2018. július 20. péntek
Illés
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


« | Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
Intuitív út tudományos problémákhoz. Beszélgetés Dr. Vellai Tiborral 1. rész - 2011-01-25 14:28:47 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 0 hozzászólás 
Intuitív út tudományos problémákhoz. Beszélgetés Dr. Vellai Tiborral 1. rész

„…nagy kihívásnak érzem azt, hogy olyan tudományos problémákkal foglalkozhatok, amelyek megoldásához intuitív út vezet!”

Dr. Vellai Tibor

Születési év:  1967

Eötvös Loránd Tudományegyetem,
Genetika Tanszék

Cím:    1117 Bp., Pázmány Péter sétány 1/C
Telefon:    (+36-1) 381-2173
Fax:    (+36 1)-372-2641
e-mail cím:    vellai@falco.elte.hu

Már gyermekkorában is érdeklődött a biológia iránt, vagy csak később gondolt arra, hogy biológus legyen?

Ez sokszor intuitív érzés alapján dől el! Nem könnyű helyzet, amikor egy 17-18 éves diáktól megkérdezik, hogy mivel akar foglalkozni későbbi életben. Számomra már akkor egyértelmű volt a válasz, határozottan tudtam 18 évesen, hogy biológus akarok lenni. Ez egy érzelmi döntés volt, ami alapvetően két forrásból táplálkozott. Az egyik forrás, hogy gyermekkoromban sok időt töltöttem nagyszülőknél falun, háziállatok közelségében. A másik forrás pedig édesanyám munkájából fakadt, aki a természetvédelmi hivatalban dolgozott, és így rendszeresen tölthettünk rövidebb-hosszabb periódusokat a családdal természetvédelmi területeken. Így jutottam el például a Kis-Balatonra, és más nemzeti parkokba. Ez az időszak nagy hatással volt rám. Furcsa módon azonban végül nem terepbiológus lettem, ma laboratóriumban végzek kísérleteket. Nagy kihívásnak érzem ugyanis azt, hogy olyan dolgokra jöhetek rá, amelyek megoldásához nem logikai, hanem intuitív út vezet!

Eddigi pályám során 36 tudományos cikket írtam, és ezekből körülbelül 10 esetben amolyan megérzés iniciálta a kutatási programot. Jelenleg 4 kéziraton dolgozunk munkatársaimmal, amelyek közül az egyik szintén az intuíció szüleménye. Hogy miért genetika? Ezt nem tudom! Arra emlékszem, hogy gimnazista koromban örömmel rajzolgattam a DNS struktúráját. Amikor egyetemistaként először mentem be a Genetika Tanszékre, teljesen evidens volt, hogy én itt fogok egyszer dolgozni. Azt viszont természetesen nem tudhattam, hogy itt leszek tanszékvezető. Egy ilyen pozícióhoz sok szerencse, sok véletlen momentum kell. Egyszerre nagy felelősség és nagy lehetőség.

Hogyan lett tanszékvezető?

Ez sok szerencsés momentumnak, sok munkának, sok támogatásnak, és szerintem egyfajta adottságnak is köszönhető. Ezzel kapcsolatosan ki kell emelnem azt a furcsa tényt, hogy ma Magyarországon a fiatal, negyven év körüli genetikusok egy teljes generációja hiányzik! Ha meg akarom számolni azokat a fiatalokat, akik tényleg számítanak ezen a területen, akkor számuk a két kezemen elférne! Hogy ez miért van így, abba most nem szeretnék belemenni! De sajnos ez a helyzet! Nem véletlen, hogy egyedüliként pályáztam meg a tanszékvezetői pozíciót. Pályázatom sikere kifejezett támogatás eredménye. Korábbi tanáraim, a Tanszéket hosszú évtizedeken át irányító korábbi tanszékvezető, és az ország számos vezető kutatója látott fantáziát bennem. Amikor szóba került a tanszékvezető váltás, éppen Svájcban dolgoztam. Az egyetem bizonyos vezetői hívtak vissza. Ők látták azt a munkát, ahogy építjük a labort és neveljük a diákokat. Ehhez társult a személyes ambícióm is. Hittem benne (és ma is hiszek), hogy ennek a csodálatos diszciplínának a változásait be tudjuk engedni a Tanszék falai közé.

