Az MTA SZBK Biokémiai Intézetének Szintetikus és Rendszerbiológiai Egységéhez tartozó Mikroszkópos Képfeldolgozó és Gépi Tanulási Csoportot vezető Horváth Péter hazai és külföldi kollégáival olyan számítógépes módszereket fejleszt, amelyek sok millió mikroszkópos kép automatikus feldolgozását teszik lehetővé rövid idő alatt.

Ennek köszönhetően akár az összes emberi gén működését és funkcióját vizsgálni lehet egy adott betegség vagy adott biológiai folyamat minél pontosabb megismeréséhez. Az is megoldható, hogy a terápiában alkalmazott gyógyszerek - így például az onkológiai szerek - vagy a még klinikai tesztfázisban lévő gyógyszerjelöltek szervezetbeli hatásait elemezzük nagyszámú beteg esetében - mondta a kutató, aki a közelmúltban három, áttörést jelentő bioinformatikai kutatási eredményről számolt be rangos nemzetközi folyóiratokban.

Új képkorrekciós eljárás és teljes emberi genomszűrés

Az általuk kidolgozott új képkorrekciós eljárás mintegy húsz százalékkal pontosabb az etalonnak számító egyéb képkorrekciós metódusoknál. Így jelentősen előmozdíthatja a képfeldolgozásra és képelemzésre épülő tudományterületeket, a mikroszkópos felvételek értékelésétől az orvosi diagnosztikáig.

Az élő sejtek dinamikájának és kinetikájának vizsgálatai mellett a kutatócsoport a humán genom működésének megismerésére koncentrál. Legfrissebb közleményükben, a Cell Reports hasábjain nemrég számoltak be arról, hogy svájci kutatókkal együttműködve elsők között hajtottak végre teljes emberi genomszűrést, az összes gént egyesével kikapcsolva térképezték fel azok hatásait. Nemcsak a már ismert gének működésének pontos mechanizmusát írták le, hanem több új gént is felfedeztek: olyanokat például, amelyek a daganatos betegségek kialakulásában és progressziójában meghatározó szerepet játszó riboszómák képzésében vesznek részt.

Személyre szabott gyógyászat a cél

Kutatásaik fő iránya az egysejt-funkcionalitás minél pontosabb megismerése, ami elsődlegesen a Nemzeti Agykutatási Program keretein belül az agykutatás és az onkológia területén bírhat kiemelt jelentőséggel. Az egyes sejtek szerepének felderítése az orvostudományi kutatások számos megválaszolatlan kérdésére magyarázattal szolgálhat: köztük például arra, miért válnak rezisztenssé a tumorsejtek a terápiára, és ez milyen mechanizmusokkal vezet a daganat kiújulásához.

A kutatócsoport tevékenységének másik fő területe a személyre szabott gyógyászathoz kapcsolódik: A szegedivel párhuzamosan Helsinkiben működő laboratóriumában Horváth Péter és munkatársai precíziós gyógyszervizsgálatokkal segítik a daganatos betegek ellátását. Az általuk végzett nagy precizitású mikroszkópos elemzés pontos képet ad a tumorsejtek szaporodásáról. Ez alapján megítélhető, hogy a választott kezelés valóban képes-e a daganatos sejtosztódás megállítására. A mikroszkópos vizsgálatok emellett arra is lehetőséget nyújthatnak, hogy egyénenként határozzák meg az alkalmazandó gyógyszerek precíz adagolását, és így az egészséges sejtek lehető legteljesebb védelme mellett érjék el a daganatos sejtek minél teljesebb körű elpusztítását.

Adatbankot terveznek

Távlati célként a kutatócsoport egy kiemelkedő adatbank létrehozását, és ezáltal a molekuláris diagnosztika továbbfejlesztését tervezi. Az "1000 Genom Projekt" mintájára elképzelt "One Million Phenome" program a lakosság egymillió tagjának mikroszkópos mintaelemzésével kíván pontos térképet adni a sejtek tulajdonságairól és azoknak a szervezet egészségi állapotával való összefüggéseiről.