Intelligens optogenetikai szemüveget alkotnak

300 millió forint támogatást nyert el a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal Élvonal – Kutatási Kiválósági Program keretében a Semmelweis Egyetem dr. Roska Botond által vezetett kutatási projektje. Az „Újszerű megközelítések a látás helyreállítására és a látásvesztés lassítására” című kutatásnak három célja van: helyreállítani a vak retinák színlátását, létrehozni egy intelligens optogenetikai szemüveget, valamint megvizsgálni a ganglionsejtek pusztulásának mechanizmusát, amely a glaukóma esetén a látás elvesztésének fő oka – nyilatkozta a Semmelweis Egyetem honlapjának dr. Roska Botond, a bázeli Institute of Molecular and Clinical Ophthalmology vezetője, a Semmelweis Egyetem vendégprofesszora és egykori hallgatója. A pályázatot az egyetem Anatómiai, Szövet- és Fejlődéstani Intézete koordinálja, a résztvevők között van a bázeli intézet és az egyetemi Szemészeti Klinika mellett a Femtonics Kft. is.

A pályázati támogatásból elinduló kutatás során szoros együttműködésben dolgozik majd három budapesti kutató, valamint a bázeli intézet. Mint azt dr. Roska Botond részletezte, az együttműködés résztvevői dr. Szabó Arnold, a Semmelweis Egyetem Anatómiai, Szövet- és Fejlődéstani Intézetének egyetemi tanársegédje, a Retina Laboratórium vezetője, dr. Rózsa Balázs, a Femtonics Kft. alapító tulajdonosa, a Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet munkatársa, valamint dr. Nagy Zoltán Zsolt, az egyetem Szemészeti Klinikájának igazgatója. “A Semmelweis Egyetem anatómiai intézetében elektrofiziológiai és molekuláris kísérleteket végzünk emberi post mortem retinán. A Femtonics legkorszerűbb 3D két-foton mikroszkópjaival fogunk optikai kísérleteket végezni emberi retinákon a Femtonics létesítményeiben. A molekuláris eszközöket a bázeli Molekuláris és Klinikai Szemészeti Intézetben (IOB) fejlesztjük. A három budapesti szakember szorosan együttműködik majd az IOB munkatársaival” – fejtette ki a kutatásvezető.

Az Élvonal – Kutatási Kiválósági Program keretében, 300 millió forint támogatással megvalósuló projektnek három fő célja van. Ezek egyike, hogy megpróbálják helyreállítani a vak retinák színlátását. További cél egy intelligens optogenetikai szemüveg létrehozása, amely valós időben kiszámítja az optogenetikusan transzdukált retina ingerlési mintázatát úgy, hogy a látóideg aktivitása a legjobban megközelítse az egészséges emberi retina aktivitását. Az orvostechnikai eszköz azt a célt szolgálja, hogy a helyreállított látás során keletkező vizuális élmény a lehető legközelebb legyen a normális látáshoz. Mindezeken túl a ganglionsejtek pusztulásának mechanizmusát is vizsgálják majd, amely segítséget jelenthet a későbbiekben a sejtek degenerációját lassító terápiák tervezésében. Ugyanis a ganglionsejtek axonjai képezik a látóideget, melynek degenerációja, például glaukómában, a vakság fő oka.

Dr. Roska Botond kiemelten fontosnak tartja a hazai szakemberekkel való együttműködést. „Dr. Szabó Arnold találta fel azt a módszert, amellyel az emberi retina post mortem (vagyis a halálozást követően is) 14 héten át életben tartható, és ez a módszer dr. Rózsa Balázs által készített világelső 3D két-foton lézermikroszkópokkal és dr. Nagy Zoltán Zsolt szemészeti betegségekkel kapcsolatos szakértelmével kombinálva nagy lehetőségeket rejt magában” – fogalmazott dr. Roska Botond, aki kérdésünkre elmondta: a munka várhatóan októberben indul, és abban bízik, hogy néhány éven belül eredményre vezet.

