Májusban jelent meg a Nature Medi cine című orvosi folyóiratban a látás részleges helyreállítását lehetővé tevő, úgynevezett optogenetikai terápiának az eredményét ismertető tudományos cikk. Miért nevezhető mérföldkőnek a szemészetben e gyógyító eljárás kifejlesztése?

Roska Botond: Az eddig csak a kutatásban bevett optogenetikai módszereket a világon elsőként a mi kutatócsoportunk alkalmazta terápiaként és jutott el a gyógyításig. A Nature Medicine szaklapban publikált eredmény lényege, hogy az általunk fejlesztett eljárással sikeresen állítottuk vissza egy retinitis pigmentosában szenvedő beteg részleges látásfunkcióit.

A kezelt páciens, aki eddig csak a fény irányának az érzékelésére volt képes, ma már tárgyakat lát és főzni tanul. Maga a beavatkozás egyébként rendkívül szimpla, ráadásul nem tart tovább tíz percnél: egy szembe adott injekcióról van szó. Ennek segítségével egyszerű organizmusokból olyan géneket ültetünk át a retinába, melyek a fényérzékenység helyreállításával adják vissza a szem retinafunkcióját.

Szintén kuriózum, hogy a miénk az első olyan gyógymód, amelynél a genetikát kombináltuk a modern műszerezettséggel. A kezelt beteg részére ugyanis egy speciális bionikus szemüveg a borostyánszínű fény hullámhosszán vizuális képeket rögzít és vetít a retinára.

– A mikroszkópok fejlesztésére és gyártására specializálódott Femtonics Kft. hogyan kapcsolódik ezekhez a kutatásokhoz?

Rózsa Balázs: A mi csapatunk a Botondék által kidolgozott molekuláris biológiai eljárást különféle agyi aktivitásmintázatok mérésére alkalmas, gyors, háromdimenziós mikroszkópiával társítja. Az általunk fejlesztett lézermikroszkóp egyszerre tudja mérni a retina működését teljes mélységében: a receptoroktól egészen a látóideg rostjait meghajtó ganglionsejtekig. Utóbbiak a látóidegen keresztül az agy felé továbbítják a képeket, tehát az aggyal történő kommunikáció meghatározó elemei. Egyedülálló módon tesszük lehetővé a Botondék által kidolgozott látás-helyreállító eljárások hatékonyságának a mérését azáltal, hogy az általunk fejlesztett eszközparkkal az adott szembetegségekre a leghatékonyabb terápiás eljárások gyors kiválasztását segítjük. A Botonddal folytatott kutatásaink során törekszünk arra is, hogy az új, automatizált eljárásunk ne csak a retinakezelésben, hanem hosszabb távon más központi idegrendszeri betegségek (demencia, epilepszia, depresszió) gyógyításában is használható legyen. Továbbá a lézermikroszkóp önmagában is egy az agy és a gép összekötésére alkalmas eszköz (interfész), amely közvetlenül az agykérgen keresztül viszi be az információt, s reményeink szerint a jövőben lehetővé teszi a vakság olyan formáinak a gyógyítását, amikor a szem, illetve a látóideg már maradandóan károsodott.

Roska B.: Úgy is mondhatnám, hogy az együttműködésünk alapja a látóideg és az agy megértése, amihez teljesen új műszerezettségre és molekuláris biológiai eljárásokra van szükség. A mi bázeli intézetünk és Balázsék ezért gyakorlatilag kiegészítik egymást.

– Hogyan zajlik egy effajta génterápiának a kidolgozása? Mennyi idő kell hozzá, és most hol tartanak a kutatások?

Roska B.: Magának az optogenetikus látás-helyreállításnak az ötlete csaknem húszéves. PhD-hallgató koromban született meg a fejemben, konkrétan pedig 15-16 esztendővel ezelőtt kezdtem el dolgozni rajta José-Alain Sahel szemész kollégámmal. Ahhoz, hogy a kutatásban elért eredményeket eljuttassuk a terápiáig, ki kellett fejlesztenünk az összes támogató technológiát. Az ötlet megszületésekor a megvalósításhoz nem volt semmilyen eszközünk. Ennél a pontnál kapcsolódtunk össze Rózsa Balázzsal, akiről először 25 évvel ezelőtt hallottam, a Berkeley-n, miszerint van egy zseniális kutató Magyarországon, aki komplex lézerrendszereket épít. Nagyon fontos ugyanakkor – mint arra Balázs is rámutatott –, hogy a génterápia technológiáját nemcsak látás-visszaállításra lehet használni, hanem a jövőben kiterjeszthető más agyi területek működésének a befolyásolására is. Úgy fogalmaznék: mivel a szem az agy előretolt helyőrsége, az e szervet érintő orvostudományi áttörések mindig megelőzik legalább tíz évvel az aggyal kapcsolatos eredményeket. E munkánknak pedig elengedhetetlen eszközei a Femtonics által kifejlesztett és a világon mára egyedülálló technológiát képviselő mikroszkópok.

