A gomba – immunrendszer – betegség háromszögében kutat Gácser Attila, az SZTE új „lendületese”

– Miért érdekesek a gombák egy biológus szemszögéből? – kérdeztük a Szegedi Tudományegyetem Természettudományi Kar Mikrobiológiai Tanszékének egyetemi docensét, az MTA Lendület II. programon 5 évre szóló támogatást elnyert Gácser Attilát. A szegedi Deák gimnáziumban érettségizett, a szegedi egyetemen 1997-ben végzett biológusként, majd 2001-ben doktorált.

– A gombák rendkívül izgalmas élőlény-csoport: rendkívül változatosak, egész életünket behálózzák. Nagyon sokféle gombát ismerünk, de kevesebbet tudunk ezekről a mikrobákról, mint más mikroszkopikus élőlényekről. Az úgynevezett „jó gombáknak” az élelmiszeriparban is rendkívül sokféle felhasználási módját ismerjük. Például a gombák fermentációs termékeit, mondjuk a sört, az ember előszeretettel fogyasztja. Vagy például: a gombák által termelt antibiotikumok emberek millióinak az életét mentették és mentik meg. Ugyanakkor a gombák betegségeket képesek kiváltani. Például a Candida albicans sokaknak okoz kellemetlen perceket: felületi bőrbetegség mellett invazív, az egész véráramra kiterjedő fertőzést is okozhat, s ekkor a halálozási arány akár a 40 százalékot is elérheti. Ezekkel a mikroorganizmusokkal még itthon kezdtem el foglalkozni: a PhD dolgozatom témája a hidegtűrő Cryptococcus hungaricus-szal foglalkozott.

Az eukarióták feladják a leckét

– Mit mondanak a számok a gombákról?

– Az emberi testben lévő összes sejt számával összevethető nagyságrendben él mikroba bennünk. Ennek a 10^13-számú mikroszkopikus lénynek „csak” 0,1 százaléka gomba, ám ez az arány 10¹⁰-en darab emberi sejt számának felel meg. Ráadásul a gomba-sejtek nagyobbak például a baktérium sejteknél. Így a gombák térfogata nagyobb, vagyis nagyobb részét képezik a mikrobiomnak, az emberi testben élő mikroorganizmusok alkotta ökológiai rendszernek.

– A velünk, bennünk, rajtunk élő mikrobák táplálnak, védenek, időnként kihasználnak minket. Mi a mikrobiomban a gombák szerepe?

– A gombasejtekhez fizikailag is kapcsolódhatnak baktériumok, ami érdekes interakciót feltételez a kétféle mikrobatípus között. Ugyanakkor a gombák kutatására eddig kevesebb figyelem irányult. Például: amíg baktériumokról ezerszámra jelent meg publikáció, addig a gombákkal kapcsolatban csak néhányszor tíz. Bennünket leginkább az érdekel, hogy a gombák immunrendszerre gyakorolt hatása hogyan befolyásolja a betegségek kialakulását az immunrendszeren keresztül. A gomba – immunrendszer – betegség háromszögében végezzük kutatásainkat.

– Miért keltették fel az érdeklődését a gombák?

– Mert a gombák tulajdonképpen eukarióták. Hozzánk, az emberekhez szerkezetük, az alap fiziológiájuk hasonló mert olyan élőlények, amelyek valódi sejtmaggal rendelkező sejtekből állnak. A gombák egész biológiáját – a sejtek felépítését és szaporodását – vizsgálva a különbség óriási például a baktériumok és az ember között, míg nagyon kicsi az eltérés a gombákat és az embert összehasonlítva.

– Ebből mi következik?

– Az, hogy az embernek a gombák ellen nehezebb védekeznie, mint mondjuk a baktériumok ellen. Az antimikotikumok, vagyis a gombaölő szerek kifejlesztése nehezebb, mert nehezebb olyan célpontokat találni a gombában, amelyek különböznek az emberi sejt felépítésétől.

– Gombák mindenhol előfordulnak, említette Ön is. Vannak.-e az embert gyógyító gombák is?

– Ez nehéz kérdés. A Candida nemzetségbe tartozó egyik fajjal, a Candida parapsilosissal Hamburgban, Marie Curie ösztöndíjasként, 2001-ben kezdtem foglalkozni. Ez az opportunista, patogén humán kórokozó az alacsony születésű súlyú csecsemőkre különösen veszélyes. De ennek okait a mai napig sem ismerjük. Pedig mi vizsgáltuk a gének funkcióit is, amihez el kellett távolítani bizonyos géneket. Én ennek a kutatási módszertanát tanultam meg Németországban. Onnan Amerikába mentem folytatni a kutatásaimat. A genetikai manipulációs módszer kifejlesztését 2008-ban New Yorkban, az Einstein egyetemen értük el, ahol Joshua Nosanchuk professzor volt a mentorom, aki ma már az Einstein Egyetem dékánhelyettese. Amikor haza tértem, akkor a gazda patogén interakciók vizsgálata során egyre nyilvánvalóbbá vált, hogy ezek a mikroorganizmusok az egészséges emberről is izolálhatóak. Tehát a normál mikrobiális flórának a tagjai.

