EZ AZ ÍRÁS CSAK WEBEN OLVASHATÓ!

A EuroBloodSubstitutes Konzorcium Budapesten tartott zárókonferenciájának résztvevői. Az első sorban balról Dr. Eke András (Semmelweis Egyetem), a konferencia házigazdája, mellette Dr. Kenneth Lowe (University of Nottingham), a konzorcium koordinátora.

A közép-európai térségből egyedül egyetemünk vesz részt abban az EU-s projektben, amely arra az egyre sürgetőbb igényre igyekszik megtalálni a tudományos választ: hogyan lehetne a vértranszfúziók egy részét mesterséges vérpótló készítményekkel kiváltani. A kutatási részletek mellőzésével – mely a témában érthetően kialakult versengés és a projekt szellemi tulajdont védő szabályai miatt is indokolt – beszélgetünk dr. Eke Andrással, a Klinikai Kísérleti Kutató- és Humán Élettani Intézet docensével.

– A EuroBloodSubstitutes Konzorcium a kulcsfontosságú oxigénszállító hanem-fehérjék kifejlesztésére alkalmas technológiai platformot teremti meg Európában – mondja dr. Eke András. – A vérpótló jellegű kutatások azt célozzák már egy ideje a világban, hogy az egyre inkább problémássá váló természetes, humán donor vérkészleteket valamilyen módon helyettesítsék, vagy bizonyos helyzetekben – például tömegkatasztrófák, -járványok, de akár bizonyos klinikai állapotokban is – kiegészítő segítséget nyújtsanak. A klinikai gyakorlatban gyakran adódhat olyan helyzet, amikor fontos lenne a beteg vérkeringésébe, természetes (tehát donor) vér mellett, bejuttatni olyan készítményeket, amelyek főként az oxigéntranszport problémáinak rendezésében hatásosak. Hiszen közismert, ha a vér egyik alapfunkciója, az oxigén- és széndioxid-szállítás zavart szenved, akkor az alapjában érinti a szervezet működését, hiszen egyaránt indít be általános és sejtszintű kórfolyamatokat. Az EU ezzel a konzorciummal nagyon határozott lépést tett abba az irányba, hogy ezen a területen is bekapcsolódjon a globális szinten zajló versenybe.

Natív (balról) és PEG-molekulákba „csomagolt” hemoglobin molekula (jobbról).

Molekulába csomagolva

– Milyen állagúak lennének ezek a készítmények?

– Folyadék állagúak.

– Áttetszők vagy vérszerűek?

– Mi áttetsző, az oldott hemoglobintól vörösesen színezett készítményekkel dolgozunk. Ezek, bár hemoglobint tartalmaznak, de nem a vörösvértestekben, hanem hosszú láncú molekulákba csomagolva. Ugyanis a természetes vérben a hemoglobin molekula kizárólag a vörösvérsejteken belül található. Ez a normális viszonyok között előnyös helyzet bizonyos kórállapotokban (pl. csökkent véráramlásos állapotban, ún. iszkémiában) probléma forrásává válik, mert a részlegesen elzáródott kapillárishálózatokon keresztül a kapillárisok átmérőjével összemérhető méretű vörösvérsejtek nem vagy csak nehezen juthatnak át. Ekkor megoldást nyújtana az olyan „művér” vagy vérpótoló készítmény alkalmazása, amely nem tartalmaz alakos elemeket, így vörösvértesteket sem, de tartalmaz a plazmában oldva vagy finoman emulgeálva oxigénszállító molekulákat. Ezáltal az említett iszkémiás állapotban kialakuló mikrocirkulációs zavar esetén is akadály nélkül eljuthatna az oxigén a szövetekhez.

– A szóban forgó kutatás 10-15 éve kapott lendületet, de a gyökere még régebbre nyúlik vissza. S amint hírlik, Japánban és az USA-ban bizonyos készítmények már eljutottak a klinikai kipróbálás stádiumába. Az igazán átütő eredmény – a jelentős befektetés ellenére – azonban még késlekedik. Mi ennek az oka? Miért nem jutottak a kutatások odáig, hogy már rutinszerűen adják ezeket a készítményeket a rászorulóknak? Mivel nem tudnak megbirkózni a kutatók?

