A jázminillattól a rákterápiáig: SZTE PoC támogatást nyert az indol, a „kétarcú molekula” zöldkémiai fejlesztése

Az Innovációs Díjak, ahogy a Proof of Concept támogatás is, remek lehetőséget biztosít arra, hogy az egyetemen születő ötletek a gyakorlatban is megvalósuljanak – vallja Dr. Orsy György. „Nyugaton is látható, hogy a legjobb ötletek általában a vezető egyetemektől származnak. Ezek az elismerések lehetőséget biztosítanak arra, hogy a jó ötletek továbbfejlődhessenek, akár szabadalom, akár licenc formájában. Ez pedig nem csupán az egyetemek számára rendkívül fontos – hiszen elősegíti a kutatások gyakorlati hasznosítását –, hanem gazdasági szempontból is jelentős. Az új technológiák és szabadalmak révén versenyképes együttműködések jöhetnek létre az egyetemek és a piac szereplői között” – mondta el Dr. Orsy György.

Érdemes merésznek lenni

A kutató elárulta, számára a Proof of Concept támogatás remek visszajelzés arról, hogy munkájában a helyes irányba halad. Egy ilyen elismerés új löketet ad a kutatónak, bizonyítja, hogy érdemes merésznek lenni és új technológiákat kipróbálni, velük kísérletezni. Dr. Orsy György számára azonban a legnagyobb megtiszteltetés az volt, hogy a Szegedi Tudományegyetem Nobel-díjas professzora, Karikó Katalin jelenlétében vehette át a Proof of Concept támogatói oklevelet. „Az ünnepségen volt szerencsém meghallgatni Karikó Katalin előadását. Szenzációs élmény volt vele találkozni, és a jelenlétében átvenni a díjat. Nagyon nagy megtiszteltetésként éltem meg azokat a pillanatokat” – mondta el a kutató. Mint folytatta, a PoC támogatás összege közvetlenül a kutatást szolgálja majd. „A pénzösszeget a technológia fejlesztésére használjuk fel, például új készülék beszerzésére, amely segíti az áramlásos zöldkémiai módszer további tökéletesítését” – magyarázta.

Dr. Orsy György. Fotó: Kovács-Jerney Ádám 

Indol, a kétarcú molekula

De mi is az az indol, s miért játszik kulcsszerepet az egész élővilágban, a növényektől, az állatokon át egészen az emberekig? Ez a rendkívül sokoldalú szerves vegyület ott van a jázmin, a gardénia vagy a narancsvirág édes illatában, meghatározó szerepet tölt be a növények növekedésében, hatással van az állatok és az emberek hormonális folyamataira, sőt, a bélrendszerünk működésére is.

Az indol szaga koncentrációtól függően változhat: kis mennyiségben kellemes, virágillatot áraszt – ezért is használják a parfümiparban –, nagyobb koncentrációban azonban hozzájárul az emberi ürülék jellegzetes szagához. Éppen ezért nevezik az indolt kétarcú molekulának, amelynek szaga egyfajta „kémiai jelzőrendszerként” működik: a bél mikrobiomjának állapotáról és a fehérjék lebontásának hatékonyságáról árulkodik. Vagyis segít fenntartani a bél épségét, hatással van az immunrendszer működésére, valamint része annak az összetett kommunikációnak, amely a bél és az egész szervezet között zajlik. Az indol ugyanakkor számos, számunkra létfontosságú molekula alapváza. Erre épül például a szerotonin (amit gyakran boldogsághormonként emlegetnek), mely döntő szerepet játszik a hangulat, az étvágy, és a stressz szabályozásában, illetve a melatonin, amely az alvás-ébrenlét ciklusát szabályozza.

