A svéd Alfred Nobel 1895-ben úgy végrendelkezett, hogy tőkéjének kamatait minden évben osszák szét a kémia, a fizika, az orvostudomány és a béke jeles képviselői között.
A Nobel-díj a világ legrangosabb tudományos elismerése lett. A Kossuth Rádió Felfedező című műsora az idei orvosi, a fizikai és a kémiai díjjal foglalkozott.
Az orvosi-élettani kategóriában hirdettek elsőként nyertest a stockholmi Karolinska Intézetben. Az elismerést a 70 éves amerikai James P. Allison és a 76 éves japán Hondzso Taszuku kapta a daganatos betegségek egy új terápiás lehetőségének felfedezéséért. A terápia lényege, hogy a szervezet rákellenes küzdelmét úgy segíti, hogy megakadályozza, hogy az immunrendszer saját magát kikapcsolja.
Több kutatás előzte meg az immunterápiákat
Tímár József, a Semmelweis Egyetem patológus rákkutató professzora a Kossuth Rádió Felfedező című műsorában elmondta, hogy a kutatók sokig azt gondolták, hogy nincs elég hatékony immunvédekező sejt, ami észrevegye a daganatot és elpusztítsa azt. Ezért aktiválni kell az immunrendszert. Olyan terápiákkal foglalkoztak, mint amelyeket a kórokozók elleni terápiákban alkalmaznak, így például próbálták felvenni a küzdelmet a daganatok ellen vakcinázással is.
Azonban ezek a kísérletek nem jártak sikerrel. De próbálkoztak azzal is, hogy a betegekből kivették a saját immunsejtjeiket, és igyekeztek azoknak „megtanítani” miként tudják legyőzni a rákos sejteket. Azonban ezt a módszert széles körben nem lehet alkalmazni a professzor szerint.
A szakértő a beszélgetés során arra is kitért, hogy a lokalizált daganatok esetén a sebészi eljárás is eredményesnek bizonyul, viszont, hogyha már áttétek képződtek, a sebészeti beavatkozások nem elegendők. Így alakult ki a kemoterápia, amelynek ismertek a mellékhatásai, ezeket a kezelések fájdalmakkal járnak. Tímár József kitért a sugárterápiára is. Ez az eljárás a daganatos szövetet többé-kevésbé hatékonyan el tudja pusztítani, ha az a daganat sugárérzékeny.
A kutató elmondta, idővel jött a felismerés, hogy a daganatoknak célzott genetikai hibái vannak, és azokat ki lehet használni úgynevezett célzott terápiák kifejlesztésére. Azonban minden terápiatípus az esetek egy bizonyos százalékában nagyon hatékony, nagy százalékában átmeneti hatású, míg az esetek kis százalékában egyáltalán nem hatásos – tette hozzá Tímár József.
A kombinált terápia egyre jobb eredményeket hoz
Tímár József a kitüntettettek felfedezéséről elmondta, hogy ezek mintegy 20-25 évesek, azonban ezeknek az eredménye csak most érett be. A magyar rákkutató megjegyezte, hogy a két tudós eredetileg nem foglalkozott daganatokkal, az immunválaszért felelős T-sejtek működését figyelték. Mindketten rájöttek, hogy ez bonyolult szabályozó rendszer, amelyben a blokkoló hatású fékeknek a szerepe legalább akkora, mint az előmozdítóké. A vizsgálataik során rájöttek arra, hogy az immunválasznak egy lefutási ideje van: a kezdeti aktiválódást követően a sejt kikapcsolódik, hogyha végrehajtotta a feladatát.
Tímár József hangsúlyozta, hogy a fékező mechanizmusok hatékonyak. Elmondta, hogy az amerikai kutató a CTLA-4 nevű fehérjét tanulmányozta, amelynek az a különlegessége, hogy az aktiváló jeleket képes megkötni, és ezzel egy kikapcsoló szerepet játszik. A japán kutató pedig egy másik rendszert fedezett fel, amelyet programozott sejthalál receptornak (PD-1) neveznek. Ennek két kötőfehérjéje van, amelyik aktiválja. Ezeket a fehérjéket a környező sejtek termelik. Ennek hatására indul be a T-sejtek funkcióját leállító mechanizmus.
