat véghezvitelére. A tumor-szuppresszor gének hozzájárulhatnak a tumorok kialakulásához. ha pontmutáció vagy kromoszóma-törés miatt elvesztik müködőképességüket.

Még két további "génpopuláció" létezik, melyek hozzájárulhatnak a rák kifejlődéséhez. A harmadik populációt olyan gének alkotják, melyek fokozzák vagy csökkentik a "programozott sejthalál", tudományos nevén az apoptózis valószínűségét. Minden magasabb rendű szervezet sejtjei kész programot hordoznak a sejt olyan életfunkcióinak elvégzésére, mint a légzés, a cukor elégetése, energiatermelés vagy sejtosztódás. Szintén előre van programozva mind a sejt belső struktúráját alkotó, mind pedig a sejtből kikerülő anyagok megtermelése. De ugyanúgy kész programjuk van a sejteknek a saját DNS-ük lebontása által indukált "öngyilkosságra" A sejtekbe be van építve az a képesség, hogy megsemmisítsék magukat, amennyiben többé nincsen rájuk szükség. Azokat a géneket, melyek ezt az öngyilkosságot vezérlik. "öngyilkos" géneknek nevezik, pedig ezek a gének igazából az életet szolgálják, nem a halált. Az apoptózis demonstrálására sok, mindenki által jól ismert példát lehetne felsorolni. Apoptózis segít például az ebihalnak, hogy elveszítse a farkát, amikor annak eljött az ideje. Programozott sejthalál szüntelenül zajlik a mi szervezetünkben is. Csak a vékonybél nyálkahártyájában körülbelül egy milliárd sejt lesz "öngyilkos" naponta, ami elengedhetetlen a nyálkahártya folyamatos anyagcseréjének és a sejtek újraképződésének szempontjából.

A halálprogram készen áll minden sejtben, mint egy gombnyomásra aktiválható bomba. Ezt a bombát számos, akár külső, akár a sejt belsejéből jövő jel aktiválhatja.

Hasonlóan az evolúció során kialakult más biológiai folyamatokhoz, a programozott sejthalált is több gén vezérli. A gének egyik része emeli, másik része csökkenti azt a küszöbértéket, amelyet az apoptózist előidéző jeleknek meg kell haladniuk, hogy kifejthessék hatásukat. Mutáció következtében megváltozhatnak a fent említett gének funkciói is. Például az apoptózist akadályozó egyik génnel is előfordulhat, hogy az az onkogéneknél már megismert módon "fennakad", minek következtében folyamatosan aktív marad. Egy másik, az apoptotikus mechanizmust kiváltó génnel pedig előfordulhat az, hogy kiesik, éppen úgy, mint a szuppresszor-gének. Mindkét mutáció hatása hasonló: az apoptotikus mechanizmust megnehezíti vagy kikapcsolja. Ez a mutáció - attól függően, hogy mely sejttípust sújtja - hozzájárulhat a leukémia vagy más tumorfajták kifejlődéséhez.

A negyedik géncsoportnak kulcsszerepe van abból a szempontból, hogy az előző három csoport fölé van rendelve, pontosabban szólva megkönnyíti, hogy a másik három csoport tagjai működni tudjanak. A könnyebb megértés érdekében vegyük a következő példát:

Az ultraibolya fény mutációkat idézhet elő. Károsítja a DNS-t, hatására többek között akadozni fog a DNS megkettőződése is. Az akadozásnak az az oka, hogy az UV fény hatására a dupla szálú DNS azonos szálán két, egymás mellett található timin nukleotid kovalensen összekapcsolódhat, minek következtében a megváltozott DNS-szálban TT (timin-dimer) található két T (timin) helyett. Van egy különös enzimrendszer, mely ezt a hibát olyan módon korrigálja, hogy a TT-t kihasítja az újonnan képződött DNS-szálból, így lehetőséget teremt új, immár korrekt bázispárosodásra. Létezik egy ritka örökletes betegség, amikor ez a kivágásért felelős, specifikus endonukleáz enzim nem működik, mert az enzimet kódoló gén mutációt szenvedett. Ezt a betegséget Xeroderma pigmentosumnak nevezik. A Xeroderma-pácienseknek egész életük során védeniük kell a bőrüket a fénytől, számukra még a közönséges nappali fény is rákkeltő. Mindig új rákos daganatok keletkeznek a bőrükben, melyek végül is elpusztítják őket.

Nem lehet pontosan tudni, hogy milyen gének mutálódnak, amikor bőrrákot kapunk. Részleteiben ugyan még nincs tisztázva, de valószínűleg a bőrrák esetében is ugyanazok a szabályok érvényesek, mint más tumoroknál. Az iménti példa azt mutatja, hogy egy ilyen, a DNS épségét minden sejtosztódás előtt ellenőrző rendszer kiesése elősegíti a rák kifejlődését. Sejtjeinknek számos DNS-kijavító rendszere van. Az úgynevezett p53 gént a "génállomány őrének" nevezik. Ez a gén DNS-sérülés esetén mindig aktiválódik. Normális esetben a p53 génről átíródott fehérje a sejtekben csak igen kis mennyiségben fordul elő. Ha a DNS például besugárzás vagy vegyi anyag hatására megsérül, a p53 fehérje mennyisége a sejtekben gyorsan emelkedni kezd. A fehérje hozzákötődik a DNS-hez és megállít mindenféle osztódási folyamatot. A leállás ideje alatt az előbb említett javító enzimek lehetőséget kapnak, hogy ellenőrizzék a DNS-állományt és korrigálják a sérült részeket. Ezáltal számos potenciális mutációt kiszűrnek.