„A pályázat sikere a résztvevő partnerek több mint hét évre visszanyúló intenzív együttműködésének az eredménye. Az elmúlt évek nagyon sok energiabefektetést és munkaórát igénylő kísérletsorozataiban több úttörő technikát és eljárást dolgoztunk ki, illetve fejlesztettünk tovább, melyekkel korábban elképzelhetetlennek vélt kísérletek elvégzése is lehetővé vált az izolált, testből eltávolított emberi retina szöveten” – nyilatkozta dr. Szabó Arnold. Hozzátette, hogy dr. Roska Botond munkacsoportjával nagy presztízsű, többek között a Nature Neuroscience-ben, a Neuronban, a Science-ben és a Cell-ben megjelent közös publikációkat jegyeznek. Külön öröm, hogy közös kísérleteink mindegyike transzlációs, klinikai relevanciával bíró kutatás – emelte ki.

„A projekthez kapcsolódóan egy olyan 44 szabadalomra és több, mint tíz nagy presztízsű cikkre épülő lézermikroszkópos eljárást fejlesztünk ki dr. Roska Botonddal és dr. Szabó Arnolddal, amely képes a humán agy és retina minták térben elhelyezkedő komplex neuronhálózatainak akár több száz mintán történő nagy sebességű párhuzamos mérésére. Mindez lehetővé teszi többek között, hogy a terápiás célra optogenetikusan transzdukált retinaminták közül kiválasszuk azokat, amelyek a leghatékonyabban nyerték vissza fiziológiás működésüket. A módszer segítségével tehát sok ezer lehetőség közül kiválaszthatjuk azokat, amelyek várhatóan a leghatékonyabb terápiás eljárást fogják biztosítania a későbbi klinikai vizsgálatokban. Fontos további küldetésünk, hogy dr. Roska Botondék merőben új molekulárisbiológiai módszertani megoldásait 3D-s lézermikroszkópos technológiánkkal kombinálva a központi idegrendszer több fontos betegségére (mint pl. depresszió, demencia, epilepszia) keressünk ontogenetikai megoldást.  Dr. Nagy Zoltán Zsolt segítségével egy új, a lézermikroszkópos eljárásra épülő, sejtszintű feloldást adó szemészeti diagnosztikai módszer alapjait szeretnénk letenni, amely egyben segíti a genetikai terápián átesett betegek részletes vizsgálatát. ” – hangsúlyozta dr. Rózsa Balázs.        

A mostani pályázat keretében megvalósuló kutatáshoz szükséges retinaszöveteket a Semmelweis Egyetem Szemészeti Klinikája biztosítja, amelynek egy másik, ezzel párhuzamosan futó projektben is fontos szerepe lesz. Mint arra dr. Nagy Zoltán Zsolt igazgató emlékeztetett: a bázeli IOB és a Semmelweis Egyetem Szemészeti Klinikája, valamint az Anatómiai, Szövet- és Fejlődéstani Intézet már korábban tudományos együttműködési szerződést kötött, amely értelmében az egyetemi klinika is az egyik helyszíne lesz a későbbiekben betegek bevonásával megvalósuló, optogenetikai terápiával kapcsolatos kutatásnak. A dr. Roska Botond kutatócsoportja által kifejlesztett gépterápiás kezeléssel egy ritka szembetegségben, a retinitis pigmentosában szenvedő beteg látásfunkcióit sikerült részben visszaállítani. Az ezzel kapcsolatos kutatás megkapta az Egészségügyi Tudományos Tanács és a Nemzeti Népegészségügyi Központ engedélyeit is a közelmúltban. Ennek a nyomán a következő egy-két évben megtörténhet bizonyos meghatározott típusú öröklődő szemészeti betegségekben szenvedő betegek beválogatása a kutatási fázisban lévő génterápiás kezelésre – mondta el dr. Nagy Zoltán Zsolt.

Fotó: Semmelweis Egyetem