A matematika bámulatos erejét mutatja, hogy több, mint kétezer évvel ezelőtt Erasztoszthenész pusztán alapvető geometriai eszközökkel mindössze néhány százalék hiba mellett kiszámította a Föld kerületét. A matematika szerepe azóta sem csökkent a természettudományok terén. A bolygók mozgását, a klímaváltozás alakulását vagy épp a járványok terjedését leíró egyenletek mellett ott van az orvostudomány mindennapjaiban is. A közelmúltban a COVID–19 járvány emlékeztetett rá, milyen fontos a járványügyi modellek precíz használata – ezek segítségével lehetett megbecsülni a fertőzési hullámokat és a beavatkozások várható hatásait.
A technológia fejlődésével az orvostudomány rendelkezésére álló adatok mennyisége robbanásszerűen nő. Az ebben rejlő hatalmas lehetőségek kihasználásához nem csak az informatikai infrastruktúrának, hanem az elméleti keretrendszernek, a matematikai eszköztárnak is fel kell nőnie. A HCEMM kutatóintézet már a létrehozása óta tudatosan építkezik e területen. A kutatóintézet fejlődését a kezdetektől végigkíséri Dr. Röst Gergely szegedi matematikus, akinek a matematika biológiai alkalmazásai terén végzett munkásságát nemrég MTA Akadémiai Díjjal ismerték el, és aki a HCEMM-ben jelenleg a Komputációs Medicina Kutatócsoport vezetője. Vele beszélgettünk.
Hogyan kezdődött a munkája a HCEMM-nél?
A HCEMM kutatásaiban már a kezdetek óta erősen jelen vannak a tudományos számítások és a bioinformatika, ezért fontos, hogy ezeknek meglegyen a megfelelő háttere. A csoportunk matematikai szakértelméből a többi kutatócsoport is profitálhat, mert szinte minden olyan természettudományos kutatómunkának, ami az intézetben folyik, van valamilyen matematikai vonatkozása. Első lépésként a Scientific Computing központot hoztuk létre, amely az intézet orvosbiológiai kutatócsoportjai számára biztosítja a magas szintű munkához szükséges hátteret a számítógépes szimulációk, a biostatisztika, az adattudomány, és a matematikai modellezés terén. Együttműködtünk már például idegtudománnyal, sebgyógyulással, vagy éppen genomikával kapcsolatos kutatásokban is.
És hogyan került a képbe egy orvosi matematikai kutatócsoport?
A központ mára bővült egy szuperszámítógéppel, ami 5000 asztali számítógép erejével ér fel. Ezen már lehet nagy felbontású szimulációkat futtatni, komoly bioinformatikai elemzéseket végezni, vagy éppen mesterségesintelligencia-alkalmazásokat használni. Az első programunk, amivel a gépet teszteltük, a majomhimlő vírusának evolúcióját modellezte. A géppark szakmai menedzselését nemrég átvette egy Portugáliából érkezett tehetséges fiatal kutató, ezzel párhuzamosan pedig megalakult az orvosi matematikai csoport, ami már olyan új matematikai eszközök kifejlesztésére fókuszál, amelyek a gyógyászatban segítenek. Emellett pedig fontos feladatnak tekintem azt is, hogy a biomedicina területén is matematikailag képzett, az interdiszciplináris kutatásokban járatos szakembereket képezzünk, mert nagyon gyorsan nő rájuk az igény.
Ehhez a HCEMM és az Ön által vezetett kutatócsoport hogyan tud hozzájárulni?
2025 júniusában a HCEMM-ben első alkalommal rendeztük meg a matematikai onkológia nemzetközi nyári iskoláját Szegeden doktoranduszok számára. Erős szakmai programot tudtunk összeállítani, a HCEMM rákkutatói mellett az egyik legjelentősebb amerikai rákközpont, a Moffitt Cancer Center, valamint a londoni Imperial College és az olasz Politecnico Torino neves kutatói tartottak kurzusokat. Azt is nagyon fontosnak tartottuk, hogy a résztvevők igazi szakmai problémákkal szembesüljenek, ezért felvettük a kapcsolatot a HCEMM rákkutatással foglalkozó csoportjaival, és megteremtettük a lehetőségét, hogy a résztvevők bekapcsolódnak a munkájukba, valós kérdésekre adott valós megoldásokon dolgozhassanak.
