Az idegtudományi kutatók együttmíködése szép hagyományokra tekint vissza Szegeden. E tudományos míhelyek és az ipari partnerek itteni összefogásának új formája, a Dél-alföldi Neurobiológiai Tudásközpont (DNT) elsődleges célja – az alapkutatáson túl – termék előállítása.Értékesíthető tudás maga a Dél-alföldi Neurobiológiai Tudásközpont (DNT) is. Telegdy Gyula akadémikus, a Szegedi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kara Kórélettani Intézetének professzora ötlete nyomán, a vele két évtizede együttmíködő Penke Botond, akadémikus, az Orvosi Vegytani Intézet professzora (képünkön) koordinálásával született meg a DNT pályázati programja, mely 2004-ben 1,7 milliárd forint támogatást nyert a Nemzeti Kutatás Technológiai Hivatal innovációs alapjától. Az azóta eltelt időszakban – Telegdy Gyula, a DNT tudományos vezetője irányításával több tudományág (például a fizika, a kémia, az orvostudományok) mívelőinek együttmíködésével – az alapkutatáson túl az alkalmazott kutatásra koncentrál. A DNT öt alprogramja közül négy (a kóros fehérjeaggregációval járó betegségekkel, különösen az Alzheimer-kórral; az úgynevezett pánikbetegséggel és a depresszióval; az emberi agyban lejátszódó és betegséghez vezető változásokkal; illetve az idegrendszeri folyamatokban a hormonok szerepével foglalkozó témacsoport) sikereket könyvelhet el. A kitízött célhoz képest a különböző diagnosztikai módszerek kidolgozása azonban elmarad a várakozásoktól.
Húszmillió ember betegsége
A gyógyszerfejlesztésben legmesszebb talán a DNT Alzheimer-kórral foglalkozó csoportja jutott. Az e témán dolgozókat irányító Penke Botond elmondta: első lépésként felderítették, hogyan alakul ki e súlyos, Magyarországon 100 ezer, a világon 20 millió embert érintő betegség.
– Az Alzheimer-kór száz évvel ezelőtti leírásában is szerepelt, hogy e betegség az idegsejtek pusztulásával jár. A szöveti metszetekben már akkor is látszottak az úgynevezett plakkok, illetve az idegsejtek helyén kialakult kötegek, melyek ugyancsak kicsapódások. De mi indítja el e betegség kialakulását? – ismételte az évszázados kérdést Penke professzor. – Régóta tudjuk: az öregedés, az azzal járó keringési rendellenességek és ennek nyomán a sejtek oxigénhiánya veszélyezteti az agy állapotát. Ám a kutatók megtaláltak egy fehérjét, mely feltételezhetően elindítja a folyamatot.
Mikor ez a vízben oldódó és kis molekulájú, ezért szinte láthatatlan fehérje megjelenik, az idegsejt csak rosszul érzi magát, még nem pusztul el. Aztán e fehérje hat az idegsejten belüli folyamatokra: olyan változásokat indít el, amelyek hatására összeomlik annak támasztó- és szállítórendszere. Mindez az idegsejt halálához vezet, s ekkor jelenik meg a korábbi kutatásokban már fölfedezett amiloid, vagyis keményítőszerí fehérje mellett a tau-fehérjék kötege.
– Ezen amiloid első formájának, vagyis oligomer alakjának a káros hatását kellene megakadályozni – mutatott az általuk fölfedezett gyógyszerfejlesztési célpontra a professzor. – Ha ezt az általunk kimutatott vízben oldódó és kis molekulájú fehérjét sikerülne eltávolítani a szervezetből, akkor – az állatkísérletek tanúsága szerint – leállítható az Alzheimer-kór kialakulása, nem indul be az a veszélyes folyamat, ahonnan már nincs visszaút.
Módosított hipotézis
Hipotézisüket módosítani kellett a kutatómunka során – ismerte el Penke Botond. Kiinduló feltételezésük szerint hosszú fonalakká áll össze az amiloid fehérje, mielőtt megindítja a betegséget.
Most úgy gondolják: e megjelenési formáját megelőzi a vízben oldódó, ezért láthatatlan, úgynevezett oligomer alak, ami valójában felelős az Alzheimer-kór kialakulásáért.
Tehát menet közben, nagyjából a pályázati program félidejére módosult a gyógyszertervezési célpont.
– Megyünk az anyag után – szoktuk mondani. Azaz a kísérleti eredményekhez igazítjuk a következő lépést – engedett bepillantást a kutatómunka módszertanába a professzor. – A gyógyszertervezés első fázisa, hogy elméleti kémiai számítások, komputer segítségével újabb és újabb molekulákat próbálunk illeszteni egy adott gyógyszercélpont-fehérjéhez.