– Több irányból indultak el a kutatások, s amelyek eljutottak a klinikai kipróbálás fázisába vagy azért torpanhattak meg, mert azon a szinten vetődtek fel problémák, vagy azért, mert nem sikerült tovább finanszírozni a rendkívül költséges klinikai próbákat. De folyamatosan megújuló, és sikeres próbálkozások is vannak, s ez egyben jelzi a téma fontosságát. Az alapvető nehézség talán abból ered, hogy az oxigenizáció korántsem egyszerű folyamatát különböző megközelítésekből kell tanulmányozni, és megvalósítható terméket kifejleszteni a kóros oxigenáció egyes hatásainak kiküszöbölésére. A szöveti oxigenáció élettani körülmények között is összetett folyamat, azt számos körülmény befolyásolja. Hiszen például nem mindegy, hogy a mikrocirkulációs rendszerben hol indul meg az oxigén leadása. Az se jó, ha ez túl „korán” (csak az arteriólákban) történik, de az se, ha túl „későn” (csak a venulákban). Olyan anyagot kell találni, amelynek jó az oxigénkötő képessége, viszont a megfelelő időben és módon válik el tőle az oxigén. Nem szabad elfeledkeznünk arról, hogy a kialakult életben, aminek részei vagyunk mi is, azok az életformák maradtak fenn, amelyeknél optimalizáltan működnek a gázcsere folyamatai, az oxigén leadása, a széndioxid felvétele és szállítása. Ellenkező esetben a filogenezis szabályai szerint nem maradhatott életben az adott egyed vagy később a faj. Tehát lehetne a kutatás tulajdonképpeni célja a természet másolása is, ez azonban – mint az közismert – igen nehéz feladat. A természetnek ugyanis hosszú-hosszú évmilliók álltak rendelkezésre az optimalizálásra, nekünk azonban ennyi időnk sajnos nincs, legkevésbé, ha a kutatási támogatások 1-5 éves futamidejét tekintjük. Ezért tehát inkább az a célravezető módszer – és jelenleg is erről van szó, akárhol folyik a kutatás –, hogy a problémák egy-egy klinikailag lényeges szeletére kell koncentrálnunk.

Univerzális készítmény

– Ha jól értem, akkor a vérrel minden tekintetben egyenértékű, „művér” nem lesz.

– Valószínűleg nem.

– Ezek szerint csak bizonyos adott szükségállapotra, esetre tudnak létrehozni valamilyen mesterséges készítményt.

– Egyelőre ez tűnik megvalósíthatónak.

– Milyen természetű anyagok látszanak megfelelőnek?

– Lehet a készítmények forrása maga az állati vagy humán, ún. natív hemoglobin, amely azonban önmagában nem alkalmazható, nem lehet közvetlenül beadni a vérbe, hogy ott elvégezze a feladatát, mert az különféle mellékhatásokkal járna. Tehát olyanná kell alakítani, amely nem gátolja meg az oxigénleadást, ugyanakkor az ilyenkor fellépő problémákat enyhíti, illetve kiküszöböli. Ez az az út, melyet konzorciumi partnerem, Michele Perrella professzor a Milánói Egyetemen követ. Csoportom is az ő ún. PEG-Hb molekuláival végez kutatásokat. Más partnereim megtervezik a hemoglobin molekulákat, majd genomikai módszerekkel, sejtgyárakban állítják elő azokat. Ez a folyamat alkalmas nagyszámú variáns létrehozására is. Ebből a halmazból kell kiválogatni, a különböző tulajdonságoknak, elvárásoknak megfelelően, a használhatókat. Majd az így kapott tapasztalatokat visszatáplálják a tervezési folyamatba, és kezdődik minden elölről.

– Mi a natív hemoglobinból, illetve a genetikai úton előállított hemoglobin molekulák előnye?

– Az előbbi már a természet által szintetizált és kellő mennyiségben rendelkezésre álló alapanyaggal dolgozik, de gondoskodni kell az optimalizált „csomagolásról”, valamint a forrás fertőzésmentesítéséről. Az utóbbinál el kell végezni a tervezés és a gyártás lépéseit ahhoz, hogy hemoglobin molekulákhoz jussunk. Ezek a készítmények természetesen már eleve vírusmentesek. Mindkét készítménytípusra jellemző, hogy alkalmazásuk nem jár vércsoport-kompatibilitási problémákkal.

– Ez azt jelenti, hogy bárkinek beadható lesz a majdan kifejlesztett készítmény?

– Ebből a szempontból ezek univerzális készítménynek ígérkeznek, melyek hosszasan, minőségi garanciával tárolhatók.

Mikroáramlás vizsgálat

– Mondana néhány konkrétumot a EuroBloodSubstitutes Konzorciumról?

– A konzorciumnak 12 tagja van, és a 8 európai országból – térségünket egyedül mi képviseljük – létrehozott teamben a téma különböző szegmenseit művelő kutatócsoportok fogtak össze. A 2004 áprilisában indult projektben alapkutatók, klinikusok, ipari gyártástechnológusok és transzfúzió-specialisták dolgoznak együtt. A konzorcium az EU 6. Keretprogramtól 2,5 millió eurós támogatást kapott, koordinátora pedig a szóban forgó szakterület elismert szakértője, a brit Kenneth Charles Lowe a Nottinghami Egyetemről.