Azt, hogy jól végzem-e vezetői munkámat, azt alapvetően nem nekem kell megítélni. Magammal szemben mindig kritikus vagyok, és azt gondolom, hogy biztosan lehetne sokkal jobban tenni a dolgokat. Az elmúlt években a Genetika Tanszék a Biológiai Intézeten belül a publikációs versenyben az élen volt. Oktatásunkat jelentősen átalakítottuk, és tavaly az MSc kurzusok közül az általam tartott genetika előadást igen kedvezően ítélték meg a hallgatók. Csoportunkban négy Ph.D. hallgató végzett idén. Tudom, hogy nem harvardi szinten mozgunk, de hiszem, hogy elindult valami. Kezd kialakulni a kísérletes alapokon nyugvó genetika oktatási rendszer. Ez azt jelenti, hogy nemzetközi szintű publikációs aktivitást végző munkatársak oktatják az órákat. Azt gondolom, hogy hosszabb távon, 5-10 éves perspektívában lesz gyümölcse erőfeszítéseinknek. Akkor eldönthető, hogy jó irányba és megfelelő sebességgel halad-e a Tanszék szekere. És ha azt mondják majd, hogy nem, akkor annak le fogom vonni a konzekvenciáját.

1998 óta dolgozik az ELTE-n, 1999-ben szerezte meg a doktori címét. Milyen témában kutatott akkor és hogyan jutott el a jelenleg is aktuálisakhoz?

Valójában ’91 óta dolgozom a Tanszéken. Viszonylag fiatal korom ellenére hosszú tanszéki múlttal rendelkezem. Jelenleg majdnem én vagyok az egyik legrégebben itt dolgozó tanszéki munkatárs. Ez az első, és azóta is egyetlen munkahelyem. Csupán külföldi munkavállalás szakította meg – szerencsére számos alkalommal. ’99-ben szereztem meg a doktori címet, és ahogy megkaptam az igazoló papírt, másnap utaztam Svájcba egy öt éves posztdoktori periódusra, ami hivatalosan csak két éves volt, a másik három évet a két laboratórium között ingázva töltöttem. Ebben az időszakban egyszerre voltam ott és itthon, két laboratóriumot tartottam fenn parallel. Frusztrált időszak volt, tele utazással, de rengeteget tanulhattam. Ma is abból az időszakból táplálkozom. Az elmúlt 10 évben sokféle kutatási program folyt a csoportomban. Ezek egyik legizgalmasabbika az öregedési folyamat szabályozásának kérdése. Ez egy olyan probléma, amely majdnem mindenkit izgalomba hoz. Milyen faktorok befolyásolják élettartamunkat, miért élünk átlagosan 70-80 évig, növelhető-e egészséges éveink száma? A kérdéskör kutatásába 2001 környékén vágtam bele, amikor egyik kollégám megkeresett, hogy segítsek neki a fonálféreg Caenorhabditis elegans genetikai modellrendszert bevezetni az autofágia (az eukarióta sejtek szabályozott önemésztő folyamata) kutatásába. Először elutasító voltam, hiszen számos izgalmas témával foglalkoztam akkortájt (pl. a HOX fehérjék – az egyedfejlődés mester szabályozó faktorai – célgénjeit kerestük ebben az élőlényben). Ráadásul a 2000-es évekig az autofágiát soksejtűekben csak ultrastruktúrális eszközökkel lehetett vizsgálni.

És később mi történt?


Aztán egy pályázati anyag kapcsán kinyitottam a MedLine-t, és döbbenten láttam, hogy 2001-ben arra a szópárosításra, hogy „metazoa” és „autofág mutáns” nem jött föl találat. Ez tehát akkor abszolút fehér terepnek számított. Nyílt volt a pálya. Ilyen lehetett az apoptózis (az eukarióta sejtek szabályozott – programozott – öngyilkos folyamata) kutatás területe 20 évvel ezelőtt. Ilyenkor egy kompetitív kutató azonnal felismeri a helyzetet, és azt mondja, hogy ebben van olyan lehetőség, amivel érdemes foglalkozni. Így kezdődött. Két-három év múlva már jöttek az első eredmények és publikációk.

