Különleges felfedezést publikált a keszthelyi sejtbiológus és kutatócsoportja

A munka különlegessége egyrészt az, hogy a nemrég publikált tudományos cikk hét szerzője közül három jelenleg alapszakos, egy pedig mesterszakos egyetemi hallgató. Másrészt az ELTE Anatómiai, Sejt- és Fejlődésbiológiai Tanszéke mellett a Szegedi Biológiai Kutatóközpont (SzBK) is jelentős mértékben járult hozzá a kutatásokhoz.

S hogy az olvasók is értsék: mostani felfedezésük különösen fontos az emberi betegségek legyőzésében. Korábban már írtunk arról, hogy Tamás egyike a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFI) 2020-ban meghirdetett fiatal kutatói pályázat nyerteseinek, s ez a támogatás három évre szól. Az NKFI így jelentős mértékben támogatta a most született felfedezést is.

Laikusként nem is gondolná az ember, hogy az ecetmuslica (tudományos nevén Drosophila melanogaster) az egyik legoptimálisabb alany genetikai és sejtbiológiai megfigyelésekre. Tamás és csoportja a lárvák és fiatal bábok nyálmirigyét tanulmányozzák, illetve azokat a sejten belül zajló folyamatokat, amelyeknek a megértésével különféle betegségek mechanizmusát tárják fel.

- Ha megismerjük sejtjeink működését és pontosan tudjuk, hogy mi romlik el bennük, mi vezet betegséghez, akkor olyan eszközöket adhatunk az orvostudomány kezébe, például gyógyszerfejlesztési lehetőségeket, amelyek segítségével helyrebillenthetjük a sejten belüli problémákat. Ezáltal hozzájárulhatunk ahhoz, hogy ezeket a betegségeket megelőzzük vagy kezelni tudjuk – adott tájékoztatást a felfedezés fontosságáról Tamás. – Mivel az emberi betegségek jelentős része egyszerűbb szervezeteken is modellezhető, ezért az ecetmuslicát választottuk, ugyanis sejtjeik nagyon hasonlóan működnek az emberéhez. A kutatók már feltárták a muslicák és az emberek genomját (azaz a DNS-ben kódolt örökítő információ összességét), de sokkal egyszerűbb ennek a kistestű légynek a genetikai állománya, így egyszerűbb azt megfigyelni. Ha megismerjük, hogy milyen gének szabályozzák a muslicasejtek működését, akkor megérthetjük az emberek alapvető sejtbiológiai folyamatait is. Kutatócsoportunk az autofág (sejtes önemésztő) folyamatokkal foglalkozik. A sejt képes arra, hogy a működése során elhasználódott saját anyagait lebontsa, s ezáltal azok újra felhasználhatóvá válnak a sejt számára. Ez megújuláshoz vezet, illetve ha éhezik a sejt, akkor szükség szerint át is csoportosíthatja ezeket az anyagokat. Ez az alapja például annak, hogy a böjtölés sokat segíthet a sejtek, ezáltal pedig a szervezet önmegújításában. Kutatócsoportunk a sejtes önemésztő folyamatnak egy különleges formáját (krinofágia) vizsgálja a muslica nyálmirigysejtjeiben. Fontos tudni, hogy azokat a sejteket, amelyek adott anyagok termelésére és kiürítésére specializálódtak, mirigysejteknek hívjuk.

S hogy miként is zajlik a krinofágia folyamata? A mirigysejt megtermeli a kiürítésre szánt fehérjét, illetve anyagot, amit membránokkal határolt csomagocskákban, váladékszemcsékben (szekréciós granulumok) raktároz, majd egy külső jel hatására egy részét kiüríti magából. A sejtben azonban maradnak olyan váladékszemcsék, amik nem ürülnek ki, hanem a sejt lebontja azokat. Tamásék tehát ennek a lebontásnak a mechanizmusát kutatják.

- Hogy jól értsük a folyamatot, például a hasnyálmirigyünk jelentős része inaktív emésztőenzimeket termel, amik a kiürülés során a nyombélben aktiválódnak. Ám ha ezek a váladékszemcsék nem tudnak kiürülni (például epekő miatt), akkor lebontási útra terelődnek a sejten belül, ezáltal ott aktiválódnak, majd a sejtből kiszabadulva a sejtek halálát okozzák. Így alakulhat ki például az akut hasnyálmirigy-gyulladás. Ezért rendkívül fontos ezekben a sejtekben a váladékszemcsék fokozott sejten belüli lebontásának megakadályozása. 2018-ban jelent meg az első olyan publikációnk, amiben csoportunk feltárta az első olyan géneket, amelyek muslicában szabályozzák ezt a fejlődési programot, folyamatot. A most publikált munkánkban pedig azt fedeztük fel, hogy a lebontás folyamata már a nyálmirigy váladékképzésének elején is végbemehet. Mivel ismerjük a váladékszemcsék egész életútját, ebbe a folyamatba bele is avatkozhatunk. Mi azt tettük, hogy genetikai módszerekkel megakadályoztuk ezeknek a váladékszemcséknek a növekedését, majd azt tapasztaltuk, hogy a sejt nem ürítette ki ezeket a fiatal, kifejletlen szemcséket, hanem inkább a lebontási útra terelte őket. Ez tehát egy fejlődési programtól független váladékszemcse lebontási, azaz krinofág aktivitás.

A laikus olvasó első gondolata bizonyára az, hogyha ilyen jelentős felfedezést tett a magyar kutatócsoport, akkor azonnal ráharapnak a gyógyszergyártók és az orvosok az újonnan felfedezett eredményekre. Tamás visszarángat a valóságba: tudni kell ugyanis, hogy az alapkutatások csupán 15-20 százalékából lesz gyógyszer. Az ELTE sejtbiológusai azonban optimisták, mert ők már esélyt adtak egy egészségesebb élethez, például a fent említett betegség legyőzéséhez. Másfelől a kutatási eredményeket gyakran összefoglalják, amik akár egy orvosi tankönyvnek lehetnek az előzményei. Ezáltal pedig még nagyobb figyelmet kaphat mostani felfedezésük. Ami ráadásul nem is az eredeti, támogatott kutatási projekt eredménye, hanem annak egy csodálatos, „véletlen mellékterméke”. Dr. Csizmadia Tamás egyik főnökének, Dr. Juhász Gábornak, az SzBK-ban dolgozó kutatónak a tanácsára vette elő tavaly decemberben egy korábbi, 2015-ben fűnyírás közben jött ötletét a fiókból és nekiállt a munkának.

Tamás végül hozzáteszi, a kutatás mellett adjunktusként tanít az egyetemen és szerencsére hallgatói sokat segítettek a munkában, majd a publikálásban is.