Rózsa B.: Roska Botonddal közösen dolgozunk egy agyiinterfész-projekten.

A látás-helyreállításra koncentrálva jelenleg ott tartunk az aggyal való kommunikációban, hogy valamifajta látásélményt már meg tudunk valósítani kísérleti állatoknál. Közben intenzíven folynak olyan közös fejlesztések, hogy minél több agysejtet tudjunk gyorsan aktiválni, a lehető legjobban kidolgozott agyiaktivitásmintázatok mentén. Ettől azt várjuk, hogy a létrehozott látásélmény „nagyobb” lesz, vagyis többet észlelhet a külvilágból a szemet kiváltó interfésszel a kísérleti állat.

Reméljük, e technológia mentén a jövőben egy olyan vak ember is visszanyerheti a látását, akinek nincs szeme. Ezen kísérleteinkben az adott sejttípusok fényérzékennyé tételéhez a Botondék által kidolgozott sejtszelektív fényérzékeny szenzorokat használjuk.

– Ezek szerint a génterápia segítségével akár az is elképzelhető a jövőt tekintve, hogy teljesen visszakapják a látásukat azok, akiknek ma még semmilyen vizuális élményük nincs a külvilágról? És milyen további betegségeknél válhat majd bevethetővé az optogenetika?

Roska B.: Egyelőre nem tartom megvalósíthatónak, hogy egy vak ember teljesen visszanyerje a látását, de arra törekszünk, hogy fokról fokra tudjunk javítani az állapotán. Erről szól majd a következő tíz év. Most ott tartunk, hogy egy teljesen vak ember a szeme segítségével képes megtalálni és megnevezni az asztalon elhelyezett tárgyakat. Azt nem tartom elképzelhetetlennek, hogy egyszer akár az olvasásig is eljutunk.

Rózsa B.: Ha azt feltételezzük, hogy az optogenetika univerzális eszközzé válik, akkor tulajdonképpen minden olyan betegségnél szóba jöhet a jövőben terápiaként, amelynek van agykérgi lenyomata.

Példaként említhetem a neurológiai kórképeket. Ez lesz a közös munkánk következő lépcsőfoka. Megdöbbentő, hogy a központi idegrendszer kezelésére szánt gyógyszerekre költenek a legtöbbet az emberek, miközben e diszciplínának van a legkevesebb beavatkozási eszköze.

– Kettejükön kívül kik még a tagjai a fejlesztőcsapatnak?

Roska B.: Szorosan együttműködünk Szabó Arnolddal, a Semmelweis Egyetem retinalaboratóriumának a vezetőjével, aki kidolgozott egy olyan módszert, amellyel életben tarthatók a szervdonációból visszamaradó emberi retinaszövetek, akár tizennégy hétig. Ez azért nagyon fontos, mert ez a sarokköve annak, hogy a kifejlesztett vírusainkat ki is tudjuk próbálni. Ki kell még emelnem Nagy Zoltán Zsoltot, az SE Szemészeti Klinikájának az igazgatóját – vele azon dolgozunk, hogy Magyarországon is alkalmazható legyen majd az optogenetikai látás-visszaállítás –, valamint Erőss Loránd neurológus-idegsebészt, az Országos Mentális, Ideggyógyászati és Idegsebészeti Intézet főigazgatóját, aki garancia arra, hogy az agyi beavatkozások is elkezdődhetnek a jövőben. A kollaborációnk sikerének a titka egy szerencsés élethelyzet, hogy mindannyian barátok is vagyunk. A szakterületeink kiegészítik egymást, ezért a tudásunk egységben ér a legtöbbet. Több mint tíz év alatt kialakult egy olyan bizalom köztünk, hogy mindig az az alapfeltételezés: a saját szakterületén mindegyikünk tudja, merre kell haladni, és a végén kombináljuk a megszerzett tudást. Ez rendkívül fontos, hiszen mindannyiunk tudományága rohamosan fejlődik, nincs idő menet közben arra, hogy figyeljük a másikat. Annak, hogy Magyarországra is el tudjuk hozni a kutatásainkat és ezt a terápiát, a sarokköve az ilyen kollaboráció.