Hogyan kapcsolódik az autofágia az öregedéshez?

Egy véletlen felismerés vezetett odáig, hogy az öregedési folyamat szabályozását kutassam. Abban az időben ismert volt, hogy az autofág folyamat egyik legfontosabb szabályozó faktora a TOR (target of rapamycin) kináz. Kísérleteim során TOR deficiens mutáns állatokat szegregáló tenyészetet felejtettem az asztalon. Miután a tenyészetek lenőttek, kidobás előtt megfigyeltem, hogy mindig a mutáns állat él a legtovább, a vad típusú normális állatok korábban elpusztulnak. Relevánsnak tűnt megkérdezni: lehet, hogy a TOR mutáns állatok lassabban öregednek, mint a vad típus? Megmértem a mutáns állatok élettartamát, és kiderült, hogy háromszor hosszabb ideig élnek a normális állatoknál. Azonnal tudtam, hogy valami nagyon érdekes dologba futottunk bele. A TOR tehát az öregedési folyamat egyik szabályozó fehérjéje. Az eredményeket egy magas szintű folyóirat fogadta el közlésre. A TOR-tól azután egyenes út vezetett az autofág folyamatig; mára igazoltuk, hogy az autofág sejtdegradáció (a károsodott sejtalkotók eltávolításán keresztül) az élethossz központi szabályozó mechanizmusa az állati szervezetekben. Az autofág molekuláris masinérián konvergálódnak az öregedést szabályozó különböző genetika útvonalak. Végső soron egy véletlen megfigyelés kapcsán jutottunk el az autofágiától az öregedés mechanizmusának kutatásáig. Ma az autofágia kutatása és ezen keresztül az öregedési folyamat vizsgálata az egyik legfontosabb projekt a laborunkban. Ezen kívül számos egyedfejlődési probléma izgat. Ilyenek pl. a Hox gének új biológiai funkciói, a nemek (nőstények és hímek) közötti különbségeket meghatározó genetikai faktorok feltárása, az idegsejtek pusztulásának-túlélésének szabályozása, valamint a humán tumorszuppresszor fehérjék féreg megfelelőinek új biológiai funkciói.

Ilyen fontos szerepe van a véletlennek a kutatásban?

Sok ilyen véletlen megfigyelést tettünk az elmúlt években. Ma már diákok tesznek ilyen megfigyeléseket laboratóriumunkban. Hiszem, hogy ilyen megfigyeléseken keresztül a diákok „csinálják” a tudományt. Rákérdeznek naív dolgokra, fejüket nem huzalozzák be túlzott ismeretek, és eredendően bátrak. Ez egy ilyen történet.

Mi a jelentősége a TOR hiányos Caenorhabditis elegans fonalféreggel végzett kísérletükben leírt felfedezésnek (Nature 426, 620 (11 December 2003)?


2003-ban közöltük, hogy a TOR-kinázt kódoló gén inaktiválásának hatására az állat 3 szor tovább él, mint a vad típus. A TOR kináz által közvetített jelátviteli rendszer tehát egy új élethossz-meghatározó genetikai útvonal C. elegans-ban. Az eredményeket sikerült a Nature-ben publikálni. Megfigyelésünk igazi értékét azonban az jelentette, hogy az inzulin/IGF-1 (az öregedési folyamat fő szabályozó rendszere) és TOR kináz útvonalak egy jelátviteli tengelyt alkotnak az élettartam szabályozásában. Ezzel érthetővé vált annak megértése, hogy a tápforrások függvényében (a TOR szolgál a sejtek energia szenzoraként) miként szabályozódik a sejtnövekedés és sejtpusztulás. 2003-ban ez fontos felfedezésnek tűnt. Aztán 2005-ben megjelent egy Science cikk, amelyben leírták, hogy a TOR inaktiválása élesztőben szintén meghosszabbítja az élettartamot. A TOR tehát evolúciósan konzervált módon szabályozza az öregedési folyamatot. Később 2009-ben megjelent egy Nature cikk, amiben igazolták a TOR élettartam szabályozó hatását egérben is. Ez azt sugallja, hogy potenciálisan az emberi test, szövetek, sejtek öregedésében is a TOR esszenciális szerepet játszik. Így eredményeink orvosbiológiai vonatkozása jelentősnek bizonyult: a TOR inaktiválása elvezethet az emberi élettartam növeléséhez. A TOR blokkolása autofágia hiperaktivitást okoz, ez pedig megnyújthatja a sejtek regeneratív képességét, végső soron a szervezet élettartamát. Nem véletlen, hogy a TOR az egyik legpotensebb célpontja számos emberi degeneratív elváltozás (pl. rák) kezelésében. A mai ismeretek tükrében azonban azt mondom, hogy nem célravezető a TOR kináz aktivitását befolyásolni. A TOR ugyanis egy sokfunkciós upstream (genetikai útvonalban elől) ható komponens, amely az autofágián kívül befolyásolja a fehérje szintézist és még sok más metabolikus folyamatot. Senkinek nem javasolnám, hogy pl. TOR kinázt gátló rapamicint szedjen élettartamának megnövelése érdekében. Helyette az autofág folyamat „belsejébe” kell belenyúlni.

