Bármennyire ellentmondásosnak tűnik, az élő anyag szerkezetének megismerését célzó vizsgálatok legnagyobb részét az élet kutatói nem élő, hanem megölt, rögzített anyagon végezték. Ennek az a magyarázata, hogy – mivel az élő anyag szakadatlan életfolyamat-láncolat anyagi hordozója és függvénye – legtöbbször, legkönnyebben (és nemegyszer legcélszerűbben) csak fejlődésének adott pillanatában rögzített állapotban vizsgálható.
Tehát ha vizsgálni akarjuk az élőt, előbb meg kell ölnünk? De hát akkor már nem az élő anyagról, hanem annak „megkövesedett”, egy adott élettani állapotot jól-rosszul tükröző formájáról kapunk csak felvilágosítást. S valóban, a múltban és napjainkban is gyakran találkozunk kutatóval, aki a megölt sejtek és szövetek mikroszkopikus – legyen az optikai vagy elektronikus – készítményén látható szerkezeti elemek képét csupán műterméknek, ártefaktumnak tartja.
Jóllehet számos kísérlet történt arra, hogy minél kisebbre szorítsák le a használt rögzítőszerek denaturáló hatását, jóllehet olyan módszerek is vannak, amelyeknél rögzítőszereket nem használnak (például a fagyasztásos-szárításos módszer), a megölt sejtek és szövetek vizsgálata mégiscsak közvetett felvilágosítást nyújt az élő anyag valódi szerkezetéről és még kevesebbet sejtet a benne zajló folyamatokról.
A sejteknek és szöveteknek élő állapotban való vizsgálata viszont éppen azért nagy jelentőségű, mert a működést teszi követhetővé.
Az állati vagy emberi szervezetből kimetszett szervdarabka sejtjei rövid időn belül elpusztulnak, ha nem biztosítjuk az életben maradásukhoz szükséges létfeltételeket. Ez a szövettenyésztés módszerével történik.
A szövettenyésztés a biológia és az orvostudomány egyik igen értékes és gyakran használt vizsgálati módszere. Felfedezése fél évszázados múltra tekint vissza és a New York-i Rockefeller Intézet két kiváló kutatójának: A. Carrelnek és munkatársának, Ebelingnek nevéhez fűződik. A két kutatónak először 1912. január 17-én sikerült egy csirkeembrió szívének kis darabkáit csíramentes (aszeptikus) körülmények között táptalajba ültetni, és a továbbiak során életben tartani. Három-négy nap múlva azt tapasztalták, hogy a táptalajba ültetett szívdarabkák nemcsak hogy életben maradtak, de belőlük sejtek vándoroltak ki a környezetbe. A szívdarabkákat ismételten újabb és újabb táptalajba helyezték, azok pedig egyre kisebbek lettek. Valójában tehát az adott kísérleti feltételek mellett a szívdarabkák sejtjei életben maradtak, de nem növekedtek és nem szaporodtak. Mintegy száz nap múlva a szívdarabocskák még mindig éltek, de rendkívül kicsire összezsugorodtak. Látva ezt, Carrel és munkatársa javított a módszeren: az addig vérsavóból álló táptalajhoz csirkeembrió-kivonatot is adagoltak. Gyanították ugyanis, hogy – mivel az embrionális szövetek igen nagy növekedési képességgel rendelkeznek – a belőlük készült kivonat kedvező hatást gyakorolhat a tenyésztésbe fogott sejtek növekedésére és szaporodására.
Elgondolásuk helyesnek bizonyult, mivel az új táptalajon a szívdarabkák nemcsak életben maradtak, hanem a sejtek szaporodása következtében térfogatban is növekedtek. Carrel és munkatársa tovább folytatta a megkezdett kísérleteket, oly sikeresen, hogy az 1921-ben tenyésztésbe helyezett szívdarabkákat még több mint 25 évig életben lehetett tartani.
A későbbiek folyamán a szövettenyésztés módszerét mások is átvették, és különböző állati, sőt emberi szervdarabkákat vagy sejteket is sikeresen tenyésztettek laboratóriumban. Carrelen kívül Lewis, Fischer, Levi, von Möllendorff és mások járultak hozzá lényegesen e kutató módszernek a tudományos munkában való meghonosodásához.
A szövettenyésztés vázlatosan az alábbi módon valósítható meg. A kísérleti alanyból – amely a legtöbbször embrió – 1-2 milliméter nagyságú darabkát vágnak ki, s ezeket teljesen steril körülmények között vérsavóból és embriókivonatból álló táptalajra helyezik. Az így elkészített tenyészetet megfelelő állandó hőmérsékleten, termosztátban tartják, és adott időközökben a táptalajt kicserélik. A szövettenyésztés céljára többféle alakú és nagyságú üvegcsészét, kémcsövet és különleges alakú üvegtubust használnak.
Melyek a szövettenyésztés előnyei más vizsgálati módszerekkel szemben? A már említett fő előnye az, hogy ily módon a sejtek és a szövetek több alaktani és élettani tulajdonságát élő állapotban lehet (kontrasztmikroszkóppal vizsgálva) tanulmányozni. A szövettenyészetben az ember és a gerinces állatok sejtjeit szinte ideális körülmények között vizsgálhatjuk mikroszkóp (elsősorban fáziskontraszt-mikroszkóp) segítségével. Hosszú időn át nyomon lehet követni a sejtekben és szövetekben végbemenő szerkezeti és működési változásokat, amelyeket le lehet fényképezni vagy akár filmezni.
Orvosi szempontból igen jelentős előnye a szövettenyésztésnek az, hogy segítségével tanulmányozni lehet az élő sejtek működését normális körülmények között és különböző vegyszerek – gyógyszerek vagy mérgek – hatása alatt. Jól felhasználhatók a szövettenyészetek a sejtek, illetőleg a szövetek mennyiségi vegyelemzésére is.
Vizsgálni lehet egyetlen adott sejtféleség működését minden más szöveti behatástól függetlenül, az idegrendszer és a vérkeringés befolyása nélkül. Külön egy sejtet – például egy rákos sejtet – is tovább lehet tenyészteni. Rendkívül finom pipetta segítségével ki lehet venni egy vagy több sejtet, és át lehet ültetni más tenyészetbe, ami által vizsgálni lehet az új környezet hatását az illető sejtekre.
Jól tanulmányozható a különböző külső környezeti tényezők (például a hőmérséklet, a tápanyagok stb.) hatása a sejtek életfolyamataira. Az örökléstani vizsgálódás szempontjából nagy előny az, hogy tökéletes pontossággal megállapítható a különböző állatfajok kromoszómaszáma. Kimutathatók az állatoknál vagy az embernél a különböző kromoszómarendellenességek, s ezáltal több öröklődő betegség kromoszomális oka. Hasznosíthatók a szövettenyésztés előnyei a rákkutatásban, a gyulladásos folyamatok vizsgálatában, a vírusok sejtekre gyakorolt hatásának tanulmányozásánál stb.
Nem állíthatjuk, hogy a szövettenyésztés a legtökéletesebb módszer, hogy vele mindent tanulmányozni lehet. Tény viszont, hogy – az élőanyag tanulmányozására szolgáló többi módszerrel együtt – több olyan felfedezést tett lehetővé, amelyek közelebb visznek az élet lényegének megismeréséhez.
Megjelent A Hét V. évfolyama 20. számában, 1974. május 17-én.
