2013. január: jegyzet, portré, tudomány, atomenergia, innováció, disszemináció, zöldkörnyezet, hulladékgazdálkodás, megújuló energia, it
2013. január 8.

Szerző:
Paulik Katalin

MTA TTK Molekuláris Farmakológiai Intézete • ttk.mta.hu

Transzgenikus patkányok a kutatásban

A kalciumérzékeny fehérjét kifejező transzgenikus patkányok felhasználása gyógyszer­kutatási célra témával nyert az MTA Természettudományi Kutatóközpont Molekuláris Farmakológiai Intézete a Kutatási és Technológiai Innovációs Alapból kiírt, Piacorientált kutatás-fejlesztési tevékenység támogatása a közép-magyarországi régióban című pályázaton (KMR_12-1-2012-0112) . A kétéves projekt januárban indul. Orbán Tamással, a projekt vezetőjével beszélgettünk, aki szerint ez a pályázat felettébb izgalmas területekre viheti a kutatókat.


A kalciumra érzékeny zöld fluoreszkáló fehérjét (GFP) a „Sleeping Beauty” (Csipke­rózsika)
transzpozonos rendszer segítségé-vel integráljuk a patkányembriók genetikai állományába.
A transzpozáz fehérje a be­- juttatott DNS molekulán felismeri a transz-pozon terminális szekvenciáit,
majd ezeknél fogva az expressziós kazettát véletlenszerűen a patkánysejt
valamelyik kromoszómájába illeszti.

A genetikailag módosított patkányokat új gyógyszerek tesztelésére használhatják. Említette, hogy a projekt több szempontból is igen izgalmas. Melyek ezek?
− Nagy perspektívát látunk ebben a pályázatban, egyrészt a patkány modellszervezet létrehozása, másrészt a transzpozonok használata, valamint az in vivo gyógyszertesztelés miatt. Azt vállaltuk, hogy transzgenikus patkányokat hozunk létre transzpozon – ugráló gének, amelyek képesek megváltoztatni helyüket a génállományon belül – alapú génbeviteli eljárással. Ez a forradalmian új technológia egy Berlinben dolgozó magyar kutatópáros, Izsvák Zsuzsanna és Ivics Zoltán nevéhez fűződik. A szokásos eljárás, a vírus közvetítésével történő génbevitel helyett a sokkal kisebb kockázatot jelentő transzpozonokkal juttatjuk be a géneket a sejtbe. Egy uniós konzorciális pályázat során már kipróbálhattuk ezt a technológiát, és nagyon jó tapasztalatokat szereztünk. A projekt harmadik fontos eleme, hogy egy kalciumra érzékeny fluoreszcens fehérjét viszünk be patkányokba, ezáltal lehetővé válik a gyógyszerhatások vizsgálatánál a sejtek kalciumszintjének mérése is.

Orbán Tamás

Eddig hogyan mérték a sejtek kalciumszintjét?
− A kalciumszint változását a sejtekben hagyományosan kal­cium­érzékeny fluoreszcens festékekkel mérjük. A kalciumérzékeny zöld fluoreszcens fehérje (GFP) bevitele viszonylag új eljárás, amely néhány éve került a tudományos köztudatba. Ez egy fantasztikus technológia in vivo kísérletekhez, amelyet alkalmazott kutatásokban is lehet használni. Ha létrehozunk egy olyan genetikailag stabil patkányt, amely minden sejtjében kifejezi ezt a fehérjét, akkor képalkotó eljárásokkal akár az élő állaton is lehetővé válik a kalciumjelek vizsgálata. Minket ez a téma már korábban is érdekelt. Enyedi Ágnes csoportjával azt vizsgáltuk, hogyan működik a fluoreszcens fehérje szövettenyészeti sejtekben. Magyarországon csak nekünk van engedélyünk arra, hogy humán embrionális őssejtekkel dolgozzunk, természetesen az etikai szabályok betartásával. Azért módosítjuk genetikailag a mintákat, mert szeretnénk megismerni a normál sejtélettani folyamatokat, főkent a szöveti differenciáció folyamatait, és elsősorban gyógyszertesztelésre használnánk ezeket a rendszereket. Létrehoztunk olyan humán embrionális őssejteket, melyek zöld fluoreszcens fehérjét fejeznek ki, ami azonban még nem kalciumérzékeny. Kísérleteket végeztünk olyan ismert vegyületek hozzáadásával, amelyekről tudjuk, hogyan hatnak, és megfigyeltük a sejtekben lezajló reakciót, például őssejtekből differenciáltatott szívizomsejtek esetében. Egy tudományos közleményben bemutattuk az elvet, mely alkalmassá teszi a rendszert gyógyszerek tesztelésére. A kísérletek során merült fel az ötlet, hogy például kalciumjeleket lehetne így vizsgálni.

Milyen gyógyszerek kutatásához használható fel ez a technológia?
− Egy ilyen transzgenikus patkányon minden, szövetre specifikus gyógyszert lehetne tesztelni. A TTK-ban, illetve a Molekuláris Farmakológiai Intézetben szívizom-, májfunkció-vizsgálatok, illetve idegrendszeri kutatások folynak. Az egyik partnerünk – Kardos Julianna és csoportja – modern képalkotó eljárásokat, például pásztázó kétfoton mikroszkópiát használ a gyógyszerhatások vizsgálatához.

Hol tartanak most?
− A kutatások jelenlegi szakaszában még minden sejtben ott van a GFP, a következő lépés egy adott sejtre specifikus transzgén mintázat létrehozása lesz. Például a központi idegrendszer neuronjait vagy az ezeket támogató gliasejteket, esetleg májsejteket vizsgálhatnánk ezzel a rendszerrel. Szeretnénk megváltoztatni az elefántcsonttoronyban ülő, a külvilágtól elszigetelt kutató képét, mert ez egy olyan projekt, amelynek lehet, hogy már rövid időn belül kézzelfogható haszna lesz a gyógyszerkutatások révén a társadalom számára.•

 
Innotéka