Mi az élettartam megnövelésének a kulcsa?


Ha már értjük a mechanizmust, hogyan juthatunk el az öregedési folyamat modulálásáig emberben? A legnagyobb amerikai és japán gyógyszergyárakban ma ezt kutatják. Az öregedési folyamat a nem kijavított molekuláris károsodások fokozatos felhalmozódásának eredménye. A sejtekben hibás, működésképtelen fehérjék jönnek létre, amelyek nemcsak egyszerűen ott vannak, hanem egyfajta sejtméregként is hatnak, mivel hozzákapcsolódhatnak például jelátviteli komponensekhez, és ezen keresztül interferálnak a normális sejtes funkciókkal. Eltávolításuk esszenciális a sejt működése szempontjából. Ennek hiánya a sejtek egyre rosszabb (csökkent) működését eredményezi. Az egyed túlélőképessége csökken, végül az állat elpusztul. Az öregedést különböző, látszólag független degenratív elváltozások egy kollekciójaként lehet felfogni. Idős korban pl. rák, neurodegeneratív betegségek, szélütés, infarktus vagy izomsorvadás alakulhat ki. Egy ilyen betegség megtámadja a szervezetet, aminek az eredményeként végül az egyed elpusztul. Ezzel kapcsolatosan az egyik döbbenetes felfedezés az volt, hogy az ilyen típusú („öregkori”) degeneratív elváltozások is molekuláris károsodások eredményeként alakulnak ki. Ide tartozik például a DNS törése vagy a kóros fehérjék akkumulációja. Az öregedési folyamatot és az öregedési betegségeket egyaránt sejtes károsodások hozzák létre. Közös tehát a molekuláris gyökér. Nem véletlen, hogy az ilyen betegségek általában nem fiatal, hanem idősebb korban támadnak meg minket. Ebből egy érdekes következtetés vonható le. Ha valaki megtalálná például a rák „ellenszerét”, terápiáját, az egy óriási felfedezés lenne, és feltehetően Nobel-díjjal jutalmaznák. Ez ilyen innováció azonban csak annak az esélyét növelné meg, hogy egy másik fatális degeneratív elváltozásban – pl. Alzheimer kórban – betegednénk meg. Az öregedési folyamat molekuláris mechanizmusának ismeretében a megoldás iránya már kijelölhető. Meg kell találni azokat a sejtes folyamatokat, amely a molekuláris károsodások eltávolításáért felelősek. E folyamatok aktiválása idősebb korban potenciálisan csökkenti az öregedési folyamat sebességét és egyidejűleg véd az öregkori betegségek kialakulásával szemben. Mindezek figyelembevételével reális azt feltételeznünk, hogy élettartamunk jelentősen növelhető genetikai, farmakológiai eszközökkel. Tulajdonképpen ez az orvoslás célja. Mai tudásunk szerint a sejtes károsodások eltávolítását végző legjelentősebb folyamat az autofágia.

Jani Péter Károly

Az interjú második, befejező része itt olvasható.

Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 15, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 


Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés