A gyulladásos bélbetegségek nemcsak egyre gyakrabban ütik fel a fejüket, de a kezelésük jelentős kihívást is jelent. A HU-rizont pályázaton elnyert összegből azonban a Szegedi Tudományegyetem kutatói most kanadai és japán kollégáikkal együtt dolgoznak új, forradalmi terápiás módszereken, amelyek mind az orvosok, mind pedig a páciensek életét megkönnyíthetik. A kutatás hátteréről és a benne rejlő lehetőségekről Dr. Farkas Klaudiát, a Szent-Györgyi Albert Klinikai Központ Belgyógyászati Klinikájának egyetemi docensét és az IKIKK HCEMM-USZ Transzlációs Kolorektális Kutatócsoport vezetőjét kérdeztük, aki a projekt koordinátori szerepét tölti be.
– Tudna egy kicsit mesélni az együttműködésről? Mikor indul pontosan, kik lesznek a partnerek, mi alapján oszlik meg a munka a különböző kutatócsoportok között? Kik vesznek benne részt az SZTE részéről?
– Az NANO-IBD projekt célja új antioxidáns nanoenzimek fejlesztése az oxidatív stressz kezelésére gyulladásos bélbetegségben. Az együttműködés nemzetközi szinten valósul meg, három kiemelkedő intézmény részvételével: a Szegedi Tudományegyetem (SZTE), a Tokiói Egyetem (Japán) és a McGill Egyetem (Kanada). A projekt multidiszciplináris megközelítést alkalmaz, ötvözve a kémiai, biológiai és klinikai kutatásokat. Az együttműködő partnerek a saját szakterületükön kiemelkedő tapasztalattal rendelkeznek, amely biztosítja a kutatási célok elérését és a lehetséges klinikai alkalmazások kidolgozását. A projekt 36 hónap időtartamú, és 2025 elején indult. Az első szakaszban a nanoenzimek fejlesztése és jellemzése zajlik, amelyet preklinikai vizsgálatok és klinikai tervezés követ. Az együttműködés az imént említett három fő partner között zajlik. A vezető intézmény a Szegedi Tudományegyetem, amely a nanoenzimek fejlesztését és preklinikai vizsgálatát vezeti. A Tokiói Egyetem szakértelmet nyújt a nanoenzimek biológiai aktivitásának vizsgálatához, különösen sejtes és szöveti modellekben. A McGill Egyetem pedig a klinikai tervezést és a gyulladásos bélbetegség kezelésében szerzett tapasztalatát hozza a projektbe. A partnerek multidiszciplináris kompetenciái biztosítják a kutatás sikerét. Az SZTE oldaláról több elismert kutató és fiatal kutató alkotja: Dr. Szilágyi István kutatócsoportja a nanoenzimek fejlesztéséért és jellemzéséért felel; Dr. Maléth József csoportja a preklinikai vizsgálatokat vezeti, beleértve az ex vivo és in vivo modelleket; a projekt koordinátora pedig én, az HCEMM-USZ Transzlációs Kolorektális Kutatócsoport vezetője vagyok.
– Mikor és hogyan merült fel az együttműködés ötlete?
– A pályázat keretein belül felvázolt együttműködést a korábbi eredményes kollaborációs munkáink teszik lehetővé, melynek során sikeresen fejlesztettünk ki és teszteltünk különböző új antioxidáns hatású kolloid rendszert. A Belgyógyászati Klinikán a gyulladásos bélbetegség kezelésében igen nagy szakmai tapasztalat halmozódott fel, klinikánkon évente több ezer beteget gondozunk. A gyulladásos bélbetegség kialakulása során a krónikus gyulladás miatt az oxidatív stressz jelentős szerepet játszik, így logikus volt a továbbfejlesztett enzimrendszereket ezen a betegségen vizsgálni elsőként.
– Milyen gyulladásos bélbetegségekkel foglalkoznak a kutatás során és ezek milyen krónikus teherrel járnak a páciensek számára?
