Szenzációs újdonság a sejtkutatásban

Áttörést értek el az élő sejtek megfigyelésében a Debreceni Egyetem kutatói. A tudósok egy olyan egyedülálló videómikroszkópos rendszert építettek, melynek használata új távlatokat nyit a rákkutatásban és a farmakológiában is - olvasható az egyetem honlapján.

Sehol a világon nem tudták még olyan sokáig és olyan sokszor lefotózni az élő sejteket, mint a Debreceni Egyetemen. Egy egyedi építésű négy videómikroszkópból álló rendszerrel 28 napon keresztül figyelték és percenként fotózták a sejtek szövetté válásának folyamatát. Más mikroszkópos módszerekkel mindössze néhány óráig, vagy legfeljebb néhány napig lehet vizsgálni mesterségesen tenyésztett sejteket.

- A berendezés különlegessége az, hogy a sejteket – megfelelő körülmények biztosításával – életben tudjuk tartani a mikroszkópok alatt, így hosszú távon nyomon követhető a „magánéletük", vagyis lehetővé vált a populációban élő egyedi sejtek viselkedésének vizsgálata. Ez úgy értük el, hogy a készülék közeli infravörös tartományban másodpercenként készít mikroszkópos felvételeket, akár heteken keresztül, az inkubátorban növekvő sejttenyészetekről – magyarázza Szemán-Nagy Gábor, a Biológiai és Ökológiai Intézet Biotechnológiai és Mikrobiológiai Tanszék eTox interdiszciplináris munkacsoportjának vezetője.

A Debreceni Egyetem Természettudományi és Technológiai Karának szakemberei által kidolgozott képalkotó eljárással több ezer élő sejt tanulmányozható anélkül, hogy azt a sejtek „észrevennék". Az élő sejtek a különböző hullámhosszú fények hatására megváltoztatják a működésüket, az egyetem tudósai viszont fejlesztésükben egy olyan közeli infravörös fényt használnak, amely nem befolyásolja a sejtek működését, így azokat észrevétlenül vizsgálhatják.

Az egyedülálló berendezés több szempontból is áttörést jelent az élő sejtek, mint például a tumor- vagy bőrsejtek megfigyelésében. A rendszer használatával nemcsak egy pillanatnyi állapotot lehet tanulmányozni, hanem folyamatokat, ez pedig új távlatokat nyit az élő rendszerek dinamikájának vizsgálatában. Szemán-Nagy Gábor szerint mindez olyan, mintha biztonsági kamerával ellenőriznék a sejtek működését.

- Az eseményeket vissza lehet tekerni, és el tudjuk csípni a kulcsfontosságú pillanatokat, például azt, hogy pontosan mi történik azzal az egy sejttel a sok ezer közül, amely felelős egy halálos tumor kialakulásáért. A teljes jelenséget az elejétől a végéig meg tudjuk nézni, ez pedig hatalmas jelentőséggel bír a rákkutatásban – fogalmaz az adjunktus.

Az egyetemi innovációnak köszönhetően előrelépések történhetnek a daganatellenes szerek hatásmechanizmusának elemzésében, valamint új tumorellenes stratégiák fejlesztésében is alkalmazható. A kórokozók vizsgálatában, a gombaellenes szerek és egyéb gyógyszerek fejlesztésében is hatalmas jelentőséggel bír a videómikroszkóp, ugyanakkor a katéterek, műszívbillentyűk és implantátumok korszerűsítésében is segítséget jelenthet, valamint megoldást nyújthat steril felületek, anyagok létrehozásában. A módszerrel ugyanis pontosan kimutatható, hogy egy adott bevonat megakadályozza-e azt, hogy hozzátapadjanak azok a kórokozók, amelyek a testbe jutva egy szervátültetésen átesett betegnél halálos komplikációkat okozhatnak.

A videómikroszkópos rendszer lehetőségeit kihasználva a Debreceni Egyetem kutatóinak elsőként sikerült több sejtgeneráción keresztül lencsevégre kapni azt, hogy a sejtek háromfelé is képesek osztódni. A ritka jelenség okairól és gyakoriságáról eddig csak sejtéseik voltak a tudósoknak. Az egyetem Biotechnológiai és Mikrobiológiai Tanszékének munkatársai viszont feltárták annak a dinamikáját, hogy a háromfelé osztódás mennyi idő alatt következik be és pontosan mely sejtekre jellemző. Bebizonyították, hogy a rákos sejteknél egyébként gyakran előforduló, úgynevezett trivision jelenség jellemzőbb, mint azt korábban feltételezték, sőt az egészséges sejtek esetében is megjelenik.

Az egyetem kutatóinak sikerült cáfolniuk azt a hiedelmet, mely szerint egyetlen sejt nem számít, és bebizonyították, hogy a háromfelé osztódásnak van egy sejtszintű evolúciós háttere, mivel egyetlen sejt is élni akar. A kutatócsoport eredményeiről többek között a DNA and Cell Biology és a Toxicology in Vitro című rangos nemzetközi tudományos folyóiratok is beszámoltak.