Ha nem értjük hogyan és miért osztódnak a sejtek, semmi mást nem érthetünk meg az életről

Tim Hunt 2001-ben, Paul Nurse-szel és Leland Hartwell-lel közösen kapta meg az orvosi Nobel-díjat „a sejtciklus kulcsszabályozóinak felderítéséért”. Itthon valószínűleg a legtöbben mégsem ezért ismerik a nevét, hanem a nyár elején, a koreai World Conference of Science Journalists egyik fogadásán tett megjegyzése miatt, amit, ma már úgy tűnik, akkor kontextusából kiragadtak, hogy Huntot nőgyűlölő macsóként tüntessék fel.

Hunt szeptember 3-án az ELTE-n adott elő a Szent-Györgyi Albert Előadássorozat meghívottjaként és a szervezők lehetővé tették, hogy az előadás előtt leüljünk vele beszélgetni. Az interjúban főleg a kutatásairól esik szó, de azért a botrány is szóba került. Mivel a beszélgetés angolul folyt, annak enyhén szerkesztett, fordított átiratát is közzé tesszük alább.

Bár ez egy ismeretterjesztő podcast, amely legtöbb hallgatójának van fogalma a tudományról, kezdjük mégis azzal az alapkérdéssel, hogy mi a sejtciklus és miért kellene érdekeljen minket?

Mindannyian egyetlen sejtként kezdjük és végül mégis csillagászati számú sejtből állunk majd.  Vagyis elég egyértelmű, hogy a biológia legalapabb kérdései közé tartozik, hogy hogyan és miért osztódnak a sejtek. Ha ezt nem értjük, akkor semmi mást nem érthetünk meg az életről.

Egyébként a sejtciklus tanulmányozása nem egy túl öreg tudomány, mert évekig nem volt világos, hogy miként lehet ezt a folyamatot tanulmányozni. Tulajdonképpen egészen az 1970-es évekig kellett várni, amíg élesztő-gombák növekedését tanulmányozó genetikusoknak köszönhetően megszülettek az első eredmények.

Az első személy, aki a „sejtciklus” szót használta az Murdoch Mitchison volt, Paul Nurse (szerk: a Royal Society leköszönő elnöke, aki Hunt-tal együtt kapott Nobel-díjat) főnöke, akinek 1970-ben jelent meg „A sejtciklus biológiája” (The biology of the cell cycle) című könyve. És bár Murdoch, aki már sajnos nincs velünk, az egyike volt a terület szakértőinek és úttörőinek, a könyvében szinte semmi nincs, amit ma is felhasználhatnánk, olyannyira nem értették akkor, mi történik. Mondhatni folyamatosan rossz helyen keresték a válaszokat. Sosem értettem egyet Murdoch-al, aki szerint a sejtciklus a biológiai idő alapegysége. Az biztos, hogy sosem állíthatnád az órádat a sejtciklushoz, hiszen a sejtciklus folyamatosan leáll, például ha a sejtek differenciálódnak.

Tehát mi is a sejtciklus? Ha jól emlékszem Lee Hartwell, a tudományág egyik úttörője mondta, hogy csak események sorozata, amelyeknek a megfelelő sorban kell követniük egymást. És amiről legalapvetőbb szinten szól, az a DNS és a kromoszómák. Felteheted a kérdést, hogy miért pont kétfelé osztódnak a sejtek? Hiszen osztódhatnának négy, vagy nyolc felé is, de kétfelé osztódnak mert a DNS-nek két szála van, és az egyik az egyik utódsejtbe kerül, a másik a másikba. A sejtosztódás így arról szól, miképp másolódnak a kromoszómák és azok miképp jutnak az utódsejtekbe. Ennek köszönhetően az utódsejtek gyakorlatilag egymás (és az anyasejt) tökéletes kópiái genetikailag. Ha pedig valami gond történik a kromoszómák szétválasztásával, akkor kész a baj.