– A gyulladásos bélbetegségnek két típusa van, a Crohn-betegség és a colitis ulcerosa, vagyis fekélyes vastagbélgyulladás. A két kórkép hasonló immunológiai háttérrel rendelkezik és mivel az oxidatív stressz mindkét betegség patogeneziséhez hozzájárul, így alapvetően mindkét betegséggel foglalkozunk a projekt során. A Crohn betegség és a colitis ulcerosa a tápcsatorna krónikus, gyulladásos megbetegedése, mely élethosszig tartó gondozást, gyógyszeres és bizonyos esetekben sebészeti kezelést igényel. Európában több mint 2 millió, Magyarországon, több mint 50 ezer beteg érintett a gyulladásos bélbetegség valamelyik típusa által. Előfordulási gyakorisága a fejlett társadalmakban mind a mai napig növekszik. A betegség komoly fizikai és pszichoszociális tüneteket okozhat jelentősen rontva a betegek életminőségét. Az iskolai és a munkahelyi hiányzások és az egészségügyi ellátás költségei révén a társadalomra és az egészségügyi rendszerre is hatással vannak.
– Miért jelent kihívást ezeknek a betegségeknek a kezelése?
Több szempontból jelent kihívást a betegek kezelése. Az első, hogy a mai napig nem ismert a betegség pontos kiváltó oka. Annyit tudunk, hogy a betegség bizonyos környezeti tényezőkkel, köztük a tápcsatornán belüli és mikrobiális antigénekkel szembeni nem megfelelő immunválasz eredményeként alakul ki a genetikailag fogékony szervezetekben. Terápiás ténykedéseink ezért elsősorban csak a kóros immunválasz bizonyos folyamataiba tudnak beavatkozni. Az egyre szélesedő terápiás paletta ellenére a betegek egy része nem vagy nem megfelelően reagál az alkalmazott kezelésekre, amit sajnos, megfelelő biomarker híján, megjósolni sem tudunk előre. Ezeken felül a betegség megjelenése és lefolyása heterogén, bélen kívüli tünetek, egyéb immun-mediált betegségek társulása kísérheti, melyek szintén megnehezítik az egységes kezelési protokollok alkalmazását. A betegség gondozása multidiszciplináris megközelítést igényel, amely magában foglalja a gyógyszeres és szükség esetén a sebészeti terápiát, az életmódbeli változtatásokat és a pszichológiai támogatást is.
– Mi az az oxidatív stressz és milyen szerepet játszik a gyulladásos bélbetegségek lefolyásában?
Az oxidatív stressz a reaktív oxigén-szabadgyökök termelődésének és a szervezet antioxidáns-védelmi rendszerének megbomlott egyensúlyából ered. Ez a sejtekben fehérjék, lipidek és a DNS károsodását okozhatja, amely gyulladásos reakciókat vált ki és tart fenn. A gyulladásos bélbetegség esetében az oxidatív stressz kulcsszerepet játszik a gyulladás kialakulásában és a betegség előrehaladásában. Az oxidatív stressz fokozza az immunsejtek, például makrofágok és neutrofilek aktivitását, ami hozzájárul a bél szöveteinek károsodásához és a gyulladásos folyamatok fenntartásához. Ezen túlmenően az oxidatív stresszhez kapcsolódó DNS-károsodás növelheti a kolorektális rák kialakulásának kockázatát is gyulladásos bélbetegségben szenvedő betegeknél.
– A gyulladásos bélbetegségek hagyományos kezelési módszereinek milyen korlátai vannak?
