A titokzatos mikrobiom – interjú Juhász Szilvia biológussal
Azt tudom, hogy hol tart most, de az nem derült ki a szakmai önéletrajzából, hogy honnan indult?
– Kecskeméten születtem, Lakiteleken nőttem fel. Lakitelek, Tőserdő, a közeli Tisza folyó természeti gazdagsága mély nyomokat hagyott bennem. Az élővilág iránti vonzalmat erősítették David Attenborough filmjei. Az ő természeti csodákat bemutató alkotásai egy életre elvarázsoltak. Általános iskolába a Tisza mellett fekvő községbe jártam, míg középiskolásként a kiskunfélegyházi Móra Ferenc Gimnáziumban tanultam. Biológia tagozatos voltam, már akkor egyértelmű volt, hogy nekem ez az utam. Ezt az irányt erősítették bennem a középiskolai tanáraim. Ezek az élmények mind arra sarkalltak, hogy biológus legyek. Eleinte a természetvédelem és a környezettudomány területén láttam a jövőmet, de éppen a gimnáziumi tanulmányaim alatt ismerkedtem meg mélyebben a kémiával és a biokémiával, s jöttem rá, hogy nem a klasszikus értelemben vett biológia vonz, hanem a molekuláris biológia áll hozzám a legközelebb.
Miért izgalmasabb egy molekula, mint például a túzok dürgése?
– A molekulák az élet forrását jelentik. Ezeken alapulnak azok a biológiai folyamatok, mechanizmusok, amelyek az összes élőlény létezését biztosítják. A mi létünk is apró molekulákra épülő, hihetetlenül bonyolult biológiai folyamatok eredménye. A molekuláris biológián belül elsősorban a sejtbiológia, pontosabban a sejtek működése érdekelt. A 2004-es érettségi után a Szegedi Tudományegyetem biológus szakára jelentkeztem, mert úgy éreztem, hogy itt a legerősebb a képzés, ráadásul a híres tudományos intézmény, a HUN-REN Szegedi Biológiai Kutatóközpont (HUN-REN SZBK) is a napfény városában található. Szép pályaívnek tűnt, hogy az egyetem után ott folytathatom a munkámat. Szépen felépítettem a jövőmet, aminek első elemeként felvettek a biológus szakra.
2009-ben végeztem az egyetemen, diplomamunkámból 2011-ben szabadalom született.
Milyen volt belülről az egyetem?
– A genetika-előadások másokkal együtt engem is elbűvöltek. Néhány évfolyamtársammal felvetettük, hogy rendben, éppen elkezdtük az egyetemet, de mi laboratóriumban is szeretnénk dolgozni, kutatók között mozogni és tanulni. Azt a választ kaptuk, hogy a HUN-REN SZBK laboratóriumai egyetemi hallgatókat is tárt karokkal várnak. 2005 őszén több kutatócsoport is fogadott bennünket a Genetikai Intézetben. Bemutatták a kutatási témákat, a lehetőségeket. Nekem Haracska Lajos laboratóriuma tetszett meg, ahol molekuláris sejtbiológiával és rákkutatással foglalkoztak, ráadásul munkájukban a mikroszkópok alapvető szerepet játszottak. Ott és akkor a számomra fontos összes kulcsszó elhangzott. Elszánt és motivált fiatalként jelentkeztem, hogy én ott szeretnék tanulni, hogy kutató lehessek. Felvettek, és nem csalódtam. Rengeteg technikát megtanultam, így például elmélyedtem a DNS-hibajavító mechanizmusokban. 2009-ben végeztem az egyetemen, diplomamunkámból 2011-ben szabadalom született. Ennek lényege, hogy olyan humán sejtvonalhoz köthető DNS-konstrukciókat készítettünk, amelyekkel különleges génterápiás eszközök fejleszthetők. Az eredménynek köszönhetően jutottam ki Németországba, majd Japánba. Mindkét helyen a homológ rekombinációs technikát felhasználva dolgoztunk – génkiütött sejtvonalakat hoztunk létre, amelyekkel a különböző DNS-hibajavító mechanizmusok tesztelhetők.
Három évet töltött posztdoktorként a Darmstadti Műszaki Egyetem (Technische Universität Darmstadt) Radiobiológiai Intézetében. Mi volt a feladata?