– A munkamegosztáson belül milyen feladat hárul az Ön kutatócsoportjára?

– Munkatársaimmal, dr. Hermán Péterrel, dr. Kocsis Lászlóval és dr. Portörő Istvánnal a Humán Élettani Intézetben elsősorban a konzorciumi kutatások eredményeképpen Michele Perrela professzor csoportja által kifejlesztett és a Pármai Egyetemen Andrea Mozzarelli professzor csoportja által karakterizált molekulák élettani hatásmechanizmusát vizsgáljuk. A toxikológiai vizsgálatokat a Nancy-i Egyetemen Patrick Menu professzor és munkatársai végzik. Az élettani hatásvizsgálat fókuszában két vitális szervünk, a szív és az agy áll. Az előbbivel a Milánói Egyetemen Michele Samaja professzor csoportja foglalkozik ex vivo kísérleti modellekben, nekünk pedig az agy mikrocirkulációjának és oxigenizációjának vizsgálata a feladatunk in vivo állatkísérletes modellekben. Ehhez korszerű optikai, tehát nem roncsoló mérőmódszereket alkalmazunk, például az ún. lézer speckle mikroáramlás leképzést, mellyel nagy idő- és térbeli felbontással vizsgáljuk, hogy milyen módon érinti a mikrocirkulációt és a mikrooxigenációt a PEG-Hb molekulák jelenléte az agykérgi mikrovéráramlási területeken. A módszer lényege, hogy a koherens lézerfény az agykéregből visszaverődik és interferencia-mintázatot hoz létre, melynek szemcsézettségét (innen a speckle elnevezés) az áramló vörösvérsejtek áramlási sebességük függvényében változtatják. Ezt digitálisan rögzítjük és számítógéppel értékeljük. Tehát térben és időben nagy pontossággal meg tudjuk állapítani, hogy ezeknek a művér- vagy vérpótló természetű molekuláknak az agykérgen belüli áthaladása okoz-e zavart a mikrocirkulációban. A mérési adatokat matematikai modellel elemezve meghatározzuk, hogy van-e (mellék)hatása a készítményeknek a mikroérellenállásra, mely érzékenyen jelzi a kísérleti molekulák alkalmasságát, netán alkalmatlanságát.

– Vannak már bíztató konzorciumi eredmények?

– Erről annyit mondhatok csupán, hogy maga az irány komoly eredményeket hordoz, melyről a közelmúltban számoltunk be a konzorcium által szervezett pármai konferencián („International Vison on Blood Substitutes”). Ugyanakkor, amint arra már többször utaltam, rendkívül összetett kérdésről van szó. Jelenleg az eredmények konzorciumi szinten történő összegzését végezzük.

Folytatásra érdemes

– A projekt futamideje a közelmúltban lejárt. A konzorcium januárban Budapesten tartotta zárókonferenciáját, amelynek Ön volt a házigazdája. Miben állapodtak meg a kutatás résztvevői?

– Elindultak azok a diszkussziók, amelyek a jövőbeni folytatást célozzák. Minden partner egyetért ugyanis abban, hogy fontos lenne továbbvinni a közös kutatási programokat, építve a közösen kialakított platformra. Az unió érzékelte a vérpótoló készítmények iránti igényt, ezért hozta létre komoly pénzügyi támogatással ezt a konzorciumot. A EuroBloodSubstitutes projekt szervesen integrálódott a 6. Keretprogramba, mert egyrészt alapul szolgált a posztgenomikus kutatások átvezetésére az orvosmérnöki és biotechnológiai területekre (kulcsfontosságú vérpótló komponensek prototípusának előállítása), másrészt a jövőre vonatkozóan ezen készítmények forgalmazásával fellendíthetné az európai kereskedelmet, végül pedig használatukkal javíthatná az unió lakosainak jövőbeni életminőségét. Remélem, hogy ez az irány változatlanul fontos lesz a finanszírozónak a 7. Keretprogramban is.

– Vélhetően a természetes vért sohasem lehet majd teljesen kiváltani. Ön szerint mikor lesz olyan megbízható készítmény, amelyet bizonyos helyzetekben elsősegélyként be tudnak adni a betegeknek?

– Mint említettem, a klinikai kipróbálás fázisába egy-két készítmény már eljutott. Úgy ítélem meg, és remélem ez nem könnyelmű kijelentés a részemről, hogy amennyiben változatlanul megmarad a kutatók lelkesedése és a finanszírozók elkötelezettsége, akkor tíz éven belül lesz rutinszerűen alkalmazható vérpótló készítménye az Európai Uniónak.

Tolnai Kata – Tóth Andrea