– A gyulladásos bélbetegek kezelési stratégiája jelentős változáson ment keresztül az utóbbi évtizedekben. A terápia célja a klinikai remisszión túl a nyálkahártya gyógyulás, sőt, lehetőség szerint ezen is túlmutató, mélyebb remisszió elérése. Ezek a célok a hagyományos kezeléssel az esetek egy részében nem érhetőek el, a biológiai terápia és korszerű kezelések mellett is csak 30-40%-ban. Ezt azt jelenti, hogy annak ellenére, hogy egyre több gyógyszeres kezelés válik elérhetővé és a terápiás megközelítés sokat fejlődött az elmúlt években, még mindig nincs olyan készítmény a kezünkben, amely valóban áttörő sikert eredményezne a betegek gyógyítása során.
– Min alapszanak az Önök által kutatott terápiás módszerek és miben térnek el a hagyományos kezelésektől?
Az általunk kutatott terápiás módszerek az antioxidáns nanoenzimek alkalmazásán alapulnak, amelyek célja az oxidatív stressz hatékony csökkentése gyulladásos bélbetegségben. A nanoenzimek jelentősen különböznek a hagyományos antioxidánsoktól, mivel enzimatikus aktivitásuk révén nagyságrendekkel hatékonyabbak a reaktív oxigéngyökök semlegesítésében. A hagyományos antioxidánsok, például a kurkumin vagy a resveratrol biohasznosulása alacsony, amit a kifejlesztett nanoenzimek képesek áthidalni. Terápiás megközelítésünk továbbá kombinálja a nanoenzimek antioxidáns hatását antimikrobiális peptidekkel, ami egyedülálló lehetőséget nyújt a gyulladás célzott csökkentésére és a bélrendszer regenerációjára. Ezáltal a módszerünk nemcsak hatékonyabb lehet a jelenlegi terápiáknál, hanem kevesebb mellékhatást is eredményezhet.
– Milyen módszerekkel végzik a kutatást?
– A kutatás során többféle módszert alkalmazunk a fejlesztett antioxidáns nanoenzimek hatékonyságának és biztonságosságának vizsgálatára. Az első lépés a nanoenzimek fejlesztése, amely során azok szerkezeti és kolloidális jellemzését végzik modern spektroszkópiai, mikroszkópiai és szórási technikák segítségével. A hatékonyságukat sejtes és szöveti modelleken vizsgáljuk, beleértve a 2D sejtvonalakat és 3D organoid kultúrákat, amelyek fiziológiailag releváns modellekként szolgálnak. A preklinikai vizsgálatok során in vivo kísérleteket hajtunk végre, például DSS-indukált vastagbélgyulladásos egérmodelleken, hogy bizonyítsuk a nanoenzimek gyulladáscsökkentő és antioxidáns hatását. Emellett a projekt magában foglalja az ADME (abszorpció, eloszlás, metabolizmus, kiválasztás) vizsgálatokat és az esetleges toxicitás értékelését is, amelyek előkészítik az új terápiák klinikai alkalmazását.
– Esetleg milyen más kezelési formákra lehet hatással az Önök kutatása?
– A kutatásunkban fejlesztett antioxidáns nanoenzimek nemcsak gyulladásos bélbetegségben lehetnek hatékonyak, hanem számos más, oxidatív stresszel összefüggő krónikus betegség kezelésében is alkalmazhatók. Az oxidatív stressz központi szerepet játszik olyan kórképekben, mint a krónikus gyulladásos betegségek, a rák, a 2-es típusú cukorbetegség, valamint neurodegeneratív betegségek, például az Alzheimer- vagy Parkinson-kór. Az általunk fejlesztett antioxidáns rendszerek célzottan csökkenthetik az oxidatív stresszt, ami új terápiás lehetőségeket nyithat meg ezekben az állapotokban. Ezen túlmenően a nanoenzimek egyedi tulajdonságai, például a nagy hatékonyság és stabilitás, lehetővé tehetik az alkalmazásukat más orvosi területeken, például antimikrobiális terápiákban vagy regeneratív orvoslásban. Így kutatásunk eredményei széles körben alkalmazhatók lehetnek, túlmutatva a gyulladásos bélbetegség kezelésén.
IKIKK Infó, Szabó Anna
