Beszélő és néma gének

Kutatásaiban Ön elsősorban immunológiával, genetikával, genomikával foglalkozik, ezért kicsit zavarban vagyok, hogy ezeknek a tudományágaknak van-e egyáltalán valamiféle pszichológiai összefüggése.
Egyre inkább igen a válasz. Ezt kutatja az egyik legújabb és legizgalmasabb tudományág, a pszichogenetika. Miként viszonylag friss felismerés az is, hogy az öröklődő tulajdonságok érvényesülésében a környezeti hatásoknak sokkal nagyobb szerepük van, mint korábban gondoltuk. Ezzel foglalkozik az epigenetika. Az epigenetikai tényezők képesek módosítani a gének működését, vagyis fölfoghatók az örökítő anyag „szoftverének”, ami azt jelenti, hogy az elődöktől kapott genetikai anyag („hardver”) jelentős részben környezeti programok alapján működik.

Azt látja az ember, hogy a napsütötte Afrikában feketék az emberek, északon meg hókák, ami utal a környezeti hatás öröklődésben betöltött szerepére, de ez évezredek alatt alakult ki. Ha én nyáron lebarnulok, a gyerekem nem lesz barnább…
De ha egy állapotos asszony dohányzik, akkor ez nemcsak a méhében hordott gyermekre hat, hanem annak gyermekére, tehát a kismama leendő unokáira is. A dohányzás mint környezeti hatás ugyanis az embrió ivarsejtjeiben is változást idézhet elő, ami azt jelenti, hogy a következő generáció is károsodhat.

Én úgy tudtam, hogy a gének és csak a gének hordozzák az örökítő anyagokat, információkat.
Pontosabban szólva a genom, az örökítő anyag egésze hordozza ezt. Szigorú értelemben valóban a DNS-ek négy építőelemének lineáris sorrendje határozza meg az öröklődést, de ennél sokkal többről van szó. Ha a DNS elemeit (nukleotidjait) betűknek tekintjük, akkor könnyen el tudjuk képzelni, hogy egy-egy betű más-más helyen mást jelent, vagy más jelentés része. Az embrió kifejlődése során a még mindenre alkalmas (ún. totipotens) sejtek különféle módon specializálódnak: másféle sejt kell a májhoz, más a bőrhöz, a szemhez stb. A szervezetben a DNS lényegében minden sejtben ugyanaz, de mindenütt más-más részük szólal meg, más információkat jelenít meg.

Jól értem, hogy a genetika a „betűket”, illetve az azokból alkotott „szavakat” vizsgálja: alakjukat, különbözőségüket, sorrendjüket, előfordulási számukat, nem pedig a jelentésüket, az adott szóban, nyelvben betöltött funkciójukat? Sokra megyünk, ha tudjuk, hány „a”, „b” vagy „c” betű van a Bibliában.
A genetikai anyag „jelentése” az adott tulajdonság, funkció, ennek feltárása, „megfejtése” is a genetika része. A genomszekvencia a genetika nélkülözhetetlen alapdokumentuma. A DNS rendkívül szorosan van „összecsomagolva”, egy mikronnál kisebb sejtmagban gyakorlatilag két méternyi DNS található. Ha a genetika nem tárta volna fel a gének sajátosságait, szekvenciáit, ha nem írta volna le a teljes humán (és rengeteg más élőlény) örökítő anyagát, a genomot alkotó sejtenként (a négyféle nukleotidból) kétszer 3,2 milliárd építőelem lineáris kapcsolódási sorrendjét, sosem juthattunk volna el ahhoz a felismeréshez, hogy az információk legfontosabb elemeit a gének összekapcsolódásai, hálózatai, mintázatai adják. Azonosították az összes emberi fehérjét kódoló alig 27 ezer gént. Ez nagyon kicsi szám az ember elképesztő biológiai komplexitásához. Nagyon sok függ a gének egyedi sokféleségétől (diverzitásától), és a kapcsolatláncok rendkívül gazdag hálózati változataitól. Kiderült az is, hogy a genetikai információt nemcsak a fehérjét kódoló viszonylag szinte elenyésző (kevesebb, mint 2%) DNS hordozza, mint korábban véltük, hanem a fehérjét nem kódoló többi genomiális szegmens is, mely az egész genomnak több mint 98 százalékát teszi ki. Az evolúció nem lehetett olyan „ügyetlen”, hogy a genom ekkora hányada fölösleges legyen, s a sejtosztódások során mégis átmenjen a következő sejtgenerációkba. Ma már sok feladatát megismertük ennek a fehérjét nem kódoló résznek, de nyugodtan bevallhatjuk, távol állunk még a teljes megértéstől. Valahogy úgy lehet elképzelni, mint egy hosszú-hosszú tehervonatot, ahol a mozdony rengeteg zárt vagont húz. A mozdony feladata világos, de hogy mi minden rejtezik a lezárt vagonokban, annak nagy részét még nem tudjuk.