– Meglehetősen komplex volt a munkám. A kutatás mellett az angol nyelvű oktatásban is részt vettem. Programvezetőként szakdolgozókkal és PhD-hallgatókkal dolgoztam együtt. Termékeny korszaknak tartom ezeket az éveket, hiszen több jelentős publikáció is született ebben az időszakban. Az eredmények ellenére egyre erősebb volt bennem a honvágy. 2018-ban tértem vissza Szegedre, a HUN-REN SZBK Genetikai Intézetébe, ahonnan 2022-ben a Biokémia Intézetbe mentem át.
Miért váltott házon belül?
– Van, aki egy életen át ugyanazt a témát kutatja, van, akinek időről időre új impulzusokra van szüksége. Én úgy éreztem, hogy – noha nagyon szerettem a DNS-hibajavító mechanizmusok kutatását – a szakmai megújulás előnyös lenne. A HUN-REN SZBK Biokémiai Intézetével a korábbi években szoros kapcsolatom volt. Ott merült fel, hogy a mikrobiom és a rák kapcsolatát is kutatni kellene. Felfutó területről van szó – az elmúlt években a kutatók újabb és újabb technológiai eszközökkel, illetve ezeken alapuló eredményekkel jöttek ki. Annak lehetősége vonzott, hogy a kutatási terület számára új eszközöket fejleszthetünk. Éppen elindult a munka, amikor 2023 elején újabb lehetőség kínálkozott a Magyar Molekuláris Medicina Kiválósági Központban, a HCEMM-ben. Pályázat útján 2023 szeptemberében új kutatócsoportot alapíthattam. Ez olyan szakmai lehetőség volt, amit meg akartam ragadni.
A HCEMM egy új kezdeményezés. A szegedi lézerközpont szomszédságában, egy volt szovjet laktanya épületében alakították ki a városban Inkubátorházként is emlegetett kutatóhelyet. Mi várta ebben az épületben?
– Üres laborok, amiket be kellett rendezni. Csoportvezető voltam – csoport nélkül. Komoly szervezés eredményeként, 2024 közepére felszereltük a laboratóriumokat, és összeállt a tízfős csapat. A HUN-REN SZBK-ból meg az egyetemről jöttek kutatók és hallgatók. A szervezésben nagy segítséget jelentett, hogy Darmstadtban programvezetőként akarva-akaratlanul „felszedtem” az ilyen helyzetben szükséges tulajdonságokat, képességeket. Megtanultam, hogyan koordináljam több ember munkáját, hogyan adjak az egyetemistáknak olyan feladatokat, amelyekből komoly szakdolgozatok születhetnek, PhD-hallgatók olyan cikkeket írhassanak, amelyek hozzásegítik őket a tudományos fokozatuk megszerzéséhez. Segíti a munkát, hogy a HCEMM idősebb csoportvezetői örömmel segítenek nekünk, fiataloknak.
A HCEMM intellektuális zöldberuházásnak is tekinthető, hiszen előzmény nélküli intézményről van szó. Nem tartott attól, hogy a jól ismert HUN-REN SZBK-ból ismeretlen körülmények közé kerül?
– A HCEMM egy több létesítményben működő intézet. A HCEMM Program a Semmelweis Egyetemmel, a Szegedi Tudományegyetemmel, a HUN-REN Szegedi Biológiai Kutatóközponttal, valamint a heidelbergi székhelyű EMBL-lel (European Molecular Biology Laboratory) dolgozik együtt. Sokan hoztunk ide olyan tudást, amire ennek az intézménynek szüksége van. Ezt a tudást megfelelő műszerekkel támogatva eredményesek lehetünk. Motivált emberek dolgoznak itt, akiknek kihívás, hogy egy új dolognak lehetnek a részesei. Egyébként a kutatás lényege éppen ez: valami újat létrehozni, valami olyat megérteni, amit korábban senki sem értett meg. Akaraterő, kitartás kell, és eredményesek leszünk. Egy új kutatóintézetet építünk, amelynek az elindításában részt venni hihetetlen élmény és kihívás.
A csoportvezetőség rengeteg adminisztrációs feladattal jár, ami óhatatlanul elvonja a kutatómunkától. Nem túl korai ez a pozíció?