Ha jól értem egy közelmúltbeli BMC Biology-ben megjelent életrajza alapján, tulajdonképpen majdnem véletlen, hogy elkezdett a sejtciklussal foglalkozni?

Nem majdnem, hanem teljesen véletlen, leszámítva, hogy sejtekkel foglalkoztam. Tengerisün petékkel dolgoztam, mert nagyon gyorsan tudnak osztódni és valaki sok évvel ezelőtt kimutatta, hogy amikor megtermékenyítődnek, elkezdenek fehérjéket szintetizálni, és akkoriban ezt szerettem volna tanulmányozni. Nem különösebben foglalkoztatott a sejtosztódás, de ha petékkel foglalkozol, akkor nem tudod nem észrevenni, hogy megtermékenyítés után elkezdenek osztódni. Majd hamarosan rájöttem, hogy ha meggátolod a fehérjeszintézist, elmarad az osztódás. És valahogy ennek az egyszerű megfigyelésnek a logikája senkinek sem tűnt fel.

A legtöbb sejt előbb meg kell duplázza a méretét, mielőtt osztódni kezd. A tengerisün-embriók sejtjei nem csinálják ezt, hanem a fejlődés elején, felezik a méretüket minden osztódáskor. Az egyetlen dolog, aminek nő a mennyisége, az a DNS, illetve minimálisan a sejtmembrán.

Vagyis nincs igazán logikus ok, ami miatt  szükségük van a fehérjeszintézisre, hiszen azt gondolnád, van elég fehérjéjük.

Így aztán elkezdtem ezeken a problémákon törni a fejemet, nem túl koherens módon, de van, amikor már akkor foglalkoztat minket egy probléma, mielőtt nekiállnánk tanulmányozni azt. És hát, ahogy Pasteur mondta „a szerencse a felkészült elmének kedvez”. Az agyam fokozatosan felkészült, hogy ezzel foglalkozzak, de ami a végső löketet adta, az egy nagyszerű előadás volt, amit egy fantasztikus fejlődésbiológus, John Gerhart tartott.

Ő eredetileg biokémikus volt, és Mark Kershner-rel közös kísérleteikből eredeztethető az, amit ma allosztériának nevezünk. Gerhart az előadásában az érést elősegítő faktorról (maturation promoting factor – MPF) beszélt, arról az anyagról, ami a békapeték osztódását segíti, és amit akkortájt épp izolálni szeretett volna és jellemezni, nem túl sikeresen, mint később kiderült. Ez az előadás egy nagyon fontos gondolatot ültetett el a fejemben.

Nyilvánvaló volt, hogy az MPF egy enzim kellett legyen, hiszen ha felforraltad az MPF tartalmú keveréket, akkor az elvesztette az aktivitását. Az egész probléma nagyon megtetszett és arra vágytam, bárcsak ezen dolgozhatnék én is. De az ember nem dolgozhat csak úgy valamin, el kell döntened, hogy mit akarsz. Így csak amikor a fehérjeszintézis-kutatásaim zsákutcába kerültek, akkor kezdtem ezzel komolyabban foglalkozni.

És persze nagyon nagy hatással volt rám a századforduló idején dolgozó Jacques Loeb „Mesterséges partenogenezis és megtermékenyítés” (Artificial parthenogenesis and fertilization) című könyve. Amikor elolvastam a könyvet, teljesen lenyűgözött a gondolat, hogy a tengerisün peték fejlődését enyhe szappanos vízzel, vagy híg savakkal beindíthatjuk. A szüleim vallásos emberek voltak, így a „szeplőtelen fogantatás” gondolata egyfajta hitbéli kérdés volt, és emlékszem, hogy ezt annak idején, gyerekként megkérdőjelezni kicsit olyan volt, mit a saját hitem alappilléreit kétségbe vonni.

Aztán egyszer csak itt volt a lehetőség, hogy a szeplőtelen fogantatás molekuláris alapjait tanulmányozzam.