Rózsa B.: Az általam irányított társaságot, a Femtonics mikroszkópfejlesztőit egy multidiszciplináris kollektívaként tudom jellemezni. Vannak köztük gépész-, optikai fejlesztő-, villamos- és szoftverfejlesztő mérnökök, lézerfizikusok egyaránt. Az általunk fejlesztett rendszerek tervezéséhez és beüzemeléséhez elengedhetetlen a molekuláris biológus tapasztalata is, tehát egy elég összetett stáb szükséges a munkához. Erőss Loránddal is már több mint tíz esztendeje dolgozunk együtt a humán sejtek „megszelídítésén”, hogy mérhetővé tegyük a humán agy aktivitását, s hogy aktiválni tudjuk a kívánt idegsejteket. Közösen adtuk át az ország első nagy felbontású agysebészeti robotját is, amellyel már több mint száz beteget gyógyítottak meg Lorándék. Botondék forradalmian új molekuláris biológiai módszerei várhatóan jelentős lendületet tudnak adni ennek az együttműködésnek is, amelynek a küldetése új diagnosztikai és terápiás eljárások kidolgozása.

– Az Innovációs és Technológiai Minisztérium (ITM) támogatásával a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal által kiírt Élvonal programban 300 millió forintos állami forráshoz jutottak. Ez a pénz is a génterápia és az okosműszerek összekapcsolásának a kutatását szolgálja majd?

Roska B.: Igen, azon belül is kifejezetten a retinára vonatkozóan. Ez az első lépcső. A következő szint az agyra fókuszál.

Itt az ITM támogatásának köszönhetően reményeink szerint egy új, az eddigieknél sokkal nagyobb volumenű kooperáció jön létre, a Femtonicsra mint budapesti hightech orvostudományi központra alapozva.

A bázeli Molekuláris és Klinikai Szemészeti Intézetből a retinagyógyítás és a látás-visszaállítás legkiválóbb szakemberei jönnek majd Budapestre, hogy segítsék ezt a munkát. Mondhatni erősödik a Bázel–Budapest-tengely. Ha sikerült kiépítenünk a megfelelő innovációs ökoszisztémát a fővárosban, a bázeli intézmény tervei szerint egy magyarországi hídfőállást is létrehoz, hogy minél közelebb legyünk a Femtonicshoz és a Semmelweis Egyetem humánszem-részlegéhez, s még hatékonyabban tudjon haladni a közös munka.

Rózsa B.: A társaságunk e nagyszabású, magyar innovatív kutatók itthon tartását és hazahozatalát is elősegítő, alulról kezdeményezett projektben egyrészt az agyi génterápiák kutatásához szükséges laboratóriumokat, speciális 3D-s lézerpásztázó mikroszkópokat építi ki jelenleg. Másrészt Botonddal közösen dolgozunk a szakértői gárda összeállításán – többek között fejlesztőket, molekuláris biológusokat, szemészeket keresünk. Intenzív fejlesztéseket végzünk továbbá az agy és a gép közötti kapcsolatok terén: a fizika, a kvantummechanika, az optika, az agykutatás, a molekuláris biológia határán tevékenykedve új fotostimulációs módszereket, mérési eljárásokat dolgozunk ki diagnosztikai és terápiás eszközeink számára.

Roska B.: Fontos hozzátenni, hogy minél több innovatív szereplőt tudunk bevonzani azok közül, akik nagy léptékben viszik előre az újfajta megközelítéseket, megértéseket, transzlációt támogató technológiákat, annál sikeresebbek tudunk lenni a jövőben. Reméljük, hogy a Rózsa Balázzsal, Szabó Arnolddal, Nagy Zoltán Zsolttal és Erőss Loránddal kialakult erős kollaborációnk a katalizátora lehet az itthoni tudástőke becsatornázásának a magyar innovációba.

Forrás: Figyelő