Hárommillió dolláros dossziék
A DNT Kutatóközpontjában rendelkezésre áll egy nagy teljesítményí számítógép. A számolások alapján megtalált vegyületet az itteni szintetikus laboratóriumban előállítják a vegyészek. Mintegy 70-100 anyag szintéziséről van szó, s ezek szabadalmaztatásáról is gondoskodni kell.
– A következő fázis, mikor in vitro, vagyis sejttenyészeten alapuló tesztrendszer segítségével megállapítjuk, hogy az előállított vegyületek mennyire hatásosak a sejttenyészeten. Aztán – az előzetes szelektálást követően – állatokon is kipróbáljuk a vegyületek hatását. Ez az in vivo fázis, melyben jól vizsgálhatóak a toxikus hatású, az agyra gyakorolt káros folyamatokat indító, vagy az idegsejteket pusztító, illetve a tanulási folyamatot leromboló fehérjék hatását kivédő új vegyületek – magyarázza a professzor. – E sokféle vizsgálat végére az eredendően közel nyolcvan vegyületből három olyan anyag maradt, melyet annak alapján is megnéztünk, hogy például milyen gyorsan ürül ki a szervezetből, hogyan szívódik föl a különböző szervekben, miként hat például a szívre. E biztonsági vizsgálatoknak is a végére jutottunk. Gyakorlatilag lezártuk az Alzheimer-kór új gyógyszerei fejlesztésének preklinikai szakaszát. Ezzel teljesítette küldetését a DNT egyik csoportja: körülbelül 40 ember 4 éves munkája sikerrel lezárult.
A preklinikai szakaszt lezáró dosszié minden adatot tartalmaz a három gyógyszerjelölt orvossággá fejlesztéséhez. E dosszié pénzben kifejezhető értéke nagyjából 1-3 millió dollár.
Orvosságjelöltek
Jelenleg nincs kielégítő gyógykezelése az Alzheimer-kórnak. Ezért óriási a jelentősége egy Alzheimer-kór elleni gyógyszernek, mely jelentős forgalomra is számíthat. A DNT-ben kifejlesztett három gyógyszerjelölt új vegyületet mint potenciális orvosságjelöltet értékesítik. A gyógyszeripari cégek feladata, hogy a következő, a klinikai fázisban, vagyis embereken is végzett vizsgálatokkal, további 6–8 éves munkával kifejlesszék az Alzheimer-kór kezelésére is alkalmas gyógyszert.
– A DNT-t a pályázati szakaszt követően is fenn kívánjuk tartani, és az Alzheimer-kór vizsgálatát is folytatjuk – jelenti ki Penke Botond, a DNT koordinátora és egyik témavezetője.
– Miközben vizsgáljuk például e kór kialakulásának genetikai okait is, rávilágítunk a betegség megelőzésében életmódváltozással, illetve megfelelő étrend-kiegészítőkkel elérhető eredményekre. A DNT a gyógyszeripar számára különösen értékes termék – az említett három gyógyszerjelölt mellett – előreláthatólag két éven belül, újabb termékkel, étrend-kiegészítővel lép a piacra.
Tudományos sikereket és folytonos kihívást, munkahelyet és karrierlehetőséget köszönhet a szegedi Dél-alföldi Neurobiológiai Tudásközpontnak Datki Zsolt László neurobiológus. A DNT hármas laborjának vezetőjével az innovációs készség és Szent-Györgyi Albert szellemiségének összefüggéseiről is beszélgettünk.
IPM: Kétkezi munkájával is hozzájárult – hírlik – a DNT Kutatóközpontja és inkubátorháza, illetve az itteni labor, jelenlegi munkahelye kialakításához.
D. Zs. L.: Csapatmunka eredménye itt minden! Az Alzheimer-kórral foglalkozó korábbi kutatócsoportban nemcsak adatokkal segítettük Penke Botond professzort, hogy aztán az ő éjjel-nappali munkájával elkészüljön a pályázati anyag, hanem a dokumentáció célba juttatására is vállalkoztunk. Nem hiába: elkészülhetett a DNT-kutatóközpont, ahol végre egy helyre került minden míszer és egymás mellett dolgozhatnak azok a fizikusok, biológusok, vegyészek, orvosok és informatikusok, akik eddig egymástól távoli laborokban végezték a feladatukat. Így van ez a mi három (sejttenyészeti, szövettanos és biokémiai) részből álló laborunkban is. Igaz, az ideális munkafeltételekhez az is hozzájárult, hogy a laborunkban még a bútorok tervezésébe, az asztalok magasságának meghatározásába is beleszólhattunk. Amikor pedig munka közben kiderült, hogy szükség lenne egy sosemvolt míszerre, nekiálltunk és az ötletem alapján megcsináltuk ezt a szövetet életben tartó készüléket. Most egy másikat, egy lézeralapú míszert tervezünk.