Dr. Orsy György. Fotó: Kovács-Jerney Ádám 

Univerzális építőelem

Nem véletlen, hogy az indol és származékai kiemelt szerepet játszanak a modern gyógyszerkutatásban. Ahhoz azonban, hogy ezeket a molekulákat környezetbarát módon és ipari léptékben is hatékonyan elő tudjuk állítani, új kémiai megoldásokra van szükség. Pontosan ezen dolgoznak a Szegedi Tudományegyetem kutatói: projektjükben folyamatos áramú zöldkémiai technológiával teszik fenntarthatóvá ezeknek a létfontosságú vegyületeknek a gyártását. Mint Dr. Orsy György, az SZTE Gyógyszertudományi Kar Gyógyszerkémiai Intézetének egyetemi adjunktusa elmondta, az indol tulajdonképpen a modern vegyipar egyik legfontosabb univerzális építőeleme. Önmagában egy köztes terméknek tekinthető, amelyből kémiai módosításokkal számtalan, létfontosságú anyag hozható létre, melyeket leggyakrabban a gyógyszeripar használ alapanyagként. Így ma már a fő kérdés arra irányul, hogyan állíthatjuk elő fenntartható módon ezeket a vegyületeket.

Ebben hoz áttörést Dr. Orsy Györgynek és kutatótársainak – Dr. Szőllősi György egyetemi docensnek, aki az MTA doktora, a projekt másik vezetője és egyben szakmai tanácsadója, valamint Kóczán Lili PhD-hallgatónak és Pusztai László technikusnak – projektje, melyben szakítanak a hagyományos, szakaszos (lombikban kevergetős) gyártási módszerrel. Helyette az úgynevezett folyamatos áramú technológiát alkalmazzák, vagyis a folyamat során a lombik helyett zárt csőrendszeren áramolnak a reaktánsok. Ez lehetővé teszi a hőmérséklet és a nyomás pontos beállítását, ami sokkal tisztább végterméket és jelentős energiamegtakarítást eredményez, megfelelve az EU-s szabványoknak.

A fejlesztés középpontjában a zöldkémiai technológia áll: a kutatók olcsóbb és viszonylag ártalmatlan alapanyagokat használnak, valamint olyan oldószereket, melyek stabilabbak, újrafelhasználhatók és biodegradábilis (környezetben lebomló) tulajdonsággal bírnak. A technológia nagy előnye még, hogy az esetlegesen veszélyes anyagok a zárt csőrendszerben keletkeznek, s a folyamat végére ártalmatlan, nagy tisztaságú termékké alakulnak. Így maga az eljárás is sokkal biztonságosabbá válik.

Dr. Szőllősi György és Dr. Orsy György. Fotó: Kovács-Jerney Ádám 

Az ideális választás

Mint Dr. Orsy György felidézte, az áramlásos kémia területe már a projekt kezdetén sem volt idegen számára: miután gyógyszerészként végzett a Szegedi Tudományegyetemen, ezen a területen készítette el PhD-ját. Ezt követően három éven át az akkor a Magyar Tudományos Akadémiához tartozó, jelenleg a HUN-REN Természettudományi Kutatóközpont Anyag- és Környezetkémiai Intézetében működő Mesterséges Transzporterek Kutatócsoportban dolgozott, ahol tovább mélyítette szakmai ismereteit. Amikor az SZTE-n lehetősége nyílt egy számára kedvező pozícióra, visszatért Szegedre, és itt folytatta kutatásait a már jól ismert áramlásos kémia területén.

„Amikor visszakerültem Szegedre, Szőllősi Györggyel közösen kezdtük el kialakítani ezt a kutatási irányt. A zöld kémia és az áramlásos kémia területén kerestük azt a molekulacsaládot, amellyel érdemes foglalkozni, figyelembe véve azt is, hogy milyen műszerekkel dolgozunk, mit bír el a rendszerünk, és hogyan tudjuk a terméket analizálni. Végül az indolszármazékok mellett döntöttünk, hiszen, ha megnézzük a gyógyszerkincsünket, ezeknek a vegyületeknek számos képviselője van, ezért is bizonyultak kutatásunkhoz ideális választásnak” – fogalmazott Dr. Orsy György.

