Sajben Csilla és Tengölics Roland metabolomikai adatanalízis közben.

Mikor kezdte meg működését a Metabolomikai Laboratórium, és mi a fő profilja?

– Tengölics Roland: Öt évvel ezelőtt kezdtünk el tömegspektrometria-alapú metabolitszint-meghatározásokat végezni. Akko­riban a Lendület Számítógépes Rendszer-biológiai Csoporthoz és a Molekuláris Fotobioenergetikai Csoporthoz tartoztunk, így elsősorban Tóth Szilvia Zitával és Papp Balázzsal közösen fejlesztettük a módszereket és végeztünk kutatásokat. 2022 januárjától működünk önálló egységként, mert szükség volt a házon belüli kutatások speciális igényeit kielégítő metabolomikai szolgáltatásokra. Eddig elsősorban módszertani fejlesztéseket végeztünk növényi és élesztősejt-minták analíziséhez, illetve rendszerbiológiai kutatásokhoz.

Önök használták elsőként a laboratórium által nyújtott mérési lehetőségeket. Melyek ezek?

– Tóth Szilvia Zita: Kutatócsoportunk növényekkel és algákkal foglalkozik, az egyik fő témánk annak meghatározása, hogy a C-vitamin-tartalom növényi sejten belüli változása hogyan változtatja meg a növényi anyagcserét. Megfigyeltük, hogy a kloroplasztiszban lévő aszkorbát mennyisége nagy hatással van a különböző anyagcsere-folyamatokra. Jelenleg ennek a mechanizmusát próbáljuk meg kideríteni. A Metabolomikai Labor új perspektívát nyitott a számunkra, mivel olyan információkhoz juthatunk hozzá, ami más módszerrel nem lehetséges. Ez a megközelítés szerte a világban egyre fontosabbá válik a különböző kutatásokban és ipari alkalmazásokban.

Milyen speciális igényeket képes kielégíteni a labor?

– T. R.: A nem célzott metabolomikai mérések iránt a legnagyobb az érdeklődés. A rendelkezésünkre álló módszerek segítségével felfedező jellegű méréseket tudunk végezni, ha a kutatók nem tudják előre meghatározni, hogy az anyagcserében hol és milyen változások történtek. A nem célzott mérések nem adnak teljes képet az anyagcseréről, viszont rámutatnak olyan változásokra, amelyeket érdemes lehet tovább kutatni. Az idei évben egy fontos infrastrukturális beruházás is megvalósul, egy olyan műszernek a beszerzése, amivel a célzott vizsgálatok irányába is el tudunk mozdulni. Az új tömegspektrométernek köszönhetően sokkal nagyobb felbontásban tudjuk az anyagcsere egyes elemeit vizsgálni.

Az SZBK Metabolomikai Laboratóriumának egységnyi fel­bontású és nagy felbontású LC-MS rendszerei.

Az SZBK-n belüli kutatások mellett más kutatócsoportok, cégek is igénybe vehetik a labor szolgáltatásait?

– T. R.: Igen, a kutatóközponton kívüli kutatócsoportok, cégek megkereséseit is szívesen fogadjuk. Az egész országban egyedül­állónak számító módszereinkkel kapott tudást számos kutatásban fel lehet használni. De nemcsak a módszer egyedülálló, hanem az a hálózatelméleti szemléletmód is, amellyel az adatokat kezeljük. Az eredményeket az anyagcsere-hálózatra vetítve az együttműködő partnerekkel közösen értelmezzük, ami inkább biológiai, mint analitikai szemléletű adatanalízist jelent. Szükség esetén a kísérlet tervezésében is részt veszünk. Támogatjuk az adatok biológiai értelmezését a rendelkezésünkre álló bioinformatikai megoldásokkal, amelyeket Papp Balázs Számítógépes Rendszerbiológiai Csoportjának a segítségével dolgoztunk ki.

Miben tudják használni a labor szolgáltatásait?

– Papp Balázs: Az egyik erősségünk a rendszerbiológiai vizsgálati módszerek alkalmazása a különböző problémákra. A csoportunk érdeklődése főleg evolúcióbiológiai, de van egy terület, ahol a metabolomikát úttörő módon tudjuk alkalmazni. Arra vagyunk kíváncsiak, miként változik az evolúció során az anyagcsere. Ebben a témában sok korábbi vizsgálat volt, de szinte mindegyik az enzimek jelenlétének változásaira fókuszált, nem pedig arra, hogy a metabolitok koncentrációi hogyan változnak, ami egy új szintet írhat le az evolúciókutatásban. A Metabolomikai Laborral különböző élesztőfajokat és sörélesztő törzseket vetünk össze, ami ötletet adhat ahhoz, hogy mit érdemes változtatni az iparban jelenleg használt törzseken. Kutatói szempontból a metabolitok mérése nem egyszerű feladat, mivel a legtöbb magyar kutatóintézetben nincs ilyen laboratórium. Az ipari szférában vannak szolgáltatók, akik vállalnak ilyen méréseket, de az rendkívül költséges, és a kinyert adatoknak csak egy részéhez lehet hozzáférésünk. Külföldön található a mi szegedi laborunkhoz hasonló szolgáltatást nyújtó partner, ilyen például az EMBL (European Molecular Biology Laboratory).

A két kutatócsoporton kívül másokkal is együttműködnek?

– T. R.: Számos új megkeresésünk volt az adminisztratív önállósodásunk óta az SZBK-n belül. Nagy László csoportjával gomba­metabolomikát végzünk, a gomba termőtest képzésének anyagcsere-vonatkozásait tárjuk fel. Ez egy teljesen új terület, senki nem kutatta még. Deli Mária csoportjával vér-agy gát modelleken végzünk metabolomikai vizsgálatokat. Arra vagyunk kíváncsiak, hogy milyen metabolitokat cserélnek egymással a vér-agy gátat alkotó sejttípusok.

Milyen típusú molekulákat vizsgálnak?

– T. R.: A központi anyagcserében szerepet játszó, analitikailag komoly kihívást jelentő molekulákat is jól tudjuk mérni szinte bármilyen mintatípusból. Ilyenek a glikolízis molekulái, a nukleotidok, a nukleotidfoszfát-vegyületek, ezekhez a mérésekhez egyedülálló módszercsomaggal rendelkezünk, és az új infrastrukturális fejlesztésnek köszönhetően nagy mintaszámú méréseket is el tudunk végezni.

Élesztő kultúrák minta-előkészítés előtt és után.

Milyen irányban szeretnék fejleszteni a labort a következő öt évben?

– T. R.: A célunk egy olyan anyagcsere-hálózati szemléletű metabolomikai szolgáltatási portfólió kialakítása, amely csak a legkiválóbb nyugat-európai és észak-amerikai laboratóriumokban vagy céges szolgáltatásokon keresztül érhető el. Mindezt műszer- és módszerfejlesztésekkel, valamint további szakemberek bevonásával tervezzük elérni.•