Egy cikkben olvastam, hogy a partenogenetikusan (szerk: apa nélkül) aktivált petesejtekben valami nem stimmelt a fehérjeszintézissel. Így az alapkísérlet, amibe belekezdtem – és akár már csak tíz nappal később sem tudtam pontosan, miért csináltam -, mondhatjuk, hogy egy molekuláris vallási kísérlet volt, de ez nyitotta ki a kapukat a sejtciklus felé (szerk: az eredeti kísérletben Hunt partenogenezissel és hagyományosan létrehozott embriókban hasonlította össze a fehérjeszintézist, a fejlődés korai szakaszában).

Amikor a hatvanas, hetvenes, nyolcvanas években történt kutatásokról olvasok, akkor mindig úgy tűnik, hogy a tudomány akkor egy sokkal vidámabb, gondtalanabb tevékenység volt, mint manapság. Például az emberek sokkal kevesebbet aggódtak az anyagi támogatás miatt, vagy hogy valaki megelőzi őket.

Ez igaz, de nem szabad azt sem elfelejteni, hogy mi hippiként nőttünk fel. Nem volt sok pénzünk és mégis … a kurzust, amelyet oktattam (szerk: az amerikai Woods Hole-ban) az NIH szponzorálta, vagyis volt valamennyi pénzünk, de ez önmagában nem volt elég a repülőjegyre és az albérletre sem. Az egyetlen jó dolog az volt, hogy egy barátom az Amersham Internationalnél dolgozott, és bizonyos transzlációs csomagokért cserébe radioaktívan jelölt aminosavakat adtak, ami fantasztikusan hasznos volt. Ez volt a legdrágább dolog, amit be kellett szereznem. Mondhatjuk, hogy ezek a Nobel-díjas kísérletek lényegében nem kerültek pénzbe.

Ha jól emlékszem, a laborban volt egy hordónyi szennyezett, undorító barna színű akrilamidunk is. Ezt feloldottuk a megfelelő koncentrációban, és ioncserélő oszlopokon megtisztítottuk. Szép fehér lett és bár mai szemmel nézve nem volt nagyon tiszta, de elég tiszta lett, na meg persze nagyon olcsó.

Az eredeti ciklin-kísérlet eredménye. A felső grafikon az egyes osztódások időzítését ábrázolja, az alatta levő gélkép felső sávjában látható egy ciklikusan, az osztódás előtt megjelenő, majd lebomló fehérje, amit később ciklinnek neveztek el. (Forrás: Tim Hunt)

A kísérleteket a nyári kurzusok során csináltam, egyik sem volt akkor életbevágó. De ha jól emlékszem, az öt nyár munkájából, amit ott töltöttem, három Cell-cikk is született. És ez mindössze annak volt köszönhető, hogy friss, szokatlan mintákon nagyon jól bejáratott technikákat alkalmaztam, amire másnak nem volt lehetősége. Nem kellett, hogy nagyon okos legyél, csak kipróbált dolgokat csináltam, bárki meg tudta volna csinálni. Az egyetlen nehézség az volt, hogy ezek a nyári laborok nem voltak túl jól felszerelve, így rengeteg dolgot kellett magammal vigyek Angliából. A bőröndöm tele volt perisztaltikus pumpákkal és sárga pipettahegyekkel, eppendorf-csövekkel.

Lassanként egy második otthont rendeztem be, és ez remek volt, nagyon-nagyon hatékonyan lehetett dolgozni: leszálltam és másnap, vagy a rákövetkező nap már folytak a kísérletek. Persze a kurzusnak is kölcsönöztek nagyobb cégek felszerelést, abban a reményben, hogy így sikerül majd eladniuk a legújabb fejlesztéseiket. De az egész nagyon laza volt. Én is ellazultam és

egész biztos nem azon törtem a fejem, hogy „istenem, honnan szerzek még egy kis pénzt”. Keményen dolgoztunk, de jól is szórakoztunk.

Most már több évtized eltelt a ciklinek felfedezése óta, mi az ami még felfedezésre vár a sejtciklus kapcsán? Várnak még ránk meglepő felfedezések?