A hibajavítás után a p53 mennyisége csökken, a sejtosztódás ismét megindulhat. Ha sérülés nagyobb annál, mint ami megjavítható, a p53 olyan reakciók sorozatát indítja el, ami apoptózishoz vezet - a sejt megsemmisíti önmagát. Azokban a családokban, amelyekben a p53 gén mutáció következtében megsérült, nem működik ez a mechanizmus, ezért a mutációk gyakoribbak lehetnek az átlagosnál. Több más DNS reparáló rendszer is létezik, ezért az emberek nem teljesen kiszolgáltatottak egyetlen gén mutációjának, de annak az esélye, hogy rákot kapnak, sokkal nagyobb az átlagosnál. Már további öt olyan gént azonosítottak, amelyek felelősek egy sor különböző DNS-helyreállító mechanizmusért. Ezen gének mutáció következtében történő kiesése megnöveli a többi gén mutációjának gyakoriságát. E gének valamelyikének mutációja okozza az úgynevezett "rákos családok" tagjainál a megnövekedett hajlamot arra, hogy bennük több, különböző típusú tumor is kifejlődhessen.

Olyan mutációk, melyek DNS-javító enzimek génjeit érintik, jól ismertek a mikrobiológia, elsősorban az élesztő-genetika területéről. A javító enzimek génjeit mutátor géneknek nevezik, mivel ezek mutációi megnövelik a lehetőségét annak, hogy más génekben keletkezett mutációk a hiba kijavítódása nélkül fennmaradjanak. Az elromlott mutátor géneknek ezáltal az egész génállományra destabilizálódó hatásuk van. Úgy tűnik, hogy legalább száz javító gén vesz részt DNS-helyreállító folyamatokban.

Egyes tumorszövetek vizsgálata alapján megállapítható, mely események láncolata okozta a rák kialakulását.

Ez kezdődhet például egy tumorszuppresszor gén kiesésével, amit követhet egy onkogén mutációja. A megváltozott sejt minden mutáció után gyorsabban és agresszívebben növekszik, mint elődei. A rákfejlődés későbbi fokozataiban további szuppresszor gének eshetnek ki, további onkogének mutálódhatnak. A folyamat gyakrabban fordul elő és gyorsabban játszódik le olyan személyeknél, akiknél valamelyik DNS-helyreállító rendszerben is hiba van.

Ugyanúgy sok véletlen egybeesés vezetett a dél-koreai repülőgép eltévedéséhez és végül katasztrófájához, mint ahogy a rák kialakulása mögött sem egyetlen rejtélyes ok lapul. Képtelenség pontosan fényt deríteni azon események láncolatára is, mely a katasztrofális végponthoz vezetett. A folyamatról még akkor is csak egy megközelítőleg valós képet alkothatnánk, ha a végkifejlethez vezető lépések azonosításához szükséges technikai lehetőségeknek már birtokában lennénk.

Az alkalmi történések láncolata (a sok kis igen/nem választás következménye) nem csak katasztrófákra, rákra vagy háborúra vonatkozik.

Ez alapvetően ugyanaz a folyamat, amely békéhez és stabilitáshoz vezet. A demokratikus társadalom, amely az igazságosság elvén alapszik, nem úgy keletkezik, ahogy azt a társadalomkutató mérnökök eltervezik. Sokkal inkább meghatározza ezt a történelmi, gazdasági, szociopszichológiai körülmények véletlenszerűsége, továbbá számos emberi tényező.

Visszatekintve szívesen vélnénk a pozitív fejlődést a jó politika és gondos tervezés eredményének. De a történelem haladása nem hasonlítható a magzat előre programozott fejlődéséhez.

A pozitív vagy negatív kimenetnek semmi köze nincs magához a folyamathoz, amely ugyanaz, akár demokráciához vagy diktatúrához vezet, ez leginkább egy algoritmushoz hasonlítható.

Darwin fejlődéstanának megfogalmazása nem felel meg "egy" algoritmus fogalmának, hanem pontosabban egy rokon algoritmus működik. Mai tudásunk szerint az élet ezen a planétán úgy keletkezett és úgy fejlődik, mint egy szüntelen előretörő fa - az élet fája - mely fejlődést az algoritmusok tömege irányítja.

Ezeket az algoritmusokat azonban nem dátumprogramozók írták. Maguktól törnek előre, miként egy nagy folyamrendszer keresi és megtalálja medrét. Ez valamiképpen olyanféle jelenség, mint ahogyan a természetes folyam a mesterségesen tervezett Szuez vagy Panama csatorna építményétől különbözik.

_______________________

Részlet Klein György: "Korpens blick" (A holló pillantása) című svéd nyelvű könyvéből. A szerző engedélyével közöljük. (Albert Bonniers Kiadó, 1998.) Fordította: Schnöller Mária.