Említette a dohányzó kismamát. Mégis hogyan kell elképzelni azt a bizonyos környezeti hatást?
Az embrió kifejlődésének van egy belső és egy külső programja. A belső program felelős azért, hogy kb. 40 hét alatt kifejlődjön a gyermek. A külső program már ekkor is érvényesül, ilyen hatás például az édesanya hangja, hőmérséklete, táplálkozása stb. Ha pedig dohányzik, akkor természetesen annak káros hatása is. Ha megszületik a gyermek, akkor további külső hatások érvényesülnek. Ezek között a táplálkozást, a mozgást, a fényhatásokat, gyógyszereket, fertőzéseket, sőt a lelki hatásokat is említhetjük. A külső pszichoszomatikus hatások a belső funkciókat is befolyásolják. Jó példa erre az allergia, az asztma tüneteinek megjelenése is. Az immunológiailag viszonylag egyszerűen magyarázható túlérzékenységi, allergiás reakció beindítása nagyon gyakran lelki – pl. stresszel kapcsolt – folyamatokkal kapcsolatos. Minderről és egyéb környezeti hatások jelentőségéről eddig is tudtunk. Az új felismerés az, hogy ennek során a DNS molekulát úgy is lehet kívülről befolyásolni, hogy a genetikailag meghatározott „betűsorrend” nem változik, csak éppen a DNS lesz hozzáférhetőbb egy-egy gén „megszólalását” illetően. Ilyen hatás többek között a DNS egyik nukleotidjának metilálása és a DNS-ben lévő fehérjék (hisztonok) acetilálása. Ezek a módosulások „föllazítják” vagy éppen hogy jobban összetekerik a DNS-t, ami aktivációt vagy gátlást, azaz a gének kifejeződésének változását jelenti. A metiláció, acetiláció lényege tehát az, hogy a környezet kémiai változásokon keresztül hat a DNS működésére. Ezek az epigenetikai változások.

Tehát nem a „betűk” sorrendje változik, hanem…?
Hanem az aktivitás. Metaforikusan: a gén által kódolt információ nem változik, csak éppen megszólal vagy elcsendesedik. A legizgalmasabb, hogy ezek a hatások reverzibilisek, azaz megfordíthatóak.

Ez fantasztikus! Ha ez a hatás létezik, azt is jelenti, hogy a pszichológia eszköztára sem csupán malaszt, vagy puszta ráolvasás például a betegségek gyógyításában. Hiszen az emberi kapcsolatok (a szeretet, az odafigyelés, a jó szó) is fölfoghatók környezeti hatásnak.
Így igaz! Régóta tudjuk, hogy nem üres szó, ha a nénike azt mondja az orvosának: doktor úr, jó, ha magával beszélgethetek. De a „bohócdoktorok” pozitív hatása is nyilvánvaló: amikor játszanak nekik, a gyerekek fizikailag jobban lesznek. A jó kedély hat a gyerekek immunrendszerére, így a fehérvérsejtek egyes génjeinek aktivitására, aminek eredményeképpen például hatékonyabban pusztítják el a vírussal fertőzött sejteket. Kissé leegyszerűsítve, a pszichikai hatás kémiai hatásokon keresztül is érvényesül.