Hát, nem is tudom. A sejtciklust már eléggé alaposan megismertük, de még számos jó kérdést lehet feltenni és megválaszolni. Különösen a sejtnövekedés szabályozásáról tudunk keveset, és ez tulajdonképpen elég komplikált.

Amikor még „kicsi” voltam, sokakat érdekelt, hogy ha egy növekedési faktorral stimulálunk egy sejtet, az fehérjét és RNS-t kezdett készíteni, és végül új riboszómákat hozott létre. Amennyire tudom, a riboszóma bioszintézis szabályozása ma is kevessé értett folyamat, és elég komplikált. Ehhez képest a sejtciklus maga nagyon egyszerű. Az, hogy el kell pusztítani egy fehérjét (szerk: a sejtciklust szabályozó fehérjék, így a Hunt által felfedezett ciklinek is, újra termelődnek, majd elpusztulnak a ciklus folyamán) akkor egy teljesen újszerű gondolat volt, mert annyira valószínűtlennek tűnt. A – nem történhetett meg, és B – mivel nem történhetett meg, nem is szabályozhatott semmit. De aztán láttam, hogy megtörténik, és

amikor elmondtam először, mindenki őrültnek nézett, ami jó volt, mert hagytak dolgozni.

Szerettem elkerülni a versengést. Úgy értem, nem vágtam volna bele valamibe, amiről tudom, hogy azzal több száz, keményen dolgozó, kompetitív ember foglalkozik. Az nem zavar, ha olyan emberekkel versengek, akiket ismerek. Ha jobban belegondolok, talán a lelkem mélyén mégis kompetitív vagyok, és szeretek első lenni, ha nem is mindig sikerül. Kutatónak lenni azt is jelenti, hogy te vagy az első, aki megért valamit. Ez egy fantasztikus érzés, amit ha soha nem éreztél, nehéz megérteni. Reggelente gyakran én voltam az első ember a laborban, és megnéztem, hogy az előző napi klónozás működött-e (szerk: itt Hunt nem a köznyelvi értelemben vett klónozásról beszél; labozsargonban a klónozás mesterségesen összeollózott DNS darabok baktériumokba vitelét jelenti). Ami persze kicsi öröm, de ilyen mikrogyőzelmek is fontosak, amelyeket gyakori megabukások kísérnek. „A francba, megint nem működött, mert valamit rosszul csináltam!” Előfordulhat, hogy olyan valakivel beszélsz, mint én, aki papíron nagyon sikeres, de

ha hiszed, ha nem, életem nagyobb része bukás volt, bukások sorozata.

És az egyetlen dolog, amire vigyázol, hogy ne kövesd el ugyanazt a hibát kétszer egymás után, mert tanulnunk kell a hibáinkból. De csak így tanulhatunk új dolgokat.

Ha jól tudom, akkor most hivatalosan a Francis Crick Institute alkalmazottja.

Igen, bár egy kicsit homályos módon. És annyit utazom, hogy elég keveset vagyok Londonban, de valóban, van és lesz irodám a Crick-ben.

Az egyik dolog, ami feltűnt a Crick kapcsán, hogy nem klasszikus hierarchiában, hanem sokkal horizontálisabban szerveződik.

Igen, ez egy nurse-i ötlet. Paul Nurse nem nagyon szereti a tanszékeket. (Paul Nurse az Intézet igazgatója – a szerk.) És szeret mindent kontrollálni. Bár őszintén, nem látom, hogy lehetne mindent kontroll alatt tartani.

Vagyis ez nem egy annyira jó ötlet?