IPM: Reneszánsz embernek is nevezik ismerősei, amikor elmesélik: gyönyörí természetfotókat készít, vagy éppen Pasteur és a szegedi Nobel-díjas Szent-Györgyi Albert életéről és koráról tart tudománytörténeti kurzust az egyetemi hallgatóknak.
D. Zs. L.: Pasteur életrajzát elolvasva határoztam el, hogy kutató leszek. Első mikroszkópomat máig őrzöm és azt a látványélményt is, aminek hatására fotózni kezdtem. A sepsiszentgyörgyi Székely Mikó Kollégium biológia–kémia fakultációs osztályában érettségizve úgy döntöttem, az élettudományok fellegvárának számító Szegeden szerzek biológia szakos tanári diplomát. Ilyen indíttatással természetes, hogy ugyanúgy szeretek oktatni, mint kutatni.
IPM: Ott, ahol minden a kutatómunka hatékonyságát szolgálja, mit gondol a tudományról az ifjú laborvezető?
D. Zs. L.: Az idegi, elsősorban agyi károsodással kapcsolatos betegségek vizsgálatával, gyógyszerfejlesztéssel foglalkozunk. A neurodegeneratív csoport e laborjában összesen tízen teszteljük azokat a molekulákat, amelyeket egy másik kutatócsoport megtervezett. Miközben postdoktorokkal, PhD-halgatókkal és egyetemista szakdolgozókkal, szakasszisztensekkel együtt e molekulák míködését igyekszünk feltárni, a gyakorlatban is bebizonyosodik: a tudományos eredmény apróságokon múlik. Sokszor azon, hogy a pipettát milyen szögben tartjuk, vagy hogy a kísérleti jegyzőkönyvet mennyire aprólékos gonddal állítottuk ki. Éppen ezért laborvezetőként nemcsak a kísérletek tervezését és a projekt időbeli ütemezését tekintem feladatomnak, hanem részt veszek a kísérletek elvégzésében is. Úgy vélem, a tudomány mívelése a gyakorlati kivitelezés precíz megvalósítása. Ezt követi az eredmény elmélettel való felöltöztetése. Vagy másképp: az elméleti problémákat kutatjuk, a gyakorlati problémákat pedig igyekszünk megoldani.
IPM: A növényi sejtek vizsgálatától hogyan jutott el az emberi sejt betegségének kutatásáig?
D. Zs. L.: Egy belgiumi munka irányította a figyelmemet az Alzheimer-kórra, aztán sokat tanultam a Bay Zoltán Kutatási Közalapítvány (BAYGEN) kutatócsoportjában. Azt meg csúcslehetőségnek tartom, hogy – a BAYGEN-nel szorosan együttmíködve – a DNT-beli munka Magyarországon biztosít számomra nemzetközi viszonylatban is kiemelkedőnek számító tudományos előmenetelt, önálló kutatási területet és publikációs lehetőséget. Tavasszal jelenik meg az a cikkünk, amely leírja, hogy az én ötletem nyomán, de csapatmunka eredményeként megtaláltuk az Alzheimer-kór olyan iniciációs pontját, ahol beavatkozva – laborkörülmények között modellezve bizonyítottuk – visszafordítható a betegség folyamata. Ennek jelentőségét átérezzük, hiszen sokakat érintő civilizációs betegség az Alzheimer-kór. A mikroszkóp fölé hajolva sem feledjük: minél jobban kitolódik az emberiség átlagéletkora, annál többeket érint ez a jobbára öregkori betegség. S mikor a még hiányzó gyógyszer fejlesztésén dolgozunk, arra is gondolunk: az Alzheimer-kór nem is elsősorban a betegnek fáj, hanem a környezete, a családja életét nehezíti meg. Ezen összefüggések átgondolása ellenére nem a téma maga, vagy annak erkölcsi vonzata ösztönöz sokszor napi 10–14 órás munkára. Kutatóként is a problémamegoldás szépsége érdekel.
