Miért nem hatnak minden esetben az antibiotikumok és mi köze ennek a tartósítószerekhez? Hogyan juthat be a gyógyszerek nagymolekulájú hatóanyaga a gondosan védett sejtbe? Mennyivel gyorsítja a mesterséges intelligencia a gyógyszerfejlesztések hosszadalmas tesztelési folyamatait? A válaszokat három magyar kutatónő munkáiból ismerhetjük meg. Ők kapták meg az idén a „L’Oréal – UNESCO A Nőkért és a Tudományért” díjat kiemelkedő kutatási eredményeikért.
Idén huszadik alkalommal adta kivételes tehetségű hazai kutatónőknek az akadémikusokból álló zsűri a „L’Oréal – UNESCO A Nőkért és a Tudományért” 6 000 000 Ft összdíjazású elismerését. Az évforduló alkalmából az anyag-, és élettudományok mellett új kategóriaként jelent meg a formális tudományok területe, így háromra bővült a 2022-es díjazottak száma. A díjjal azt szeretnék elérni, hogy minél több tehetséges, sikeres nő legyen ismert és elismert, segítve ezzel is pályafutásukat, kutatásaikat.
Kórházi bakteriális fertőzéseknél gyakran előfordul, de ma már hétköznapi bakteriális eredetű megbetegedéseknél is egyre gyakoribb, hogy az orvos által felírt antibiotikum nem hat, mégpedig azért, mert a fertőzést okozó baktériumban rezisztencia alakul ki. Dr. Spohn Réka biológus (a nyitóképen), az ELKH Szegedi Biológiai Kutatóközpont munkatársa azt kutatja, hogyan vállnak a baktériumok ellenállóvá az antibiotikumokkal szemben. A baktériumok bármilyen környezeti változáshoz nagyon gyorsan tudnak alkalmazkodni, nem jelentenek kivételt ez alól az antibiotikum kezelések sem. Réka jelenleg a mindennapi életben főleg tartósítószerként előforduló biocidek és antibiotikumok kapcsolatát vizsgálja a rezisztencia kialakulásában és átadásában. Feltételezések szerint a szervezetünkbe kerülő biocidek segítik a baktériumokat abban, hogy ellenállóvá váljanak akár az antibiotikumokkal szemben is. Réka célja, hogy kutatási eredményeivel olyan készítmények fejlesztését tudja segíteni, amelyek gyorsabban és hatékonyabban gyógyítják a bakteriális fertőzéseket.
A gyógyszerek fejlesztésének első szakaszában, a lehetséges hatóanyag molekulákat számos tesztnek vetik alá. Amellett, hogy a kutatók megvizsgálják, tényleg gyógyító hatással vannak-e ezek a szervezetünkben található terápiás célpont működésére, azt is vizsgálják, milyen esetleges mellékhatásokkal járnak, mennyi idő alatt bomlanak le, mennyi idő alatt szívódnak fel. Ez egy rendkívül időigényes és költséges folyamat. Hosszú évek telhetnek el aközött, hogy egy hatóanyag molekulát alkalmasnak gondolnak a kutatók egy betegség kezelésére, és hogy forgalomba kerüljön egy gyógyszer. Dr. Bajusz-Rácz Anita, a Természettudományi Kutatóközpont tudományos munkatársaként számítógépes modellezéssel képes rövid idő alatt több százezer vagy akár több millió hatóanyag-jelölt gyógyszerbiztonsági tulajdonságait előre jelezni, és így kizárni azokat, amelyek biztosan nem lesznek használhatóak a gyógyszerfejlesztés során. Amíg egy molekula hagyományos laboratóriumi körülmények közötti vizsgálata napokig is eltarthat, Anita mesterséges intelligencián alapuló számításos modelljeivel akár perceken belül érkezhetnek eredmények. Ezek az új, gépi tanulásos algoritmusok képesek lehetnek a mellékhatások, valamint a szervezettel való kölcsönhatás főbb lépéseinek előrejelzésére egy gyógyszer bevételétől egészen a szervezetből való teljes kiürülésig, segítségükkel meghatározható, hogy a vizsgált hatóanyag alkalmas-e arra, hogy később a gyógyításban alkalmazzák.
Az emlősök sejtmembránjai olyanok, mint egy több ajtóval rendelkező fal, amelyen a klasszikus gyógyszermolekulák (például fájdalomcsillapítók, érzéstelenítők) könnyen áthaladhatnak, de az újabban kifejlesztett nagyméretű gyógyszermolekulák nem férnek át rajtuk. Ezek a hatóanyagok több olyan gyógyíthatatlan betegség esetén jelentettek már megoldást (pl. bizonyos rák típusok és autoimmun betegségek), ahol sejteken kívül van a célpont. A sejten belüli folyamatok befolyásolására ezek a molekulák nem képesek, mert vagy nem jutnak át az ajtón, vagy az átjutási folyamat során széttöredeznek. Dr. Hetényi Anasztázia, a Szegedi Tudományegyetem Szent-Györgyi Albert Orvostudományi Kar Orvosi Vegytani Intézet egyetemi docense és munkatársai olyan útvonalat, módszert keresett, ami a nagy molekulákat az ajtók egyikén a sejt belső biztonságos rendszerébe viszi, így ezek ott fejtik ki hatásukat. A kutatócsoport egy olyan speciális hordozó anyagot fejlesztett ki, ami a bejáratnál leolvass egy cukor kódot, és trójai falóként a sejtbe juttatja a hatóanyagot. Folytatva a munkát, Anasztázia és munkatársai a kifejlesztett módszert olyan biológiai hatóanyagokkal szeretnék kipróbálni, amelyekkel az élő sejteken belül képesek betegséget okozó folyamatokat azonosítani, illetve befolyásolni.