Hozzátette: ma azt gondolják, hogy a daganat elleni immunválaszban a két rendszernek a szerepe más. Elhangzott, hogy a kidolgozott két terápia célja ugyanaz: a negatív szabályozórendszer kikapcsolása. Miután ez megtörtént a T-sejtek szabadon támadhatják a daganatos sejteket. A két módszer együttesen a leghatékonyabb, de külön-külön is jó eredményeket nyújtanak. A különböző daganatok esetében, mint a melanoma, a tüdőrák vagy a vastagbélrák a kombinált terápia – amelyet a 2010-es éveke eleje óta alkalmaznak – egyre jobb eredményeket hoz.
Tehetsége és ambíciója vitte előre a japán kutatót
Venetianer Pál akadémikus, biokémikus a Kossuth Rádió műsorába elmondta, hogy 1973 és 1974 között vendégkutatóként dolgozott együtt a nemzeti egészségügyi intézetben, a Philip Leader laboratóriumban az Egyesült Államokban Taszukuval. A japán kutató 1999-ben négy hónapra elhívta magyar kollégáját külföldi szakértőként a Kiotói Egyetemre, ahol Taszuku komoly elismerésnek örvendett. Az akadémikus a most kitüntetett tudóst ambiciózus, nagy teherbírású és tehetséges szakemberként írta le.
Arthur Askin munkáját 96 éves korában ismerték el
A Svéd Királyi Tudományos Akadémia kedden három tudósnak ítélte oda a fizikai Nobel-díjat. Az egyik kitüntetett a 96 éves Arthur Askin, aki az optikai csipeszek biológiai rendszerekben történő alkalmazásáért. Az optikai manipulációval foglalkozó kutatóknak a közössége szerint Askin már rég megérdemelte volna ezt a Nobel-díjat – mondta el Ormos Pál akadémikus, biokémikus. Az akadémikus megjegyezte, hogy mikor a Nobel-díj Bizottság kikérte a véleményét, hogy kit javasol a rangos elismerésre, ő mindig Askint mondta.
Ormos Pál érdekességként hozzátette, hogy Arthur Askin két felfedezésének továbbfejlesztéséért már korábban két Nobel-díjat odaítéltek más tudósoknak, köztük az egyik tanítványának.
Az optikai csipesz a fény-anyag kölcsönhatáson alapul, amelynek a fizikai alapja az, hogy a fény impulzust hordoz, így a fénnyel például meg lehet lökni testeket. A szakértő megjegyezte, hogy mindennapi életben ez a hatás elhanyagolható, azonban mikroszkopikus keretek között a fénnyel taszítani is lehet testeket.
Ormos Pál szerint Askin nagy találmánya az volt, hogy vizsgálatai során rájött, hogy a fénnyel a testeket nemcsak taszítani, hanem „csapdázni” is lehet. Ezek az ébredő csapdaerők pont akkorák Ormos Pál szerint, hogy általuk a biológiai erőhatásukat lehet általuk vizsgálni. A lézercsipeszekkel a motormolekulák, mint például az izom működését is jó lehet vizsgálni. De ezek az eszközök azt is lehetővé teszik, hogy a sejteket szétválogathassák és átcsoportosíthassák egyenként a kutatók terápiás célból is.
55 éve után kapott nő fizikai Nobel-díjat
A fizikai Nobel-díj másik felét a francia Gérard Mourou és a kanadai Donna Strickland kapta azért a módszerért, amely nagy intenzitású ultrarövid impulzusokat kibocsátó lézerberendezések megalkotását teszi lehetővé.
A díjnak több érdekessége is van: nő utoljára 55 évvel ezelőtt kapott fizikai Nobel-díjat, és Donna Strickland az 1980-as években Mourou hallgatója volt az egyetemen. Közös cikkükben – amely Strickland első közleménye volt – leírták a lézertechnikában forradalmat hozó eljárást.
