A Gergely Pál professzor vezette kutatócsoportot az érdekli, hogyan változnak meg ezek az élet szempontjából meghatározó jelátviteli rendszerek genotoxikus stressz, vagyis kívülről a sejt belsejébe jutó anyagok hatására.
Sok millió jelzést kapnak a sejtek, ezekre válaszolniuk kell, méghozzá úgy, hogy a szervezet képes legyen önmaga folyamatos újratermelésére, külső és belső egyensúlyának megőrzésére. A megfelelő válaszokért aktiváló és gátló mechanizmusok felelnek. Ilyen jelátvitelen alapuló mechanizmus például a DNS-ben lévő információ „dekódolása” a fehérjeszintézis megindítása érdekében, de ilyen mechanizmusok felelnek az anyagcsere-folyamatokért vagy az apoptózisért, a sejtállomány folyamatos megújulásához szükséges programozott sejthalálért is. Ez utóbbi mechanizmusok létezése ad módot arra, hogy a biológiai vagy kémiai okból sérült génnel rendelkező sejtet a szervezet inaktívvá tegye és/vagy elpusztítsa. Ebben az izgalmas témakörben nemrég egy jelentős felfedezés is született: azonosították azt a gént – a P53-at –, amelyiknek az a feladata, hogy felismerje a tumorképződés veszélyét, és parancsot adjon a sejt önmegsemmisítésére. A kecsegtető eredmény azonban még messze van a végcéltól, azt a gént ugyanis még nem sikerült azonosítani, amelyik e parancs „végrehajtó szervekhez” történő továbbításáról gondoskodik. Biztató azonban, hogy a végrehajtó – P21 névre keresztelt – gént már ugyancsak azonosították.
A Magyar Tudományos Akadémia honlapján található rövid leírás szerint a sejten belüli jelátviteli folyamatok kérdéskörének vizsgálatára alakult egy magyar csapat – az MTA Sejtbiológiai és Jelátviteli Kutatócsoportja –, amely genotoxikus stressz, vagyis a génállomány épségét veszélyeztető mérgezés állapotában vizsgálja e mechanizmusokat, ezen belül kiemelten kutatja a sejt élete szempontjából kulcsfontosságú foszforilációt, vagyis a foszfátok beépülésének és kihasadásának mechanizmusában mérgezés hatására bekövetkező változásokat is. A csoportot Gergely Pál, a Debreceni Egyetem Orvos- és Egészségtudományi Centrumának elnökhelyettese vezeti, aki az utóbbi területen ért el kiemelkedő eredményeket a növényvédő szerek hatásának kimutatásával. Munkásságáért korábban Szent-Györgyi Albert-díjban részesült, néhány hónapja saját egyeteme ítélte oda neki a Tankó Béla-díjat (a névadó biokémia-professzor az önállósult Debreceni Orvostudományi Egyetem Biokémiai Intézetének alapítója, nemzetközi hírnevét a harmincas években berlini és londoni munkájával alapozta meg, Angliában együtt dolgozott Robinson professzorral, aki később Nobel-díjat kapott), március 15-én pedig Széchenyi-díjjal tüntették ki. Vezetésével nemrégiben több növényvédő szerről bizonyították be, hogy a sejt belsejébe hatolva gátolják a foszfatázok működését, s ezzel felborítják a foszforiláció-defoszforiláció kényes egyensúlyát. A Gergely-féle tudóscsoport kidolgozott egy módszert a foszfatázok tisztítására, s ezzel lehetővé tették az enzimcsoport tagjainak elkülönítését. Arra is rájöttek, hogy a foszfátok beépüléséért felelős kinázok és a lehasításukra „szakosodott” foszfatázok nem elkülönülten, hanem együttesen befolyásolják a jelátviteli folyamatokat, gyorsítva vagy lassítva a kommunikációt, egyúttal kapcsolatot teremtve a különböző jelpályák között is.
– A foszforiláció kutatásában a foszfatázgátló toxinok felfedezése hozott áttörést, egyúttal közelebb vitt a foszfatázok szerepének tisztázásához is – emlékeztet Gergely Pál. – Az elsőnek felismert toxint, az okadainsavat a tengeri szivacsokban található ostoros állatkák termelik. A vegyület a szivacsokkal táplálkozó halakban halmozódik fel, és súlyos megbetegedéseket okozhat a toxint tartalmazó halakat fogyasztó emberekben. A természetes foszfatázgátló molekulák felfedezése rávilágított arra, hogy ezek részei a bioszférának, és az ivóvízzel meg a táplálékkal bejuthatnak a humán szervezetbe. Mi pedig egyes növényvédő szerek foszfatázgátló hatásának felismerésével bővítettük a sejtbiológiai kutatásokban használható molekulákat. A molekulák kísérleti alkalmazása nagymértékben elősegítette a foszfatázok biológiai és élettani szerepének jobb megértését, a sejtekben végbemenő jelátviteli folyamatok feltérképezését és az összefüggések jelentőségének megismerését.
Ezeknek az alapkutatási felismeréseknek egyes izmok – például a szívizom – gyógyításában lehet gyakorlati jelentőségük, mert olyan anyagok kifejlesztésének és használatának nyithatnak utat, amelyekkel az e betegségekben nagy valószínűséggel szerepet játszó magas foszforilációs szint csökkenthető.
Gergely professzor csoportjának kutatásai szorosan kapcsolódnak a Damjanovich Sándor akadémikus vezette sejtbiológiai kutatócsoport vizsgálódásaihoz, mert a komplex megközelítés jelentősebb eredményekkel kecsegtet. A biofizikusok korábban elkülönítették a membránon (sejthártyán) található jelfogókat, és megállapították, hogy ezek azonos funkcióra szakosodott csoportokban „dolgoznak”. Azt is megállapították, hogy a receptorokkal kölcsönhatásba lépő molekulák befolyásolhatják a jelátviteli folyamatok hatékonyságát, sőt a sejt sorsát is olyan módon, hogy egyes jelátviteli folyamatokat erősítenek, másokat pedig háttérbe szorítanak. Mindezt kolorektális karcinómában (vastagbélrák) szenvedő betegek tumor környéki nyirokcsomóiból származó immunsejteken igazolták, azzal együtt, hogy a sejt belső folyamataira hatást gyakorol a sejt származási helye, illetve szövetkörnyezete is.
A külső hatásokat a sejt belsejébe engedő mechanizmusok feltárására irányuló vizsgálódások szintén alapkutatások, ám jelentőségük óriási, mert ismeretükben a gyógyításra hivatott anyagok sejt belsejébe juttatása is hatékonyabb megoldásokat tesz lehetővé.
origo.hu
Nemvárt fordulat jön az időjárásban, mutatjuk mire számíthat
