Kedvező jeleket „bocsát ki” a Nanoőrszem
Miért van szükség a sejtek ionkoncentrációjának mérésére?
– Azért, mert a sejtek ionháztartásának pontos szabályozása nélkülözhetetlen az élet fennmaradásához, ennek megbomlása számtalan betegség oka vagy kísérőjelensége lehet. Így például a magas vérnyomás, a központi idegrendszer sejtjeinek gyulladásos folyamataival járó sclerozis multiplex, az osteoarthritis (krónikus ízületi gyulladás – a szerk.) vagy más ízületi betegségek. Ezen élettani folyamatok elengedhetetlen feltétele, hogy a nátrium-, a kálium-, a klorid- és a kalciumionok koncentrációja a sejten belül és azon kívül pontosan szabályozott legyen.
A Nanoőrszem agyszeletekben való vizsgálatra alkalmas mérőállomásAz ionok koncentrációját fehérjék szabályozzák, amelyek jelentőségét kiválóan példázza, hogy az agy az energiafelhasználásának 50-80 százalékát egyetlen ilyen fehérje: a nátrium-kálium pumpa működésére fordítja. Az ionháztartást szabályozó fehérjék működése azonban – a jelenleg rendelkezésre álló eszközökkel – közvetlenül nem vizsgálható, nem állapítható meg, hogy a vizsgálandó fehérje megfelelően tölti-e be a feladatát. Ezt a diagnosztikai hiányosságot hivatott megszüntetni a Nanoőrszem, amely képes a sejtmembránban elhelyezkedő ioncsatornákhoz kapcsolódni, és annak közvetlen környezetében detektálni az ionkoncentráció változását, jelezni a fehérje aktivitását vagy annak hibás működését. Ezzel a betegségek kialakulásában szerepet játszó fehérjék működését vizsgáló kutatók jobban megismerhetik az adott fehérje szerepét az ionháztartás megbomlásában, ami segítheti őket a hatékonyabb gyógymódok és/vagy gyógyszerek kifejlesztésében.
Valamennyi ion koncentrációjának mérésére alkalmas a Nanoőrszem?
– Igen, ezt a fejlesztésünk eddigi eredményei, mérési adatai alapján mondhatom. Ugyanakkor ahhoz, hogy a Nanoőrszem sorozatban gyártható legyen, jelenleg a nátriumion működésére koncentrálunk, hiszen a leggyakrabban ez az ion „cserélődik” a sejtek között.
Hogyan néz ki a Nanoőrszem?
– Alapvetően három egységből áll: egy hordozóból, egy ionszenzitív fluoreszcens festékből és a célba juttató molekulából. A fluoreszcens festék és a célba juttató molekula a vizsgált élettani folyamat függvényében cserélhető, hogy az eszköz minél szélesebb körben alkalmazható legyen.
A konzorciumuk az egyetlen, amelyik ilyen kutatásokat, illetve ezt a fejlesztést végzi?
– Valószínűleg nem mi vagyunk az egyetlenek a világon, de ismereteim szerint a mi konzorciumunk áll a legközelebb ahhoz, hogy hatékony eszközt állítson elő az ionháztartás fehérjéinek egyedi vizsgálatára.
Mikorra lesz a Nanoőrszemből sorozatgyártásra alkalmas változat?
– A mostani prototípus igencsak biztató eredményeket mutat arra, hogy a projekt 2013-ra tervezett befejezéséig elkészül a szériaváltozat.•
MTA Kémiai Kutatóközpont; Nanoőrszem funkcionális alkalmazás
Kémiai Technológiai Transzfer Koordinációs Kft.; detektorfejlesztés, projektmenedzsment
LuminoChem Kutató-fejlesztő Kft.; ionszenzitív fluoreszcens szerves vegyületek fejlesztése
Creative Labor Kft.; modell sejtvonalak előállítása
MTA Támogatott Kutatóhelyek Irodája; Nanoőrszem validálási vizsgálatok
Forrás: Nemzeti Fejlesztési Ügynökség TECH-09-AI-2009-0117 NKFP NANOSEN9 számú pályázata
