hirdetés
2024. november. 05., kedd - Imre.
hirdetés

 

A csudálatos Forgó-Morgó

Egy harminc éve tartó tudományos munkáról szóló beszámolónk kapcsán szó lesz űrutazásról, földi súlytalanságról és egy olyan utópisztikus kórházról, amelyben nem a beteg emberek fekszenek, hanem javításra szoruló sejtjeik lebegnek a csudálatos Forgó-Morgóban, prózai nevén a Rotary Cell Culture System, azaz RCCS-készülékben.

Az Országos Epidemiológiai Központ Mikrobiológiai Kutatócsoportjának Űrélettani Laboratóriumában vagyunk, ahol készülékünk segítségével azt vizsgáljuk, hogyan működnek az emberi sejtek súlytalanságban. Forgó-Morgó nem más, mint egy klinosztát: szabályozhatóan forgó sejttenyésztő edény, amelyben a sejtek – jelenleg Epstein-Barr vírussal (EBV) fertőzött humán sejtek – egy helyben, súlytalanul lebegnek a tápoldatban. Kellő szakértelemmel a rendszer hosszú heteken át sterilen tartható.

 

Aktivált immunválasz

Történetünk 1980-ban, éppen 30 éve kezdődött. Ekkor végezte el Farkas Bertalan a Szojuz-6 fedélzetén azt az általunk tervezett és összeállított kísérletet, amelyben az emberi limfociták által termelt citokinek egyik fajtája, az interferon-γ képződését vizsgáltuk. Ez volt az első világűrben végzett kísérlet, amely sejtbiológiai folyamatokat hasonlított össze súlytalanságban és gravitációs körülmények között. Az eredmény világszerte nagy érdeklődést váltott ki: az űrhajón a sejttenyészet 4–8-szor annyi interferont termelt, mint a földi laboratóriumban. A Szojuz-7 fedélzetén megismételt kísérlet ugyanezt az eredményt hozta. A jelenség további vizsgálatát földi körülmények között kellett megoldani: előbb – évekkel megelőzve a NASA-t – saját tervezésű klinosztátban, majd a NASA általunk továbbfejlesztett RCCS-készülékében tenyésztettük az emberi vérből szeparált sejteket, és ELISA-teszttel mértük a citokin-képződést.

A következő citokin, amit vizsgálat alá vettünk, a Tumor Nekrózis Faktor-α. A TNF-α eddig ismert számtalan funkciója közül talán a gyulladásos folyamatokban játszott szerepe a legfontosabb, a legújabb kutatások szerint köze lehet olyan neurodegeneratív betegségekhez is, mint a Parkinson- és az Alzheimer-kór vagy a szklerózis multiplex. Elértük in vitro mikrogravitációs körülmények között a TNF-α termelésének növekedését humán sejttenyészetben, vagyis a Forgó-Morgóban végzett kísérlet kiválóan modellezi az emberi szervezetben lezajló, a TNF-α-szint növekedésével járó kóros folyamatokat. Mivel a modellrendszer alkalmas az újonnan fejlesztett citokingátlók hatékonyságának tesztelésére, gyógyszergyárakkal is együttműködünk.

Kísérleteinkben egyértelművé vált: a súlytalanság aktiválja az immunválaszt. Feltevésünk szerint ezt a DNS-metiláció mikrogravitáció hatására történő megváltozása magyarázhatja. Ennek vizsgálatára kiváló modell a szimulált mikrogravitációs körülmények között tenyésztett, Epstein–Barr-vírussal (EBV) fertőzött humán sejt.

 

Mire jó a bioreaktor?

Korábban a sejtélettani kísérletek során szabályoztuk a hőmérsékletet, a tápanyag- és a gázcsere összetevőit, a pH-t, de ki gondolt volna arra, hogy az evolúció során egyetlen változatlan környezeti tényezőt, a gravitációt megváltoztassa? Az űrkutatás fejlődése azonban szükségszerűen felvetette a súlytalanság élő szervezetre gyakorolt hatásának problémáját. Egy-egy űrutazás túlságosan rövid és túlságosan drága is élettani kísérletek elvégzéséhez, ezért az érdemi űrélettani kutatómunka a súlytalanságot földi körülmények között szimuláló bioreaktorok kifejlesztésével indulhatott meg. A mi Forgó-Morgónk egyszerű bioreaktor, de a komolyabb, számítógép által vezérelt berendezések valóban mesébe illő dolgokra képesek. Súlytalanságban a sejtek nem úgy viselkednek, mint a hagyományos kétdimenziós tenyészetekben, hanem úgy, mint az élő szervezetben. Kommunikálnak egymással, aggregátumokká, háromdimenziós szövet-, illetve szervkezdeményekké alakulnak. 1-es típusú cukorbetegek hasnyálmirigyéből szeparált szigetsejteket sikerült inzulintermelésre bírni bioreaktorban, és bebizonyosodott, hogy mikrogravitációs körülmények között az inzulintermelés nagyságrendekkel intenzívebb. Mások rákos betegből szeparált tumorsejteket forgatnak; a sejteket különböző kemoterápiás szerekkel kezelve napok alatt kiderül, melyik a hatásosabb, így a beteg azonnal a megfelelő kezelést kaphatja. Kísérletek folynak szívinfarktuson átesettek szívizomsejtjeinek bioreaktorban történő tenyésztésével, az elhalt rész pótlása érdekében, illetve protézis előállításával porcszövet mikrogravitációs tenyésztése révén, valamint vizsgálják, hogy átültethetők-e leukémiás betegbe a forgatott csontvelősejtek.