Sokoldalú a lézertechnika felhasználása
Gérard Mourou és Donna Strickland munkássága valóban mérföldkőnek számított az adott tudományág életében – mondta el Osvay Károly, a szegedi ELI Lézerkutatási Központ kutatástechnológiai igazgatója. Hozzátette: 1985 és 2018 között a lézertechnika a kutatópáros munkájának köszönhetően soha nem látott léptékben fejlődött. A Mourou és Strickland által leírt módszerek révén működnek történnek például a lézeres szemműtétek, de több gyógyászati eszközt is lézerrel készítenek el.
A technika ipari felhasználása is egyre elterjedtebb, különféle precíziós lyukakat is ezekkel a rövid, de nagy intenzitású impulzusokkal kiviteleznek. A különféle lézerek alkalmasok továbbá arra, hogy több évszázados festményekről és műalkotásokról eltávolítsák a port és a szennyeződéseket. De az alapkutatások során is kulcsszerepet kap a lézeres technika, amelynek mind hazai, mind nemzetközi tekintetben csúcsintézménye a szegedi ELI Lézerkutatási Központ.
Forradalmi kémiai felfedezések
A kémiai Nobel-díjakat szerdán jelentették be. A tudományos elismerést hárman kapták meg a fehérjék kutatásában elért eredményeikért: az amerikai Frances H. Arnold, George P. Smith és az angol Gregory P. Winter. Smith és Winter munkájának eredményeként különös módon lehet biológiailag aktív anyagokat előállítani, Arnold tevékenysége pedig szinte az egész kémiai ipart forradalmasítani fogja.
Pál Gábor, az ELTE biokémikus, a téma gyakorlatilag egyetlen hazai szakértője elmondta, hogy a kutatók eredményeit a fehérjék irányított evolúciós vizsgálata, illetve új fehérjék kifejlesztése köti össze. A biokémikus megjegyezte, hogy a fehérjék evolúciója hasznos folyamat, a DNS változik ilyenkor, és az általa kódolt fehérjék együtt fejlődnek az élőlénnyel elválaszthatatlan módon.
Pál Gábor megjegyezte, hogy korábban senki sem gondolt arra, hogy az élőlényekből ki lehet ragadni géneket, és irányított módon, a laboratóriumban lehet fehérjéket kifejleszteni. Az amerikai George Smith 1985-ben fejlesztette ki a fág-bemutatás elegáns módszerét, amelyben egy bakteriofágot (baktériumot fertőzni képes vírust) használnak új fehérjék előállítására.
A brit Gregory Winter a fág-bemutatást használta antitestek irányított evolúciójához, hogy új gyógyszerkészítményeket állítsanak elő. Az ezen az eljáráson alapuló első gyógyszert, az adalimumabot 2002-ben hagyták jóvá a hatóságok és a reumatoid artritisz (RA), a pikkelysömör és bélgyulladásos betegségek kezelésére használják.
A fág-bemutatással azóta olyan antitesteket hoztak létre, amelyek semlegesíthetnek toxinokat, szembeszállhatnak autoimmun betegségekkel és gyógyíthatják az áttétes rákot.
Azonban a fág-bemutatásos eljárás nem alkalmas enzimek evolúciójára – tette hozzá a szakértő. Az enzimek egy-egy kémiai reakciót katalizálnak (gyorsítanak). A harmadik díjazott, Francis H. Arnold volt ennek az enzim evolúciónak az úttörője. Pál Gábor hangsúlyozta, hogy egy másfajta szemlélet kellett ahhoz, hogy az enzimkönyvtárból ki lehessen választani azokat a variánsokat, amelyek különlegesnek számítanak.
Hozzátette: amikor kémiai reakciókat nem enzimekkel katalizálnak, azokban az esetekben más eljárásokat kell alkalmazni, például rendkívül erős vegyszereket, amelyek általában környezet terhelők és veszélyesek. Arnold felfedezése azonban új utat nyitott meg a biokémikus szerint abba az irányba, hogy a katalíziseket nagyobb hatásfokkal, de kisebb szennyezés mellett alkalmazzák.
