Skorpiómérget tesztelnek a gyógyászatban Debrecenben

Debreceni kutatók kiemelkedő eredményeket értek el az immunrendszer módosításában. A munkához Mexikóból kaptak tisztított skorpiómérget.

Panyi György

A molekuláris bőrgyógyászat egy új terület, amely a gyulladásos, fokozott faggyútermeléssel járó bőrbetegségekkel (ezek közé tartozik például a pattanások egyik típusa, az acne vulgaris) és a daganatos bőrbetegségekkel foglalkozik.

A Debreceni Egyetem 2009-ben nyert el egy pályázatot egy olyan kutatásra (DERMINOVA projekt), amelyben az egyetem Orvos- és Egészségtudományi Centrumának több tanszéke és intézete, valamint több külső intézmény vett részt. A kutatási program  2011 szeptemberében zárult, és ez alatt számos jelentős eredményt közöltek a kutatók.

Bőrbetegségeket gyógyító marihuánavegyületek

A programban résztvevő, az egyik alprogramot irányító  kutató, Bíró Tamás, a Debreceni Egyetem Élettani Intézetének professzora például az úgynevezett kannabinoidok és a bőrbetegségek vizsgálatával foglalkozott. A sejtek közötti jelátviteli folyamatokban fontos szerepet töltenek be a szervezetben lévő belső kannabinoidok, azaz olyan vegyi anyagok, amelyek a marihuánában (kannabiszban) található vegyületekhez nagyon hasonló hatásúak. Ez a saját (endogén) kannabinoidrendszer - melyet más néven endokannabinoid rendszernek is neveznek - a kannabisz növényben található és annak fogyasztását kísérő eufóriát okozó THC hatásához hasonló kémiai vegyületeket, az azokat a sejtfelszínen megkötő receptorokat, valamint az őket termelő és lebontó enzimeket foglalja magába.

Bőrsejtek speciális mikroszkóppal készült képe

Bíró és munkatársai legújabb kutatásaiból kiderült, hogy számos, a kannabisz növényben megtalálható és - a THC-vel ellentétben - tudatmódosító hatással nem rendelkező növényi kannabinoid vegyület képes az emberi bőrsejtek élettani folyamatainak befolyásolására. Megállapították, hogy több kannabinoid vegyület jelentősen csökkenti a faggyúmirigy faggyútermelését, feltehetően a sejtek felszínén található egyes ioncsatornák aktiválása révén. (Az ioncsatornák a sejthártyában lévő átjárók, amelyeken keresztül különféle ionok juthatnak be a környezetből a sejtbe, illetve fordítva, jelentősen befolyásolva a sejtek működését.) Bebizonyosodott az is, hogy a kannabinoidok gyulladásgátló hatással is rendelkeznek. Így ezen növényi kannabinoidok a jövőben olyan bőrbetegségek kezelésében lehetnek alkalmazhatók, mint például a fokozott faggyútermeléssel járó akné vagy az allergiás kontakt bőrgyulladás.

Daganatok elpusztítása saját immunsejtekkel

Panyi György professzor, a Biofizikai Tanszék vezetője az [origo]-nak elmondta, hogy a pályázatban részt vevő egyik kutatócsoport, Szöllősi János professzor vezetésével  kiemelkedő eredményeket ért el az immunrendszer módosítása terén. Kutatásaikat a fehérvérsejtek (limfociták) közé tartozó T-sejtekre összpontosították. A T-sejtek felismerik a kívülről behatoló kórokozók, illetve a szervezetben lévő rendellenes sejtek (például a ráksejtek) felületén lévő idegen antigéneket, és a sejtek felszínéhez kapcsolódva elpusztítják azokat.

Az immunrendszer működésébe azonban gyakran csúszhat hiba. Előfordulhat, hogy a T-sejtek "túlműködnek", azaz a szervezet saját, jól működő sejtjeit is megtámadják. Ilyenkor alakulnak ki az úgynevezett autoimmun betegségek. Másik esetben csökken a működésük, amely immunhiányos betegségekhez vagy a daganatok elleni immunitás hiányához, azaz rosszindulatú daganatok képződéséhez vezet. A kutatók mindkét esettel foglalkoztak.

Sejtek ioncsatornáinak vizsgálata

A T-sejtek daganatfelismerő képességét külsőleg erősíteni lehet. A kutatóknak molekuláris biológiai módszerekkel sikerült olyan mesterséges sejtfelszíni fehérjereceptorokat előállítaniuk, amelyek egy bizonyos daganattípus (például rosszindulatú bőrdaganat, melanóma) sejtjeire reagálnak. Ezeket az úgynevezett irányított T-sejteket laboratóriumban tenyésztve és a szervezetbe visszajuttatva jelentősen megnövelik a szervezet védekezőképességét az adott tumorok ellen. Bár az eredmények rendkívül bíztatóak és a kutatások átléptek az állatkísérleti stádiumban, az orvosi gyakorlatban való felhasználásra még valószínűleg több mint tíz évet kell még várni, mondta Panyi.

Skorpiómérgekkel az autoimmun betegségek ellen

Panyi és csoportjának fő kutatási területe a sejtmembránban lévő ioncsatornák, különösen a K⁺-csatornák (amelyeken keresztül a káliumionok közlekednek a sejthártyán át) vizsgálatával kapcsolatos. A K⁺-csatornák működése elengedhetetlen a sejtek osztódásához. Így tehát a K⁺-csatornák gátlása egyben megakadályozza a sejtosztódást is. Ennek nagy szerepe lehet mind a kóros sejtosztódás (daganatok) megakadályozásában, mind a T-sejtek túlzott működésének (autoimmun betegségek esetében) gátlásában.

Mint Panyi elmondta, felfedeztek több olyan molekulát, melyek a T-sejtek specifikus ioncsatornáit, az úgynevezett Kv1.3 csatornát gátolják, s ezzel vissza lehet szorítani az autoimmun betegségeket. Az ioncsatorna működését úgy lehet gátolni, ha kis molekulájú fehérjékkel "betömik" azt az átjárót, amit az ioncsatornák képeznek a sejtek membránjában. Az ioncsatornák gátlásához alkalmas fehérjék nagy mennyiségben fordulnak elő különböző állatok - kígyók, békák, skorpiók - mérgében, illetve tengeri algákban.

A kutatócsoport egy mexikói csoporttal áll kapcsolatban, amely tisztított és részekre bontott skorpiómérget biztosít a kísérletekhez. A kutatók egy szűrési eljárás folyamán megkeresik az ioncsatornák blokkolására alkalmas természetes fehérjéket, majd ezeket célzott módon úgy módosítják, hogy csak egyféle ioncsatorna működését gátolják. A fehérjék szerkezeti elemzését a Debreceni Egyetem Proteomika Szolgáltató Laboratóriuma végzi. A megfelelő gátló fehérjékből lehetnek majd a jövőben az autoimmun betegségek gyógyítására használt gyógyszerek.

Egy skorpióméregből származó fehérje szerkezeti modellje

Panyi György még elmondta, hogy most nyújtják be a kutatások folytatásához szükséges erőforrások előteremtésére az újabb pályázatot, melynek témája a sikeresen zárult kutatás szerves folytatásaként molekuláris onkológia lesz. A kutatói csapat a korábbi hazai és nemzetközi résztevőkön felül kiegészül klinikusokkal és a laboratóriumi medicina szakembereivel. A kutatások fontosságára való tekintettel reméli, hogy továbbra is megkapják munkájukhoz a támogatást.