Fehérjetisztítás – Képzeld el…
Sánta-Bell Evelin, a Budapesti Műszaki Egyetem PhD-hallgatója enzimek tisztításával és szelektív enzimrögzítéssel foglalkozik.
De mi fán terem a fehérjetisztítás? Hogy megértsük ezt a folyamatot, hívjuk segítségül hozzá a képzeletünket.
Képzeljük el, hogy a testünket alkotó minden sejt egy-egy gyár, a fehérjék pedig a munkások ezekben a gyárakban. Persze vannak az emberi testnél jóval egyszerűbb rendszerek, egysejtű baktériumok, melyek csak egyetlen egy ilyen gyárból és munkásaiból állnak. Evelin a kutatása során „üzletet köt” a baktériumokkal: enni ad nekik, azok pedig cserébe olyan fehérjéket is előállítanak, amelyekre valójában nincs szükségük a gyár működéséhez, Evelin viszont szeretné őket felhasználni.
Az „üzlet” része, hogy a baktérium meg is jelöli ezeket a fehérjéket. Egy idő után a gyár leáll, és kiözönlenek a munkások. Ez a gyakorlatban egy vizes oldatot jelent, amelyben rengeteg különböző fehérje van, köztük a kutató számára szükségesek is. Neki kell ebből a komplex rendszerből kell kiválasztania azokat a fehérjéket, amelyek meg vannak jelölve.
Kutatása során Evelin erre a tisztítási folyamatra igyekszik minél változatosabb és gazdaságosabb módszereket kifejleszteni. Az előállított és megtisztított fehérjéket pedig valamilyen új feladat során alkalmazza, mint például aminosavak, különböző gyógyszerhatóanyagok vagy éppen biodízel előállítása.
Miért ezt a kutatási témát választottad? Milyen út vezetett idáig?
Éveken át klasszikus szerves kémiával foglalkoztam. Fehér köpenyt öltve abban reménykedtem, hogy ami a lombikomban készül, az megfelel annak, amit elő akartam állítani. A szerves kémia nehéz műfaj, és nem mindig úgy működik, ahogy azt szeretnénk. Velem az történt, hogy a diplomamunkám elkészítéséhez témát kellett váltanom. Így kerültem kapcsolatba ezzel a projekttel, amely fehérjetisztítással foglalkozik. Nagyon gyorsan ráhangolódtam az új típusú munkára és az addigiaktól eltérő kihívásokra. Annyira megtetszett ez a terület, és akkora fantáziát láttam benne, hogy végül a doktori címem megszerzése során is ebbe a területbe akartam fektetni a tudományos kreativitásomat.
Társadalmi szempontból miért jelent újítást a kutatásod?
A természet képes mindazokra az átalakításokra, amelyeket a szerves kémiához kötődő iparágakban sok esetben drága vegyszerek, bonyolult reakciók és rengeteg ballaszt termelése mellett végzünk. Nekünk pusztán annyi a feladatunk, hogy megtaláljuk azokat az organizmusokat vagy fehérjéket (például enzimeket), amelyek végrehajtják ezeket az átalakításokat, sok esetben jóval egyszerűbb körülmények között is tisztább terméket eredményezve. Persze a mikroorganizmusok, fehérjék, enzimek használata nem csak előnyökkel jár. Sokszor változtatnunk kell az adott fehérjén, hogy valóban azt csinálja, amit mi szeretnénk, és olyan körülmények között, ahogyan mi szeretnénk. És akkor még nem is beszéltünk a megvalósítás technológiai oldaláról. Emellett legtöbb életfolyamatunk visszavezethető valamilyen szerves kémiai reakció lejátszódására, így ezek megismerése, modellezése és vizsgálata akár komoly betegségek megoldását is jelentheti. Éppen ezért fontos, hogy minél több fehérjékkel kapcsolatos kutatás szülessen, hogy lássuk, mi mindent tudunk megvalósítani a segítségükkel, milyen kérdésekre kaphatunk választ a vizsgálatukkal. Bár a mi kutatócsoportunk leginkább szerves kémiai oldalról próbálja kiaknázni a lehetőségeket, sok esetben más iparághoz kötődő vagy orvos-biológiai potenciál is rejlik egy-egy fehérjében. Ha kiismerjük őket, segítségünkre lehetnek az élet számos területén. Akár gyógyszerként akár úgy, hogy kiváltunk velük egy sok melléktermékkel és veszélyes anyaggal járó technológiát olyannal, ami sokkal inkább környezetbarát.
Mit gondolsz, a kutatásod alapján hol fog tartani a saját tudományágad tíz év múlva? Mit vársz a következő tíz évtől?
Szerintem a fehérje-alapú gyógyszerkutatás, gyógyítás, orvosdiagnosztika vagy zöldebb technológiákat előtérbe helyező iparágak nagy lépések és gyors fejlődés előtt állnak. A fejlődést, amit elérhetünk, azonban nem lehet egy kutató vagy kutatócsoport érdemének tekinteni. Van, aki számítógépes modellezéssel segíti a fehérjékkel kapcsolatos kutatásokat, vannak, akik előállítják és vizsgálják őket, hogy mire és milyen hatékonysággal lehet őket alkalmazni. Aztán jöhetnek nagyobb vállalatok, akik látva a kutatásban elért eredményeket, megpróbálnak egy bonyolultabb, vagy adott esetben sok melléktermékkel járó szerves kémiai reakcióról egy biokatalizált folyamatra váltani. Vagy éppen orvosok, biológusok bevonásával elindul valamilyen további kutatás, hogy az adott fehérjét hogyan lehetne alkalmazni a gyógyászatban.
Én abban bízom, hogy tíz év múlva már jóval hatékonyabban gyógyíthatunk rákos megbetegedéseket, és közelebb leszünk számos, ma még gyógyíthatatlannak vélt betegség terápiájához a fehérjék vizsgálatával és/vagy alkalmazásával. Remélem, hogy a fejlődés nemcsak a gyógyításban és a gyógyszeriparban, hanem az élet más területein és más iparágakban is visszaköszön. Mert egy-egy új fehérje-alapú gyógyszer vagy ipari technológia bevezetése nemcsak a gyártónak vagy a szabadalmaztatónak öröm, hanem melegséggel tölti el azon kutatók szívét, akik időt, energiát és kreativitást nem sajnálva a fehérjekutatásnak áldozzák az életüket.
Czakó Miklós, NEW technology