A jövőben a súlytalanság szimulációja sok esetben tökéletesen helyettesíti majd az élő szervezetet, szükségtelenné teszi kísérleti állatok vagy éppen emberek bevonását a vizsgálatokba. A bioreaktorok talán már pár év múlva nélkülözhetetlen eszközei lesznek az orvosi laboratóriumok rutinmunkájának.

 

dr. Várkonyi Andrea

Országos Epidemiológiai Központ, Mikrobiológiai Kutatócsoport

Olvasói vélemény: 0,0 / 10
Értékelés:
A cikk értékeléséhez, kérjük először jelentkezzen be!
hirdetés

Könyveink

  • learn more HOUSE A SEBZETT GYÓGYÍTÓ A TELEVÍZIÓBAN

    A Dr. House egy világszerte ismert, régóta sikeres orvosi dráma. A House – A sebzett gyógyító a televízióban Jungiánus...

  • learn more Onkológiai kézikönyv

    Ez a könyv szakvizsgára készülő fiatal orvosok ötleteként született meg, akik azt kérdezgették maguktól: hogyan is tudhatnánk a választ az...

  • learn more Tic-taktika

    „A Tourette-szindrómás gyermekek napi gondozása/nevelése nem sokban különbözik más gyermekekétől, azonban a Tourette-szindróma és az esetlegesen ezzel együtt...

  • learn more A belgyógyászat alapjai fogorvosok számára

    Számos belgyógyászati kórállapotban jelentkezhetnek szájüregi manifesztációk, és megfordítva, sok primer fogászati...

  • learn more Az Önök Bizottsága

    Ebben a sorsfordító korszakban mit jelentett az amerikai pszichoanalitikusok kezdeményezésére 1938-ban létrehozott szervezet, az Emergency Committee on...

  • learn more A gasztroenterológia története

    Az orvoslás önálló, sajátos arculattal rendelkező területe az egyetemes tudománynak, és szerves része az általános...

  • learn more Patikai reklámtárgyak

    A kiadó tovább folytatja az 1999-ben elkezdett, nagy sikert aratott reprezentatív gyógyszerészettörténeti albumsorozatát ezen könyvével. A reklám a...

  • learn more Kockázatbecslés és kockázatkezelés a pszichiátriában

    A pszichiátriai megbetegedések és a krízisállapotok növelhetik az öngyilkosság, az erőszakos magatartás és...

  • learn more Az emlőrák korszerű sebészete

    A női kebel a nőiesség jelképe és az emberiség fennmaradásának egyik záloga. Megbetegedései emiatt kiemelten fontosak, a gyógyítás...

  • learn more Az agyvelő boncolása

    Ez a könyv az agyvelő normális anatómiájával foglalkozók, tehát elsősorban az egyetemi hallgatók számára készült. A szövettani, élettani és...

  • learn more S.O.S. Daganat! - Párbeszéd a daganatos betegségekről

    Hiánypótló interjúkötet betegeknek, hozzátartozóknak  és  orvosoknak tévhitekről, félelemről,...

  • learn more Fül-orr-gégészet fej-nyak-sebészet

    A tankönyv összefoglalja a fül-orr-gégészetben és a szakma határterületein az utóbbi évtizedekben lezajlott diagnosztikus és...

  • learn more Odú vagy kelepce?

    Hogy kik is vagyunk, mit akarunk az élettől és mi a szerepünk a világban, azaz identitásunk, mindegyikünk számára fontos kérdés. Valódi önmagunk...

  • learn more Amit a klinikai vizsgálatok jogszabályairól tudni kell

    Ez a könyv a klinikai vizsgálatokkal kapcsolatos belföldi jogszabályok közérthetõ összefoglalója. Rövid,...

  • learn more History and Theories of Mind - Neurocognitive Development and Impairments

    The history of cognitive science in combination with the history of psychology is...

  • learn more Hány barátod is van?

    Könnyű a hálózatok tudományában egy elvont matematikai elméletet látni. Pléh Csaba, Unoka Zsolt és munkatársaik könyve gyökereiben megváltoztatja...

  • learn more Kisklinikumi szakismeretek

    Fejezetei a különféle betegségben szenvedők ápolását mutatják be betegségtípusonként, jól áttekinthető, tagolt formában, amely...

  • learn more Kötözzük sebeinket

    A mindennapokban rengeteg alkalommal kerülünk kapcsolatba sebekkel. Akár háztartási balesetek kapcsán, akár orvosi beavatkozás eredményeként. A...

  • learn more Útmutató a SCID-5-CV használatához

    Nélkülözhetetlen segédlet a nemrégiben megjelent strukturált klinikai interjú (SCID-5-CV) alkalmazásához. Szakembereknek és leendő...

  • learn more Vágy és hatalom

    E kötet a hazai pszichoanalitikus-pszichoterápiás szcéna egy olyan kiemelkedő szereplőjével invitálja közös elmélkedésre az olvasót, akinek nem csak...