– Minden lehetséges időt a laboratóriumban töltök, mert fontos számomra, hogy magam is részt vegyek a kutatásban, a diákok oktatásában. Ennek ellenére érzem, hogy egyre kevesebb az időm. El kell fogadnom, hogy ez természetes része a kutatói életpályának.
Egy új kutatóintézetet építünk, amelynek az elindításában részt venni hihetetlen élmény és kihívás.
Kollégáival a mikroorganizmusok és a bélrendszer daganatos betegségeinek kialakulása közötti kölcsönhatás megértésén dolgoznak. Miért éppen ezt a témát kutatják?
– Nincs személyes érintettségem, ugyanakkor a tágabb családban, baráti közösségemben gyakorta előfordultak bélgyulladásos megbetegedések, elvétve vastagbéldaganat is. Tudjuk, hogy a daganatos betegségek évente több mint tízmillió áldozatot követelnek, a világon a második leggyakoribb halálokot jelentik. A vastagbél daganatos megbetegedés az egyik leggyakoribb, évente csaknem egymillió esettel. Ezek a betegségek túlnyomórészt az ötven év felettieket érintik, és népességarányosan a világon Magyarországon a leggyakoribbak, évente több mint ötezer-hatszáz halálos áldozattal. Ha a betegséget minél előbb diagnosztizálják, tízből kilenc beteg öt év múlva is életben van, de akiknél előrehaladott állapotban fedezik föl a betegséget, ez az arány tízből alig több mint egy. Ennyi adat, azt hiszem, kellően alátámasztja, hogy miért fontos ennek a problémának a megértése.
Mit értsünk mikrobiomon?
– Baktériumok, gombák, vírusok és változatos egysejtű fajok élnek a szervezetünkben, illetve élnek rajtunk. Ezek összességét nevezzük mikrobiomnak. A testtömegünkből körülbelül egy kilogrammot a bélrendszerünkben élő, a sejtjeinknél általában sokkal kisebb mikrobák teszik ki, melyek száma meghaladja az emberi test sejtjeinek a számát. A mikrobák segítenek a komplex szénhidrátok vagy a fehérjék emésztésében, vitaminokat termelnek, és megakadályozzák a káros baktériumok, gombák megtelepedését, elszaporodását. Szabályozzák az immunrendszerünket, befolyásolják a viselkedésünket, ezáltal pedig szerepük van a daganatos és egyes mentális betegségek kialakulásában. Ugyanakkor keveset tudunk arról, hogy a mikrobiomnak mi a szerepe a daganatok kialakulásában. Milyen molekulák hatására, miért és hogyan indul el a daganatképződés? A kérdések megválaszolására jött létre a kutatócsoportom.
A testtömegünkből körülbelül egy kilogrammot a bélrendszerünkben élő, a sejtjeinknél általában sokkal kisebb mikrobák teszik ki, melyek száma meghaladja az emberi test sejtjeinek a számát.
Hol tart ennek a kapcsolatnak a feltérképezése?
– Az elmúlt évek kutatásainak köszönhetően ma már tudjuk, hogy léteznek olyan kemoterápiás szerek, amelyek hatását a mikrobiom modulálni tudja. Arra is van adatunk, hogy a mikrobiom egyik eleme, az Escherichia coli baktérium által termelt genotoxin indít el rákos folyamatokat. Bár az emberi testben élő mikroorganizmusok bizonyos fajtái és a daganatos betegségek között a kapcsolat bizonyított – például azoknak, akik a Helicobacter pylori fertőzésben szenvednek, nagyobb valószínűséggel kell életük során a gyomor daganatos betegségével szembenézniük –, sok esetben nem ismerjük a pontos részleteket, összefüggéseket. Ezek a megfigyelések a klinikumból érkeztek. Ugyanakkor azt látjuk, hogy szegényesek a vizsgálati eszközök. Több kollégámmal arra vállalkoztunk, hogy ezen a helyzeten változtatunk. E cél érdekében bakteriális infekciós modell rendszereket, laboratóriumi kísérleti eszközöket hozunk létre, amelyekkel a minták vizsgálatát szeretnénk megkönnyíteni. Ebben a munkában a technológiai rész vonz. Ha sikerrel járunk, választ tudunk adni arra, hogy a mikrobiom hol, mikor, miként befolyásolja az egészségünket. Ennek alapján életmódbeli tanácsot adhatunk: mit érdemes enni és inni, hogy egészségesebben éljünk. Azaz, nem csak a már betegek felé fordulnánk, az egészségeseknek is tanáccsal szolgálnánk, hiszen mindenkinek az a jó, ha nem alakul ki a betegség. Hosszú távon a prevención van a hangsúly. Abban hiszek, hogy éveken belül egyszerű biológiai tesztekkel – például székletminta elemzésével – megmondhatjuk, hogy milyen káros baktériumok találhatók a szervezetben, és azok száma miként szorítható vissza. A cél minden esetben a jó baktériumok túlsúlyba helyezése a károsakkal szemben.