Hát értem, hogy honnan ered. De logisztikailag nehéz elképzelni, miként fog ez működni a gyakorlatban. A legboldogabb időszak az életemben az volt, amikor egy tízfős intézetben dolgoztam, ahol az igazgató ajtaja szinte mindig nyitva volt, és ha nyitva volt, az azt jelentette, hogy csak úgy besétálhattál. És ha a te ajtód volt nyitva, akkor Thomas is besétálhatott rajta, hogy „Tim, van egy perced?”. Azt hiszem a húsz év alatt, amíg ott voltam, egyetlen egy értekezlet volt, és ez egy sokkal jobb módja volt az intézetvezetésnek. Abban a léptékben ez volt az ideális, körbejártál és mindenkivel beszélhettél. De ha az egészet egy nagyságrenddel megnöveled, szerintem már nem fog működni, hiszen napokba telne, hogy mindenkivel pár szót válts. Ha százhúsz laborvezető van, akkor nehéz kiszámolni, hogy mennyi idő jut mindegyikre. Szóval nem tudom, érdekes lesz látni, hogy mi jön ki ebből.

A Crick egy célja, hogy nemzetközi hely legyen, igaz?

Nagyon nemzetközi lesz, és remélhetőleg nagyon interaktív. Az alapgondolat, hogy az Intézetek nélkül az embereket egymás közé eresztjük, hogy keveredjenek. Nem az lesz, hogy transzkripcióval az egyik emeleten, transzlációval egy másikon, onkológiával pedig egy harmadikon foglalkoznak. Vagyis az alapötlet, hogy az embereket összekeverjük.

Ha már szóba került a nemzetköziség, mennyire aggasztja a Brexit? Mit gondol, a Nagy Britannia EU-s szerepéről szóló szavazás mennyiben befolyásolja a brit tudományt?

Én őszintén remélem, hogy ez nem történik meg. Nagyon lelkes európai, eurofil vagyok. Már 12 éves korom óta nagyon szerettem Európát, amikor Párizsba és Rómába mentünk a szüleimmel. Fantasztikus módon belekóstolhattam a külföldi dolgokba, aminek része lehet, hogy az étel is sokkal jobb volt, de az egész átragadt a tudományra is.

Bár úgy tűnhet, hogy az Egyesült Királyság nagyon sikeres tudományos szempontból, igazából nagyon-nagyon szerencsések vagyunk, mert ha megnézzük, ki termeli ezeket az eredményeket, akkor rájövünk, hogy mind külföldiek.

Nem is tudom mikor volt az utolsó brit doktoranduszom, és a legközelebbi kollégáim Ausztriából, Japánból és a világ legkülönbözőbb pontjairól jöttek. Azok az országok, ahol ez nem így van, és Magyarország egy ilyen példa hiszen, nem tudom miért, de itt kevés külföldi kutató van, változtatni próbál ezen, például nemzetközi PhD programok segítségével. Az emberek rájöttek, hogy ha még fiatalon hatni tudsz a diákokra, akkor akár ott is tarthatod őket, például ott találnak maguknak párt, így a tehetség házhoz jön.

És mit gondol a szavazásról, hogyan befolyásolja az Nagy Britanniát?

Ha az a kérdés, hogy ha kilépnénk az EU-ból, annak lenne-e hatása, azt egy kicsit nehéz megválaszolni. Azt gondoltam volna, hogy igen, de nem világos, pontosan hogyan lennénk kiközösítve. Mondjuk a francia sajtokból kevesebb lesz? Nem felelünk meg az ERC (szerk: European Research Council, az EU nagy pályázati alapja) kiírásoknak? Svájc nem is olyan régen csinált valamit, ami miatt kizárták az ERC-ből, de azt hiszem visszakerültek azóta. Mi is volt, ami miatt…?

A bevándorlásról szavaztak.

Tényleg. De nehéz megmondani, mi lesz. Én mindenesetre nagyon nem szeretem ezt a Little England attitűdöt, és nagyon-nagyon remélem, hogy nem kerül erre sor. Bár Amerika és az amerikai kutatók nagyon kedvesek voltak velem a múltban, egyre inkább azt érzem, hogy kulturálisan Európába tartozunk. Sokan azt gondolják, hogy Amerika két szörnyű világháborúban is megmentett bennünket, és ezért lojálisak kell legyünk feléjük, de ezzel nem értek teljesen egyet. Ha nem lenne Amerika, fel sem merülne, hogy hova tartozunk, de Amerika ott van, és állítólag ugyanazt a nyelvet beszéljük. Posztdokként ugyanakkor rájöttem, hogy az attitűdök ennek ellenére nagyon különböznek a két helyen. Vagyis nagyon szomorú lennék, ha az Egyesült Királyság megszűnne egyesültnek és európai lenni.

