A rákos betegségek gyógyítására tett hatalmas erő­feszítések és komoly előrelépések ellenére még ma is a korai felismerés jelenti a legnagyobb esélyt a gyógyulásra, mivel sok esetben már az első tünetek megjelenése előtt végbemennek azok a sejtes változások, melyek a betegség kialakulásához vezetnek. Több olyan daganattípus is van azonban, amelyek szinte kizárólag biopszia útján diagnosztizálhatók, fizikai tüneteket pedig kifejezetten késői fázisban idéznek elő, emiatt korai stádiumban igen ritkán sikerül felismerni ezeket. Az egyik tipikus példa a hasnyálmirigyrák, melynek ötéves túlélési rátája pontosan a késői felismerés miatt 2 százalék körüli, ám bármilyen daganatos betegség esetén kiemelkedően hasznos lenne olyan diagnosztikai panelek kifejlesztése, amelyekkel gyorsan és hatékonyan, a költséges és sok kellemetlenséggel járó beavatkozásokat elkerülve lehetne többféle ráktípus korai diagnosztizálását elvégezni.

A BBS Nanotechnológia Kft. és a Qlaboratories Gyógyszer­kutató Kft. a Természet­tudományi Kutató­központ Ren­dezetlen Fehérjék Kutató­csoportjával együttműködésben – a GINOP PLUSZ-2.1.1-21-2022-00173 projekt keretében – egy olyan, rendhagyó tumor­diagnosztikai eljárás kifejlesztésén dolgozik, amely az úgynevezett hosszú nem-kódoló RNS-ek felismerésén alapul.

A hagyományos sejtélettani szemlélet szerint a sejtekben tárolt genetikai információ a DNS-ről az RNS-molekulák közvetítésével képződő fehérjéken keresztül fordítódik le a biológia nyelvére. Ám az emberi genom mindössze 3 százalékáról készülnek ismert fehérjeátiratok, míg 98 százaléka átíródik RNS formára. Így az emberi genom 95 százaléka tartozik az úgynevezett nem-kódoló genomhoz, amelyről sokáig úgy vélekedtek, hogy a biológiai „zaj” kategóriájába tartozik, valódi élettani funkció nélkül.

Ma azonban már ismert, hogy a nem-kódoló RNS-ek kiemelkedő, a fehérjékkel összemérhető jelentőségű funkciókat látnak el a sejtek életében, és rendellenes működésük számos betegséghez, a többi között rákos folyamatok kialakulásához vezet. A nem-kódoló RNS-ek egy speciális csoportját képezik a hosszú nem-kódoló RNS-ek (hnkRNS-ek, angol eredetű rövidítéssel lncRNS-ek), melyek közös jellemzője, hogy 200 nukleotidnál hosszabbak, és fehérjekódoló képességgel nem rendelkeznek.

A tudományos irodalomban az elmúlt néhány évben jelentős mennyiségű információ jelent meg a hnkRNS-ek élet­tani szerepéről és betegségekben betöltött szerepéről. Számos daganatos megbetegedés során megfigyelhető volt bizonyos hnkRNS-ek mennyiségi változása. A hnkRNS-eknek – válto­zatos funkcióiknak köszönhetően – tumorszupresszor vagy onkogén jelentőségük is lehet, így kifejeződésük lecsökkenése és megnövekedése is részt vehet a patogén folyamatok elindításában.

Nagyon fontos jellemzője a hnkRNS-eknek, hogy a kisebb RNS-molekulákkal ellentétben nagy a stabilitásuk, és a sejtekből a véráramba kerülve mennyiségük megbízhatóan meghatározható, ezért alkalmas markerek lehetnek a patogén folyamatok korai felismerésében.

A három partner együttműködésében egy olyan rend­ha­gyó diagnosztikai eszköz fejlesztése a cél, amely a hnkRNS-ek mennyiségének egyszerű, olcsó és gyors meghatározását te­­szi lehetővé. Az eljárás egyesíti a nanotechnológia, a mikro­flui­dika és a sejtélettan legújabb eredményeit, mivel a hnkRNS-ek mennyiségét arany nanoszemcsék viselkedésének megvál­­to­zásán keresztül, mikrofluidikai kamrákban detektálja.

Az arany nanorészecskék különleges fizikai, optikai tulajdonságai rendkívül sokrétű alkalmazhatóságot tesznek lehetővé, felhasználhatók például optikai szenzorként is. Amikor a felszínükre rögzített specifikus próbákon a mintában található hnkRNS-ek megkötődnek, megváltozik az arany nanoszemcsék fényelnyelése, ezért a minta hnkRNS-tartalma precízen meghatározható. Amennyiben ezeket az arany nanoszenzorokat mikrofluidikai kamrákban helyezzük el, akkor a mérés elvégzéséhez rendkívül kis mennyiségű minta is elegendő lehet, akár egy nagyobb csepp vérből is elvégezhető a vizsgálat.

A BBS Nanotechnológia Kft. (bbsnanotech.com/hu) 2005-ben alakult, elsősorban nanotechnológiai, polimerkémiai és környezetkémiai K+F és innovációs tevékenységre. A cég kvalifikált kutatóinak a nano- és biotechnológia terén szerzett szakmai tapasztalatai és eredményei, a nanohordozók előállításában, analitikájában való jártasságuk biztosítja a projektben az arany nanorészecske-alapú fejlesztéseket.

A Qlaboratories Gyógyszerkutató Kft. (qlaboratories.hu) fő tevékenysége a biotechnológiai és gyógyszeripari kutatások, illetve az ezekhez kapcsolódó szaktanácsadás, innovatív projektek szervezése és kivitelezése. Mindezek mellett foglalkozik orvosdiagnosztikai eszközök és a hozzájuk kapcsolódó technológia fejlesztésével is, a cégben meghatározó szerep jut a kutatás-fejlesztésnek. A szervezet céljait és törekvéseit a területükön elismert, széles körű tapasztalattal rendelkező kutatók, mérnökök, az operatív menedzsment és az adminisztratív csapat tagjai teszik lehetővé.

Az együttműködés során a Rendezetlen Fehérjék Kutató­csoport munkatársai, Tantos Ágnes vezetésével, meghatározzák azokat a hnkRNS-eket, amelyek együttes mennyiségi változása megbízhatóan jelzi bizonyos rákos folyamatok beindulását a szervezetben. A kutató­csoport már évek óta foglalkozik különböző hnkRNS-ek szerepével az egészséges és patogén élettani folyamatokban, elsősorban a gén­kifejeződést szabályozó fehérjék és hnkRNS-ek kölcsön­hatásainak vizsgálatán keresztül. Vizsgálataik célja nem csupán a folyamatokban szerepet játszó hnkRNS-ek azonosítása, hanem a pontos molekuláris hatás­mechanizmusok feltárása is. A kapott eredmények lehetővé tehetik, hogy a hnkRNS-ek ne csupán diagnosztikus markerként, hanem célirányos, új megközelítésű gyógyszer­célpontokként is szerepeljenek a jövőben a rákte­rápia során. Specifikus interakcióik és azok élettani jelentőségé­nek ismeretében ugyanis lehetővé válik olyan molekulák irányított fejlesztése, amelyek az adott interakciót gátolják, ezzel új beavatkozási pontokat szolgáltatnak a daganatos megbetegedések kezelésében.•