Fotó: Kovács-Jerney Ádám 

Harc az antibiotikum-rezisztencia és a daganatok ellen

Kiemelte, a fejlesztés leginkább a gyógyszeripari alapanyaggyártás területén lehet jelentős. A kutatók tudatosan olyan megoldást kerestek, amely széles körben alkalmazható az indolvegyületek előállításában, így ez a technológia kifejezetten értékesnek számít. „Számos olyan indolszármazék ismert, amelyből antitumor aktivitással rendelkező antibakteriális vagy antivirális készítmény állítható elő. Ezek bioaktivitását már tudományos publikációk is vizsgálták. A rákterápia és az antibiotikum-fejlesztés különösen hangsúlyos terület. A daganatos megbetegedések sokfélesége miatt folyamatosan szükség van az új megoldásokra, míg az antibiotikumoknál a rezisztencia jelenti a legnagyobb kihívást. A baktériumtörzsek ugyanis idővel ellenállóvá válnak a meglévő szerekre, ezért elengedhetetlen az új készítmények fejlesztése” – magyarázta a kutató.

Fotó: Kovács-Jerney Ádám

Inspiráció a jövő kutatóinak

Elmondta, egyetemi műhelyként kiemelten fontos számukra az is, hogy a hallgatókat bevonják az ilyen jellegű kutatásokba. A PhD-hallgatók részt vesznek az alapkísérletekben, az alapreakciók végrehajtásában, és a mindennapi kutatómunkában. Ezek a tapasztalatok pedig elengedhetetlenek ahhoz, hogy a diploma megszerzésére jól képzett szakemberekké váljanak, és később akár posztdoktori irányban is továbbfejlődhessenek. Mint Dr. Orsy György hozzátette, egy kutatás szempontjából kifejezetten vérpezsdítő lehet a fiatalok friss szemlélete és lendülete: számára az oktatás és a velük végzett közös munka is folyamatos inspirációt jelent.

„Oktatóként az is a feladatunk, hogy ne pusztán egy száraz tananyagot adjunk át, hanem úgy tálaljuk az ismereteket, hogy azok valóban érdekesek legyenek a hallgatók számára. Fontos, hogy lássák a miérteket és a gyakorlati hasznot. Nekem is olyan oktatóim voltak, akik teljes beleéléssel adták át a tananyagot, saját történeteiken keresztül mutatták meg egy-egy téma jelentőségét. Úgy hiszem, ez a lelkesedés ragadós, és sokszor ez az, ami igazán meg tudja fogni a hallgatókat” – fogalmazott a kutató.

Dr. Orsy György. Fotó: Kovács-Jerney Ádám

Szenvedély, kitartás és motiváció

Hozzátette, a kutatás természetéből fakadóan rengeteg kudarccal és sikertelen kísérlettel jár, ám ezeknek a tapasztalatoknak a tanulsága az, ami valóban továbbviszi a munkát. Ehhez elengedhetetlen a szenvedély, a kitartás és a motiváció, hogy a kutató képes legyen megtalálni a megfelelő irányt. Hiszen nem szabad elfeledni, a kudarcok elfogadása és leküzdése ugyanúgy hozzátartozik egy kutató életéhez, mint a siker.

„A legnagyobb tudományos eredmények mögött is számtalan sikertelen próbálkozás áll. Gondoljunk csak Szent-Györgyi Albert munkásságára, akinek csupán kísérletei töredéke vezetett valódi áttöréshez, mégis ezek alapozták meg számára a későbbi sikereket, beleértve az orvosi és élettani Nobel-díjat. Talán ez a legnehezebb része a kutatásnak: nap mint nap megélni, hogy valami nem sikerült. Ilyenkor újra kell tervezni és menni tovább, amíg meg nem találjuk a megfelelő válaszokat. Ez az a kihívás, ami egyszerre hajtja és motiválja a kutatót” – zárta gondolatait Dr. Orsy György.

Fülöp Tímea

Borítóképen: Dr. Orsy György. Fotó: Kovács-Jerney Ádám