Végül, ha nem haragszik, visszatérnék a már hírhedté vált 39 szóra, ami a hírekbe került. Mostanra elült a por, és akit érdekelt, hogy valóban mi történt, egyértelműen láthatta, hogy csak viccelni akart.

Igen, csak viccelni akartam, tegyük hozzá, hogy egy nagyon rossz viccet akartam mondani..

Most már, egy kicsit visszatekintve a dologra, mit gondolja, milyen tanulság vonható le az esetből?

Ó, azt hiszem, nem engem kellene kérdeznie.

Mégiscsak érintett volt.

Persze, hogy érintett voltam és tudja … valahogy úgy mondanám, teljesen megdöbbentett a válasz, hiszen

egyáltalán nem állt szándékomban kicsinyelni a nőket.

Miért is mondtam volna ilyesmit, ehhez teljesen őrültnek kellett volna lennem: egy kizárólag nőkből álló hallgatóság előtt álltam, miért akartam volna őket megsérteni? Magamon próbáltam élcelődni, nem rajtuk.

Ez világosan hallatszik a felvételen.

És igazából azokra a fájdalmas szituációkra gondoltam, amelyek az én laboromban is megtörténtek. Egyszer én estem szerelembe valakivel, egyszer valaki belém szeretett, de mindkét alkalommal a dolog viszonzatlan maradt, ami nehéz helyzet volt. De végül megoldottuk, és az élet megy tovább, nem volt maradandó károsodás. De nagyon fájdalmas volt és ebből a fájdalomból eredt a vicc. Azt hiszem kissé ideges voltam és ez jutott az eszembe.

De mindig is vegyes laborom volt, a nemileg szegregált laborok ötlete nevetséges. Amikor ezt mondtam, azt gondoltam, mindenki érti, hogy ez egy reductio ad absurdum. Hogy miként vehette ezt bárki komolyan, nem tudom, de kétségtelen, hogy komolyan vették. Egy nagyon érzékeny dologra tapintottam véletlenül rá. Vagyis nem én tapintottam rá, hanem az újságíró, aki ezt közzé tette, oly módon, hogy amit elmondott, az nem fedte a teljes valóságot. De a többi ember a közönségben megértette. Ha jobban figyelek, kellett volna tegyek egy megjegyzést, hogy az ERC mennyire fontosnak tekinti a nemek közti egyenlőséget (szerk: Hunt az ERC-nek is dolgozott, amíg a botrány után fel nem mentették) és akkor talán nem kerülök ekkora bajba. Még mindig nem tettem teljesen túl magam rajta, nagyon megviselt.

És akkor egy utolsó kérdés: az Observer-nek adott interjúban nem sokkal a botrány kirobbanása után azt mondta, hogy az egyetlen jó dolog, ami az ügyből kisült, hogy több ideje lesz a kertjére. Hogy vannak a birsalmafák?

Ez egy egészen fantasztikus éve a birsalmáknak, rengeteg birsalmasajt lesz idén.

Ugyanakkor ez is egy jó példa arra, hogy a sajtó mindig elront valamit és tulajdonképpen az egész ügy kapcsán egyetlen cikk sem volt, ami teljesen pontos lett volna. Az Observer cikk egyik hibája például, hogy azt sugallta, több birsalmafánk is van, pedig csak egy. De hosszú évek óta ez az első alkalom … tavaly szörnyű termésünk volt, talán egyetlen egy darab birsalma termett, míg az idén több kilóra számítunk. Egy kis szerencsével arra is elég lesz, hogy másoknak is adhassunk.

[Az eredeti poszt a Science Meetup blogban jelent meg.]