Kulcskérdés a szinergiáról

– Ez arra utal, hogy a normális esetben velünk élő gombák valamilyen hatásra betegséget is tudnak okozni?

– Ez a kulcskérdés. A Lendület programom kiindulópontja is annak a kérdésnek a megválaszolása, hogy a szervezetünknek az a komponense, amely azért felelős, hogy ne alakuljon ki betegség, vagyis az immunrendszer miként tartja kordában ezeknek a mikrobáknak a szaporodását? Viszont az immunrendszernek nem csak ez a feladata. Az is dolga, hogy a belső károkozók, vagyis a tumorok ellen is védelmet nyújtson.

– Tehát az volt a felismerése, hogy a tumoroknak és a mikrobáknak ugyanaz az érdeke, vagyis megmenekülni az immunrendszer elől?

– Igen, ez volt az a pont, amikor feltettük a kérdést: vajon ez a kettő érdek kerülhet-e véletlen szinergiába? Tehát amikor egy tumor kialakul, akkor azzal segítheti-e például a gombák elszaporodását a szervezetben? Vagy fordítva: a gombák elszaporodása segítheti-e a tumor kialakulását vagy a súlyosbodását, például az áttét képződését?

– Mi az Ön és kutatócsoportjának a válasza?

– Feltételezzük, hogy a gomba rontja a rák progresszióját és kimenetelét. Annak a molekuláris mechanizmusát akarjuk feltárni, amely ezt lehetővé teszi. A gombaközösség vizsgálatával felderíthetjük egy adott és új gomba megjelenését. Ezt követően arra keressük a választ, hogy ennek az új gombának a megjelenése használható lehet-e diagnosztikai célra. Azt kívánjuk megállapítani, hogy egy adott tumor metasztatikussá, azaz áttétessé válik-e vagy sem.

– Miért éppen a szájüregben vizsgálódnak?

– Az alapkutatás és klinikum összefogásától azt várjuk a Mikrobiom Kutatócsoportban, hogy kiderítjük: a szájüregben előforduló gombák hogyan befolyásolják az ott kialakuló tumorokat és e daganatok áttétképző képességét. A szájüregből vett mintában megvizsgáljuk a gombaközösség összetételét, s ezt összehasonlítjuk egy egészséges paciensben, továbbá egy olyan betegnél, akinél még a tumor nem alakult ki, de ennek megvan az esélye (ún. „precancerous” állapot), illetve egy olyan esetben, amikor a tumor már burjánzik. E három mintát összehasonlítva azokat a gombafajt keressük, amely egyszercsak megjelenik a szájban. Ezt a végeredményt nem biztos, hogy elérjük a Lendület programunk végére. Ellenben öt éven belül reális cél, hogy a jelenleg alkalmazott tumorterápiás módszerekhez ajánljunk olyan kiegészítőket, amelyek a gombák jelenlétét visszaszorítja. Ezzel növelnénk az alkalmazott terápia hatékonyságát. vagy az adott tumor áttétképző képességét csökkentenénk.

– Van-e olyan feltételezésük, hogy az egyik – például egy adott gomba – megjelenése feltételezi a másik problémát, azaz a tumor kialakulását?

– Ez a másik témakör, aminek a felfejtését tervezzük. Az SZTE Természettudományi és Informatikai Kar, valamint az SZTE Fogorvostudományi Kar kollaborációjával megvalósuló kutatás részeként a szájüregi tumorok esetében vizsgálódunk. Ugyanis a szájüregben határozottan jelen vannak a Candidák.

– A kutatók által mennyire járt ez az út?

– A mikrobiomnak a gomba komponenseit mikobionnak hívják. Ennek a kutatása a mikológiai kutatáson belül is gyerekcipőben jár. Ha ezt összehasonlítjuk a baktériumok kutatásával, elenyésző a gombák kutatásának a nagyságrendje.

– Mi ennek az oka?

– Az, hogy a gombát nem egyszerű vizsgálni. Ugyanis nagyon erős a gomba sejtfala, az úgynevezett metagenomikai adatok elemzése nehézkesebb, mert kevesebb genomi szekvencia, azaz teljes örökítőanyag információ áll rendelkezésre.

– Mennyire egyedülálló az Ön által fölvetett irány a Szegedi Tudományegyetemen?