Üzemanyagtolvajok ellen ///////
Az elektronikus tanksapka minden folyadéktároló tartály megcsapolása ellen hatékony védelem lehet, nem csak a gépjármívek tankját óvhatja az üzemanyagtolvajoktól. Mégis ez adta a kifejlesztéshez az ötletet…
Egy ismerősöm fordult hozzám azzal a problémával, hogy rendszeresen ellopják a gázolajat a kamionjából. Ezzel alkalmanként két-háromszázezer forintos kárt okoznak, hiszen egy teherautóban hatszáz-kilencszáz liter üzemanyag van – magyarázza Kuthi Zoltán, az elektronikus tanksapka kitalálója. Mivel a területet, ahol parkolnak a kamionok, nehéz védeni – olyan helyen van, ahol hiányzik infrastruktúra –, a legésszeríbbnek és legegyszeríbbnek az tínt, ha a tanksapka védelmére alapozom a probléma megoldását.
Hogyan míködik a gyakorlatban az elektronikus tanksapka?
A megoldás gyakorlatilag kizárja, hogy észrevétlenül eltávolítsák a tartály zárófedelét, és már a tanksapka manipulálásának kísérletekor is azonnal riasztójelzést ad a tett helyszínén, és adott esetben attól nagyobb távolságra is.A gyakorlatban ez úgy míködik, hogy a tanksapkába rádiós adót építek bele, hasonlót, mint amilyen az autók riasztójában is míködik. Az érzékelővel ellátott tanksapka – ha valaki megpróbálja eltávolítani –, egy rádiójelet aktivál, ez újabb rádiójelet küld a vezetőfülkébe, vagy egy közelben álló épületben elhelyezett vevőegységhez. A vevő fényjelet, szirénát aktivál, vagy mobiltelefonos egységgel SMS-t vagy e-mailt küld a tulajdonosnak.
Mi volt a legnehezebben megoldható feladat a fejlesztés során?
Két kritikus pont volt az innováció kifejlesztésében, amelyet aztán egy csapásra meg lehetett oldani. A tanksapka tízveszélyes terület, így olyan kapcsolási módot kellett találnom, ami biztonságos ebből a szempontból, nem jár szikrázással. Ezért alakítottam ki az elektronikus tanksapkát egy mágneses kapcsolón keresztül. A kapcsolást egy zárt, szigetelt térben lévő érintkező végzi, amely a tanksapka megmozdításakor létrejövő mágneses tér megváltozására aktiválódik. Egyszeríbb, de veszélyesebb lett volna, ha vezetékes-drótos megoldást alkalmazok, ám ez feltínő megjelenése miatt sem lett volna előnyös – a tolvajok a következő próbálkozásnál már felismerték volna a rendszert. Itt viszont a tartály átalakítására nincs szükség, külső szemlélő számára a védelemmel ellátott tank semmiben sem különbözik a hagyományostól.
Hol tart jelenleg a fejlesztése?
Az innovációt szabadalmaztattam. Eddig csak mechanikus megoldások léteztek egy tartály megvédésére: kulccsal való lezárás, vagy egy lyukacsos betét behelyezése a tankolónyílásba, ami megakadályozza, hogy csövet dugjanak bele. Jelenleg elkészült a deszkamodell, a mintadarabot sikeresen teszteltük éles helyzetben is. A Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatalhoz 5LET 2008 Irinyi János-pályázatra benyújtott anyagom elbírálása jelenleg tart, kedvező elbírálás esetén a cél a sorozatgyártásra alkalmas termék kifejlesztése, és a nemzetközi szabadalmi oltalom megszerzése.
Fiatalok versenye ///////
A Magyar Innovációs Szövetség idén immár 18. alkalommal hirdette meg az Ifjúsági tudományos és innovációs tehetségkutató versenyt, melynek célja a fiatal, tehetséges újítók felfedezése és támogatása, de a kiírók a természettudományos pályákhoz, illetve magához az újító tevékenységhez is kedvet szeretnének csinálni az évről évre ismétlődő versengéssel. Egyénileg vagy kétfős csapatba szerveződve pályázhatnak az 1988. október 1. és 1995. augusztus 31. között született fiatalok; egyetemisták, főiskolások közül csak elsőévesek vehetnek részt a versenyen, akkor, ha a pályázati munkát az egyetem, főiskola megkezdése előtt végezték. A nyertesek a díjakkal járó pénzjutalom mellett felvételi többletpontot kapnak a míszaki, természettudományos képzést nyújtó egyetemi és főiskolai karokon. A legjobb pályázatok (összesen legfeljebb három) indulhatnak 2009 szeptemberében az EU által szervezett Fiatal tudósok versenyén Párizsban. Az első határidő 2009. január 7., akkorra kell vázolni a megoldandó természettudományos vagy míszaki problémára irányuló ötletet. A zsíri elbírálja, hogy a pályázatot érdemes-e kidolgozni, kellően innovatív-e az elgondolás, a második fordulóba bejutott, kidolgozott pályamíveket pedig 2009. május 4-ig kell beküldeni. ›www.innovacio.hu