Könnyen visszaterelhető a mikrobiomunk az egészséges tartományba?
– Egyénenként eltér, hogy kinél mi a célravezető. Az egyértelmű, ha sokáig megvonjuk magunktól a zöldség- és gyümölcsféléket, könnyen borul az egyensúly. Ilyenkor nem jutnak tápanyaghoz a jó baktériumok, emiatt a rosszak túlsúlyba kerülnek. Utóbbiak genotoxint termelve beindíthatják a daganatképződést. Azaz, egészséges életmóddal megelőzhetjük a rákos folyamatokat, de ahhoz szűrővizsgálatok kellenek, hogy kiderüljön, kinél milyen a mikrobiom összetétele. Egyébként az egészséges táplálkozás sem garancia arra, hogy az embert biztosan elkerülik a betegségek – bizonyos esetekben a helyesen táplálkozók is érintettek lehetnek. A megoldás a korai észlelés, és az érintetteknél egy olyan terápia megkezdése, amelynek során figyelembe veszik a daganat kialakulásának pontos körülményeit.
Ha ilyen alapvető a szerepe bizonyos daganatok kialakulásában, miért nem kutatták korábban a mikrobiomot?
– A jelenség régóta ismert, de ha nem értjük a mögöttes mechanizmust, nem tudunk beavatkozni. A humán genom szekvenálási technológia hatékony eszközt adott ehhez a munkához. Ez az eljárás egyre olcsóbb, ezért egyre elérhetőbb a kutatók számára. Az utóbbi években jutottak el a szekvenálási technológiák arra a szintre, hogy a mikrobákat gyorsan és pontosan meg tudjuk határozni. Jelenleg már nagyon pontosan, akár fajszinten beazonosíthatók.
Mit értek el az első évben?
– Letettük az alapokat. Első eredményeink hamarosan publikációk formájában is megjelennek. Legalább ilyen fontos annak tudatosítása, hogy miért kell odafigyelnünk a táplálkozásunkra.
A mikrobiomon túl mi egyébre jut ideje?
– Egyedülálló nőként a munkának, illetve a családom többi tagjának élek. Szőregen egy családi házban lakom rengeteg rózsa társaságában. 1200 négyzetméteres telkemen egy gyönyörű parkot szeretnék idővel létrehozni. A rózsa előnye, hogy kiválóan tűri a szárazságot, a megváltozott klímát is elviseli. A sportolás ugyancsak meghatározó része az életemnek. Rengeteget úszom, illetve kirándulok. Az egyik rokonom az Alpokban él, évente többször meglátogatom. A hegymászások emlékeként általában egy kisebb kő kerül a hátizsákomba, majd a polcomra.
Elégedett az eddigi eredményeivel?
– Tökéletesen. Megtaláltam önmagamat, ki tudok teljesedni a számomra fontos területeken. Megkérdezték tőlem, hogy nem jelent-e túl nagy lelki terhet, hogy daganatos betegségekkel foglalkozok? Én a megoldandó problémát látom, és nem konkrét betegeket. Kutatóként megtanultam kezelni ezt a helyzetet. A rák sokkoló kifejezés, de mivel az esetszám a világ minden pontján nagyon magas, ezért ezzel a betegséggel foglalkozni kell. Megoldást találni milliók bajára, illetve megelőzni milliók problémáját.
Kit ajánl, kihez menjünk legközelebb?
– Egy nagy uniós pályázat révén találkoztam Lohinai Zoltán tüdőgyógyásszal, aki a törökbálinti Református Pulmonológiai Centrumban dolgozik. Kutatóként a mikrobiom és a tüdőrák közötti kapcsolatot tárja fel.•
Címlapkép: Balázs Gábor