– Mikrobiom kutatással foglalkoznak a Szegedi Tudományegyetemen, de elsősorban baktériumokra és kisebb részt vírusokra koncentrálnak.

Új irányba fordít a Lendület II.

– A Szegedi Tudományegyetem Mikrobiológiai Tanszékre tért haza az Európai Molekuláris Biológiai Szervezet (EMBO) támogatásával, Installation Granttal tért haza 2008-ban. Ott létrehozta a Candida Kutatócsoportot. E 14 fős csapatnak mit hoz a Lendület programon most elnyert támogatás?

– Az elmúlt 14 év eredményeire alapozva, de egy új irányvonalat alakíthatunk ki, kooperációban az SZTE Fogorvostudományi Kar munkatársaival. A Lendület II. programmal elnyert támogatás lehetővé teszi a kutatócsoportom – ahol biológusok, néhány molekuláris bionikus dolgozik – bővülését és további munkáját. Csatlakoztunk a Szegedi Tudós Akadémiához, egy ottani bionikus hallgató is tagja a csapatnak. Reményeim szerint külföldről is haza tudunk csábítani egy kollégát. Mert fontosnak tartom magam is, hogy a fiatalok – a külföldi tapasztalatszerzést követően – hazatérjenek.

– A Lendület a magyar kutatás-finanszírozás zászlóshajója. Minden Lendület pályázaton nyertes kutató boldognak nevezhető. Ön elsősorban mit tart e támogatás értékének?

– Az SZTE Biológiai Intézetben nagyon örülünk, mikor kiderült, hogy a kutatócsoportommalé elnyertem a lendület II. támogatást, mert kiszámíthatóan és biztonságosan tudunk tervezni a következő 5 évben.

– Milyen támogatás-sorozatba illeszkedik a most elnyert Lendület II. támogatás?

– A „magányos lovagok” ideje lejárt a tudományban. Kizárólag hálózatban lehet tudományos eredményeket elérni. Kiterjedt a nemzetközi kapcsolatrendszerünk. Számos nemzetközi konzorciumban vettünk és veszünk részt. Eddig három nemzetközi és EU-finanszírozású pályázatot valósítottunk meg. Például az általam, mint konzorciumvezető által sikerre vitt pályázatban francia, német és osztrák kollégák vettek részt. A tavaly lezárult konzorciumban 11 európai kutatócsoporttal együtt egy Marie Curie tréning networkben vettünk részt. A harmadik együttműködés, négy szereplővel, máig feladatot ad a mikrobiom kutatásban. A most a Lendület II. programmal elnyert támogatás lehetővé teszi a kollaborációt például a Barcelonában működő CRG (Centre of Genomic Regulation) intézettel. Az ottani kutatóintézetbeli, ERC grantes Toni Gabaldon kollégám végzi el a metagenomikai kísérleteket, vagyis ő segít megállapítani azokat a gombafajokat, amelyek jelen vannak a szájüregben.

– Viszonylag nagy családban, sok rokon alkotta közösségben él. Komolyzene rajongó, szeret sportolni és színházba járni, de újszegedi háza körül a kertészkedést is élvezi, ahol a gombák ellen küzd, ha megtámadják szeretett növényeit – sorolta az imént, miért érzi jól magát. Ez a személyes példája a válasza arra a kérdésre, hogy egy külföldi tanulmányútról miért kell hazajönni?

– Személy szerint is fontosnak tartom a kihívásokat és hiszek abban, hogy Magyarországon is lehet nemzetközi mércével mérten is fontos kutatásokat végezni. Kitűnő a magyar kutatói „emberanyag”, ugyanakkor külföldön a munka feltételrendszere „kutatóbarátabb”. E téren érzékelhető a leginkább a lemaradásunk. Feladatunk, hogy a külföldi tapasztalatok itthoni átadásával még jobbá tegyük a hazai kutatás feltételrendszerét és teljesítményét. Ez szép kihívás. Az MTA elnökének az Akadémia minapi közgyűlésének megnyitóján elmondott véleményével egyetértek: a kutatói társadalom iránti bizalmat kell növelni. Azaz: a döntéshozóknak el kell hinniük, hogy a kutató a rá bízott pénzzel felelősséggel gazdálkodik. Amikor a kutatói támogatás oda ítéléséről döntenek, el kell hinniük, hogy az a köz javát szolgálja. Erre kiváló példa a Lendület program: szigorú bírálati rendszerben döntik el, hogy ki kapja meg, kinek a hazajövetelét ösztönzik, de aki megkapja ezt a támogatást, az szabad kezet kap, vagyis ebből a forrásból könnyű kutatást finanszírozni.

Szöveg és fotó: Újszászi Ilona