Mit jelent tenyészállatok esetében a citogenetikai szűrővizsgálat?

Nagy Szabolcs Tamás

A termékfeldolgozás minőség-ellenőrzést kíván, és ennek korszerűsítése fontos kutatási terület. Az emberi szubjektivitás csökkentése, az ismételhetőség növelése, a statisztikai megbízhatóság fokozása szinte minden hasonló feldolgozási folyamat esetében megvalósítandó célként szerepel.

Ebben a kutatásban azt akartuk pontosan meghatározni, hogy milyen minőségű a spermiumok által szállított, értékes genetikai anyag. A hagyományos spermatológiai tesztek erről nem adnak információt. A DNS sérülhet a feldolgozás során is, de most nem erre koncentráltunk, hanem arra, hogy az apaállatok hordoznak-e örökletes genetikai rendellenességet – kromoszómaszám- vagy kromoszómaszerkezetbeli rendellenességet –, és ki tudjuk-e ezeket szűrni az automatizált spermavizsgáló eszközökkel.

A magyar állattenyésztési törvény szerint olyan állatokat nem is vehetünk tenyésztésbe, amelyek genetikai rendellenességeket hordoznak. A klasszikus tesztek során a tenyészállattól vért vesznek, a fehérvérsejteket osztódásra késztetik, majd megállítják az osztódást, preparátumot készítenek és mikroszkóp segítségével keresik a rendellenes kromoszómákat. Ez rendkívül fárasztó, munka- és időigényes feladat. Az is gondot jelent, hogy a vérvétel miatt hozzá kell férni az állathoz. A kromoszóma-rendellenesség import spermamintában is előfordulhat – és juthat be az országba. Az importált sperma esetében nem is találkozunk az állattal.

Áramlási citométer a Pannon Egyetem Georgikon Karának Sejtanalitikai laboratóriumában

Ezért próbáltam olyan módszert kidolgozni, amelyben spermiumok DNS-tartalmának áramlási sejtanalitikai méréséből következtethetünk arra, hogy van-e kromoszóma-rendellenesség.

Miért áramlásos megoldást választott?

Az áramlási citometria viszonylag bejáratott módszer. A doktori munkám jelentős részében ezt az eljárást használtam Hollandiában, majd posztdoktorként Svédországban, az ottani agráregyetemen, és a keszthelyi laboromban is meghonosítottam. Az áramlási citometriai mérések nagyon precízek, mert rengeteg sejtet vizsgálnak „pillanatok alatt”.

A berendezés nagy, automatizált mikroszkóphoz hasonlít, csak nem tárgylemezen nézzük a sejteket, hanem a sejtek sokasága áramlik át a műszeren, egy folyadékban. A folyadékot, amelyben a sejteket előzőleg megfestettük, lézersugárral világítjuk meg. A lézer gerjeszti, világításra készteti a festéket, és például a DNS-hez kötött festék fényének az intenzitásából következtethetünk a DNS mennyiségére.

A citométer számítógépes adatgyűjtő és -feldolgozó rendszere

A mikroszkóp előtt ülve (és a tárgylemezre meredve), esetleg fél órára van szükségem ahhoz, hogy egy kenetből, mondjuk, kétszáz darab sejtet osztályozzak. Az áramlási citometriával másodpercenként több száz sejtet vizsgálhatok meg. Egy mintából tíz-húszezer sejtet értékelünk – ezért fokozza jelentősen az áramlásos módszer a precizitást. A hagyományos mikroszkópos vizsgálat ismételt méréseinek varianciája akár tíz százalék is lehet, az áramlásos citometriáé egy százalék körüli.

Egészséges, kromoszóma-szerkezetbeli (transzlokációs) és -számbeli rendellenességeket tartalmazó bikaspermiumok háromdimenziós DNS-hisztogramja

Éppen egy évvel ezelőtt érdekes cikkük jelent meg a Magyar Tudományban, amelyben azt vizsgálták, hogyan hat a klímaváltozás a gazdasági állatokra. Itt szóba került, hogy a jelenség a szaporodást is érinti.

Ez a kutatás a teljes egyetemi infrastruktúrát, erőforrást igénybe vette, és csak kis része folyt a mi sejtanalitikai laborunkban. Nagyon leegyszerűsítve azt mondhatjuk, hogy ha az állatok rosszul érzik magukat, akkor a létfenntartásukra koncentrálnak, és a szaporodáshoz tartozó funkciók háttérbe szorulnak – ezzel ráérnek akkor foglalkozni, ha a körülmények jobbra fordulnak. Például szarvasmarhák esetében komoly stresszt okoz a nagy nyári hőség. Viszont ha az állatok nem szaporodnak, nincs hús, tojás és tej. (A tehén az utódjának termel tejet, nem nekünk.)

A genetikai állomány is sérülhet, gondolom.

Igen, és ezt célszerű folyamatosan szűrni – az előbb említett minőség-ellenőrzésbe érdemes beépíteni a minőségkárosodás ellenőrzését. A támogatott NKFI-projektben azonban olyan genetikai szűrésre dolgoztunk ki módszert, amelynek csak egyszer kell alávetni az állatot: egy kromoszóma-rendellenesség vagy jelen van, vagy nem – vagy hordozó az állat, vagy nem. Ez nem látható rajta, ezért mindenképpen szükség van a laboratóriumi vizsgálatra, de az állat életében elég csak egyszer– és ugyanez igaz az importált spermára is.

2016. május