Környezeti hatás az étkezés is. Ön idézte egy írásában Dean Ornisht, aki szerint az egészség megőrzésének négy titka van: a helyes étkezés (majdnem vega), a mozgás, a stresszoldó technikák és a csoportos „kibeszélés”. Elhiszem, hogy statisztikailag kimutatható ezek pozitív hatása, de kérem, mondja el, hogyan működik ez a hatás? Mi történik, ha répát eszem, ha mozgok, ha – mondjuk – sokat meditálok, s ha a barátaimnak kiöntöm a lelkemet?
Hangsúlyozom, hogy a kétségkívül meglévő hatás mechanizmusát ma még csak részben értjük. Azt azonban már most tudjuk, hogy egyes epigenetikai tényezők átprogramozódása serkenti a sejtek (pl. a fehérvérsejtek) működését. Ez pedig jótékony hatással lehet egy betegség legyűrésében és a felépülésben. A komplex életmódváltozás az epigenetikai hatások reverzibilitást tekintve valóban azt jelenti, hogy az egészségesebb életmód hatékony segítség lehet a genetikai „örökség” esetleges veszélyeivel szemben. Újra kiderül, hogy a genetika nem sors, hanem valószínűség, és mi magunk is tevékenyen beleszólhatunk örökölt jellegzetességeink megnyilvánulásaiba.

A pszichoimmunológia is hihetetlenül izgalmas dolgokat állít. A lelkiállapot hat az immunrendszerünkre. De hogyan?
Az immunrendszer úgy működik, mint a jó rendőrség: a rosszat kiveszi, a jót nem bántja. Ez egy kognitív sajátosság, aminek ma már számos mechanizmusát molekuláris, sejtbiológiai szinten értjük. A modern immunológia felismerte, hogy a legfontosabb szignál a biológiai veszély (pl. sérülés, rákos burjánzás) érzékelése. Ezek a jelek riadóztatják az immunrendszer sejtjeit. Ez – visszatérve a genomra – egy génaktivitási mintázatot jelent, aminek a célja a veszély forrásának kiiktatása és az egészséges szövet regenerációja.

Most mi foglakoztatja legjobban? Mi a tudományban? Mi a tudományszervezésben? Mi az oktatásban? Mi a közéletben?
Egyre jobban izgat a bioinformatika, a komplex biológiai és orvosi jelenségek megértése, modellezése. Nagyon izgatnak a biológiai hálózatok, egy komplex, szinkronizált szabályozási szint, melynek elveit és részleteit most kezdjük megérteni. Nagyon fontosnak tartom, hogy a hazai kutatási, pályázati rendszer korszerűbbé és áttekinthetőbbé váljék. Azon szeretnék tovább dolgozni, hogy közkinccsé váljanak a hazai és nemzetközi tudományos értékek, ennek érdekében személyesen a legfőbb oktatási ambícióm a világos, érthető és érdekes tudomány kommunikáció, azaz az ismeretterjesztés. Számomra ez a közéleti tevékenység tűnik a legvonzóbbnak.

Szále László

Névjegy
Prof. Falus András az ELTE biológia szakán végzett 1970-ben. 1983-ban védte meg kandidátusi disszertációját, 1990-től a biológiai tudományok doktora, 2001-től az MTA levelező, 2007 óta pedig rendes tagja. 1975-től az Országos Reuma- és Fizioterápiás Intézet munkatársa, 1990-94. között az ORFI Molekuláris Biológiai Osztályának vezetője, 1994-től a Semmelweis Egyetem Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézetének igazgatója.
Az MTA Immunológiai, Sejt- és Fejlődésbiológiai illetve Orvosi Genetikai Bizottság tagja, 1995-1998 között az Immunológiai Bizottság elnöke. A Magyar Immunológia Társaság vezetőségi tagja (1992-1995 között elnöke), tagja számos egyéb hazai és nemzetközi (EHRS) társaságnak. A Tudományos Ismeretterjesztő Társulat alelnöke.
A kutatás mellett folyamatos oktatási tevékenységet vállal a Semmelweis Egyetemen az immunológia, genetika és genomika területén, illetve a Pázmány Péter Katolikus Egyetemen.
Számos hazai és nemzetközi elismerésben, többek között Akadémiai Díjban (1995), Szentágothai János-díjban (1998), Széchenyi- és Neumann János díjban (2006) valamint Semmelweis Ignác-emlékéremben részesült (2008). A J.B.West díjat 2006-ban kapta meg.
Több mint 350 tudományos közlemény, emellett számos tankönyv, ismeretterjesztő cikk és könyv szerzője, közleményeire több mint négyezer hivatkozást kapott. Mértékadó angol nyelvű szakmai folyóiratok szerkesztője, illetve szerkesztőbizottsági tagja. Ismeretterjesztő tevékenységét 2001-ben Az év ismeretterjesztő tudósa díjjal jutalmazták.

Az interjú teljes terjedelmében a Mindennapi Pszichológia 2011. 4. számában olvasható