Új távlatokat nyit a rendszermikroszkópia

A precíziós gyógyszerkutatásban, a betegségek genetikai hátterének felderítésében és a gének felfedezésében nyithatnak új utakat azok az eredmények, amelyeket a sejtek nagy felbontású térbeli vizsgálatára alkalmas rendszermikroszkópia területén ért el Horváth Péter bioinformatikus, a Magyar Tudományos Akadémia Szegedi Biológiai Kutatóközpontjának tudományos főmunkatársa és nemzetközi kutatócsoportja.

A Magyarországon és Finnországban is kutató szakember kollégáival olyan számítógépes módszereket fejleszt, amelyek sok millió mikroszkópos kép automatikus feldolgozását teszik lehetővé rövid idő alatt. Ennek köszönhetően akár az összes emberi gén működését és funkcióját vizsgálni lehet egy adott betegség vagy adott biológiai folyamat minél pontosabb megismeréséhez.

„Akár az is megoldható, hogy a terápiában alkalmazott gyógyszerek – így például az onkológiai szerek – vagy a még klinikai tesztfázisban lévő gyógyszerjelöltek szervezetbeli hatásait elemezzük nagyszámú beteg esetében” – idézte a közlemény a kutatót, aki a közelmúltban három, áttörést jelentő eredményről számolt be rangos nemzetközi folyóiratokban.

Ezek egyike egy új képkorrekciós eljárás, amely mintegy húsz százalékkal pontosabb a hasonló módszereknél, így jelentősen előmozdíthatja a képfeldolgozásra és -elemzésre épülő tudományterületeket a mikroszkópos felvételek értékelésétől az orvosi diagnosztikáig.

Az élő sejtek vizsgálata mellett a kutatócsoport a humán genom működésének megismerésére koncentrál. Svájci kutatókkal együttműködve elsők között hajtottak végre teljes emberi genomszű-rést. Ennek során az összes gént egyesével kikapcsolva térképezték fel azok hatásait. Nemcsak a már ismert gének működésének pontos mechanizmusát írták le, hanem több új gént is felfedeztek: olyanokat például, amelyek a daganatos betegségek kialakulásában és előrehaladásában meghatározó szerepet játszó riboszómák képződésében vesznek részt.

Kutatásaik egyik fő iránya 

egyes sejtek szerepének felderítése, amely olyan kérdésekre 

is magyarázattal szolgálhat, hogy miért válnak rezisztenssé a tumorsejtek a terápiára, és ez miként vezet a daganat kiújulásához.

A csoport másik fő kutatási területe a személyre szabott gyógyászathoz kapcsolódik: a szegedivel párhuzamosan Helsinkiben működő laboratóriumában Horváth Péter és munkatársai precíziós gyógyszervizsgálatokkal segítik a daganatos betegek ellátását. Az általuk végzett mikroszkópos elemzés pontos képet ad a tumorsejtek szaporodásáról. Ez alapján megítélhető, hogy a választott kezelés valóban képes-e a daganatos sejtosztódás megállítására. A vizsgálatok arra is lehetőséget nyújthatnak, hogy egyénenként határozzák meg az alkalmazandó gyógyszerek pontos adagolását, és így az egészséges sejtek lehető legteljesebb védelme mellett érjék el a daganatos sejtek minél teljesebb körű elpusztítását.

Távlati célként a kutatócsoport adatbank létrehozását tervezi. Az 

„1000 Genom Projekt” mintájára elképzelt „One Million Phenome” program a lakosság egymillió tagjának mikroszkópos mintaelemzésével kíván pontos térképet adni a sejtek tulajdonságairól és azoknak a szervezet egészségi állapotával való összefüggéseiről. Első lépésben a mintákat antitestekkel és különféle gyógyszerekkel kezelnék. 

Ez alapján megállapítható, hogyan reagálnak az egyes emberek az adott beavatkozásokra. Az így kapott információk összekapcsolhatók az egyén meghatározó jellemzőivel – például a genetikai adottságokkal, a családi jellemzőkkel, a kórtörténettel.