Mit jelent az, hogy valós problémán dolgoznak a résztvevők?
A kurzusok után a résztvevőket csapatokba osztottuk, és minden csapat egy kurrens rákkutatási problémán dolgozott pár napig. A csapatokat úgy alakítottuk ki, hogy kellően nemzetköziek és interdiszciplinárisak legyenek, hogy a diákok megtanuljanak ilyen közegben dolgozni. Például az általam vezetett csoportban a diákok egy, a közelmúltban létrehozott onkolitikus vírus hatását modellezték. A rákos sejtek képesek olyan környezetet teremteni, ami gátolja az immunsejteket abban, hogy megtalálják és elpusztítsák őket. Ez a vírus azonban célzottan megfertőzi a rákos sejteket, és egy olyan fehérje termelésére kényszeríti őket, ami lebontja az immunrendszer elnyomását, ezután az immunsejtek már bejutnak a tumorba és végzik a dolgukat. A csapat egereken végzett kísérletek eredményeit elemezte, és azt számolta ki, milyen hatékonyságra van szüksége a vírusnak, hogy működhessen egy ilyen beavatkozás.
Sikeres volt a nyári iskola?
Az iskolára óriási érdeklődés volt, négyszeres túljelentkezés mellett érkeztek Szegedre tehetséges fiatal kutatók, külföldről is: több mint húsz országból kaptunk jelentkezéseket, köztük olyan neves egyetemekről is, mint Oxford, Cambridge, Sorbonne. Nehéz volt kiválasztani azt a 26 doktoranduszt, akit végül fogadni tudtunk. A visszajelzések alapján nem csak kurrens tudást kaptak az iskolától, hanem inspirációt, új ötleteket, sőt példaképeket. Ez pedig legalább olyan fontos, mint az átadott ismeretek. A tudományos kutatás nemzetközi műfaj, úgy lehet versenyképesnek lenni, ha tudunk kapcsolódni más kutatók, más intézetek munkájához akkor is, ha azok a világ távoli pontjain dolgoznak. A HCEMM számára is sokat adott a nyári iskola, hiszen az itt kialakult ismeretségek és a közösen átélt szakmai élmények tovább erősítik Szeged és a HCEMM helyét a nemzetközi tudományos térképen. Biztosra veszem, hogy az iskola résztvevői közül sokan sikeresen kutatókká válnak a jövőben, akiknek élő kapcsolata, közös jövőbeli projektjei lesznek a szegedi tudósokkal.
A HCEMM-ről: A Magyar Molekuláris Medicina Kiválósági Központ (Hungarian Centre of Excellence for Molecular Medicine – HCEMM) egy több létesítményben működő intézet, amelynek kutatói úttörő eljárások és terápiás módszerek fejlesztésével járulnak hozzá az egészségesebb öregedéshez. A HCEMM Program jelenleg többek között a H2020 Teaming Projekt támogatásával működik, melynek keretei között a Semmelweis Egyetem, a Szegedi Tudományegyetem és a HUN-REN Szegedi Biológiai Kutatóközpont a heidelbergi székhelyű EMBL-lel, mint partnerintézménnyel dolgozik együtt. A magyar kormány támogatása szintén elengedhetetlen a HCEMM működéséhez, ez jelenleg a Tématerületi Kiválósági Program és a Nemzeti Laboratóriumok Program projektjein keresztül valósul meg. A HCEMM célja, hogy az akadémiai és ipari területek között közvetítve, a molekuláris orvostudomány legújabb eszközein keresztül hozzájáruljon az öregedő magyar népesség életminőségének javításához, és az egészségügyi ellátás költségeinek csökkentéséhez. A szervezet sokrétű munkáját a szegedi székhelyű HCEMM Nonprofit Kft. irányítja.
