Az M1 Minden tudás című magazinműsora egyedülálló videómikroszkópos felvételt mutatott be arról, ahogyan a kórokozó Candida gomba mindössze hat óra alatt felfalja az emberi bőrsejteket. A berendezés több szempontból is áttörést jelent az élő sejtek, mint például a tumor- vagy bőrsejtek megfigyelésében.

Visszakövethető a múlt

A Debreceni Egyetem kutatói által épített rendszer új távlatokat nyithat meg a rákkutatásban és a farmakológiában. Szemán Nagy Gábor és csapata a saját maguk fejlesztett videómikroszkóppal több ezer sejtet képesek egyszerre megfigyelni anélkül, hogy megzavarnák őket.

– Visszakövethető az a sejt, amely a daganatképzés útjára lép, és klónjaival elkezdi leszaporodni a többit és elárasztani a tenyésztő edényzetet. Gyakorlatilag visszatekerjük az időt, visszatekerjük a filmet és meg tudjuk nézni, hogy mi történt azzal a sejttel, miként lett daganatos, előtte hogyan viszonyult a többi sejthez és hogy az utódai vajon megtartják-e azt az alakot és viselkedést, amelyet daganatos sejtként csinált – magyarázta Szemán Nagy Gábor, a Debreceni Egyetem adjunktusa az M1 Minden tudás című műsorában.

A válaszok fontos információt hordoznak, hiszen a daganatok a szervezetben gyakran egyetlen sejtnek az utódai. Az egyik legnagyobb probléma ezen a területen, hogy a sok millió sejt közül nem tudjuk, melyik tér majd rossz útra. Sehol a világon nem sikerült még olyan sokáig és olyan sokszor lefotózni az élő sejteket, mint a Debreceni Egyetemen.

– Eddig 28 nap volt a leghosszabb idő, amennyire szükségünk volt, hogy a vese podocya nevű sejtjeinek elősejtjeiből a sejtek differenciálódását, tehát szövetté alakulását végig tudjuk követni. Percenként fényképeztük a sejteket 28 napon keresztül, de most már képesek vagyunk korlátlan ideig, és akár hat másodpercenként felvételeket készíteni róluk – mutatott rá az adjunktus.

A “magánélet” is feltérképezhető 

A berendezést szabadalmi okok miatt csak fényképen mutatták meg. Az eszköz segítségével a sejtek mikroszkóp alatt hosszútávon is életben tarthatóak. Nyomon követhető a „magánéletük”, illetve lehetővé vált a populációban élő egyedi sejtek viselkedésének vizsgálata.

– A sejtek igénylik a törődést, illetve igénylik azt a környezetet, ami alapvetően a szervezetben körülveszi őket. Tehát bizonyos értelemben olyanok, mint az emberek, hogy akkor érzik jól magukat, ha tömegben vannak. Ez meg is nehezíti a megfigyelést, illetve megnehezíti azon körülmények fenntartását, amelyek között a sejtek úgy viselkednek, hogy valamilyen szinten vonatkoztatható legyen az a szervezetben betöltött szerepükre – fejtette ki Szemán Nagy Gábor.

A kutatók az okokat keresik. A sejteknél sem az a lényeg, hogy milyen a pillanatnyi állapot, hanem hogy miként vált olyanná, amilyen és mi következik ebből. Egy a Minden tudásban is bemutatott felvétel a szem felszíni sérülésének gyógyulásáról készült, és egy 18 órás folyamatot ábrázolt felgyorsítva.

– Eddig már vizsgáltuk, hogy az antibiotikumoknak milyen hatása van a sejtekre a sebgyógyulás folyamatában. Továbbá a karbonszálak hatását, hogy ha bekerülnek a szembe akkor annak milyen hatása van. Jelenleg a fertőzéseket okozó gombák megtapadását is vizsgáljuk a modellben – magyarázta Turányi Melinda PhD-hallgató.

Új gyógyszerek fejlesztéséhez is alkalmas

A Debreceni Egyetem Természettudományi és Technológiai Karának szakemberei által kidolgozott képalkotó eljárás során a kutatók nem csak egy pillanatnyi állapotot tanulmányozhatnak, hanem folyamatokat is, ez pedig új távlatokat nyit az élő rendszerek dinamikájának vizsgálatában.

– A tudomány megpróbál statisztikai alapon pillanatfelvételekből következtetni arra, hogy hogyan zajlik le egy folyamat. Mi levideózzuk ezt a folyamatot, és megmutatjuk – ismertette Szemán Nagy Gábor.

Ez az innováció alkalmas lehet gyógyszerek, daganatellenes szerek fejlesztésében és azok hatásmechanizmusának elemzésében. A kutatóknak sikerült azt is lencsevégre kapniuk, ahogyan a sejtek háromfelé is képesek osztódni.

– Egy szerencsés véletlennek köszönhetően több generáción keresztül meg tudtunk figyelni olyan sejteket, amelyek nem kettő, hanem háromfelé osztódnak. Megnéztük, milyen sejttípusokra jellemző ez a viselkedés, és azt találtuk, hogy a daganatokban akár a daganatsejtek hat százaléka is ezt csinálja – emelte ki az adjunktus.

Vagyis a kutatók bebizonyították, hogy a jelenség a rákos sejteknél jóval gyakoribb, mint ahogy azt eddig gondolták.