Pál Csaba mta.hu

Kutatási téma

Hogyan válnak a kórokozó baktériumok ellenállóvá a gyógyszerekkel (antibiotikumokkal) szemben?

A biológus kutatócsoportjával azt vizsgálja, hogyan befolyásolja a kórokozó más hatóanyagokkal szembeni érzékenységét egy baktérium alkalmazkodása egy meghatározott antibiotikumhoz. Jelenleg már rendelkezésükre állnak olyan antibiotikum-kombinációk, amelyek együttes alkalmazása jelentősen gátolja a rezisztens baktériumok kialakulását.

Ezekre az antibiotikumokra jellemző, hogy a más kutatók által már korábban leírtakkal szemben nemcsak más biokémiai úton kerülnek a sejtekbe, hanem az egyik útvonal gátlása által, mutációk sorozata révén egy másik, a baktériumok által átjárhatatlan út erősödik fel. Laboratóriumi körülmények között szinte minden általuk vizsgált rezisztens baktériumnak van egy "Achilles-sarka": egy másik gyógyszer, amelyre rendkívül érzékennyé válik.

A kísérletek során felvetődött a kutatóban, hogy ezek az antibiotikumok együttes alkalmazása egy újszerű terápia alapját képezhetnék. Az azonban még nyitott kérdés, hogy eredményeik mennyire általánosíthatóak, és hogyan alkalmazhatóak a gyakorlatban.

Munkájuk sikerességének egyik zálogának azt tartja, hogy számos szakterület - mikrobiológia, genomika, alkalmazott matematika - hazai és nemzetközi képviselőjével dolgozhatnak együtt.

Befogadó intézet

Magyar Tudományos Akadémia Szegedi Biológiai Kutatóközpont

A kutatócsoport működési időszaka

2012–2017.

A kutatócsoport tagjai

Kintses Bálint, Szamecz Béla, Bogos Balázs, Lázár Viktória, Farkas Zoltán, Méhi Orsolya, Tomor Barbara, Bódi Zoltán, Hrtyan Mónika, Kalapis Dorottya, Borka Andrásné, Tóth Andrea

Interjú a kutatóval

Az interjú 2011. július 27-én jelent meg az mta.hu-n.

Az MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpontjában 2008 óta igyekszik Pál Csaba biológus újszerű módszerekkel és régi hatóanyagok felhasználásával megtalálni egyes bakteriális fertőzések gyógymódját. Kutatócsoportjának célja, hogy a rendszerbiológiai és gyógyszerfejlesztési kutatásokat ötvözve a már ismert antibiotikumok kombinációjának használatával tenné hatékonyabbá a kórokozók elleni küzdelmet.

Bár a rendszerbiológia az egész világon fiatal szakterületnek számít, a témával foglalkozó magyar kutatók már számottevő eredményekkel büszkélkedhetnek. A tudományág művelőinek egyik fő célja, hogy a sejt egy alrendszerének működését és evolúcióját az azt alkotó nagyszámú molekuláris alkatrészek egymás közötti kapcsolataiból vezessék le. A rendelkezésükre álló számos adatnak köszönhetően már pontos modelleket tudnak alkotni a szakemberek a gének és fehérjék közötti kölcsönhatásokról. Ezáltal lehet közelebb kerülni annak megválaszolásához, hogyan válnak a baktériumok ellenállóvá különböző stresszhatásokkal, például az antibiotikumokkal szemben.

"Az antibiotikumokkal szembeni rezisztencia világszerte fokozódó kihívást jelent az egészségügy számára – mondta Pál Csaba. – Miközben a gyógyszeripar újabb hatóanyagok kifejlesztésén fáradozik, egyre inkább szerepet kap a már meglévő szerek olyan újszerű kombinációinak, az ún. »hatóanyagkoktéloknak« a megtalálása, amelyek az ellenálló baktériumokkal szemben is."

A biológus kutatócsoportjával azt vizsgálja, hogyan befolyásolja a kórokozó más hatóanyagokkal szembeni érzékenységét egy baktérium alkalmazkodása egy meghatározott antibiotikumhoz. Jelenleg már a labor rendelkezésére állnak olyan antibiotikum-kombinációk, amelyek együttes alkalmazása jelentősen gátolja a rezisztens baktériumok kialakulását. Ezekre az antibiotikumokra jellemző, hogy a más kutatók által már korábban leírtakkal szemben nemcsak más biokémiai úton kerülnek a sejtekbe, hanem az egyik útvonal gátlása által, mutációk sorozata révén egy másik, a baktériumok által átjárhatatlan út erősödik fel. Laboratóriumi körülmények között szinte minden általuk vizsgált rezisztens baktériumnak van egy "Achilles-sarka": egy másik gyógyszer, amelyre rendkívül érzékennyé válik. A kísérletek során felvetődött a kutatóban, hogy ezek az antibiotikumok együttes alkalmazása egy újszerű terápia alapját képezhetnék. Az azonban még nyitott kérdés, hogy eredményeik mennyire általánosíthatóak, és hogyan alkalmazhatóak a gyakorlatban.

A laboratóriumi kísérletekben nyert eredményeket a biológus állatkísérletekkel is igyekszik majd igazolni. "Nagyon fontos lépésnek tartom, hogy ne csak steril körülmények között folytassunk kísérleteket, hanem magasabb rendű élőlényeken is elkezdjük ezen gyógyszer-kombinációk kipróbálását" – magyarázta a tudós. – Fontos megválaszolásra váró kérdés, hogy a baktériumok evolúciója, így az ellenálló képességük kialakulása a gazdaszervezeten belül is lelassítható-e."

Az MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpontban már körülbelül négy éve működik Pál Csaba csoportja, amely a Lendület program keretében folytathatja tovább a munkáját. A célja többek között az intézetben működő Szintetikus és Rendszerbiológiai Egység kutatási stratégiájának kialakítása és a kutatóegységet alkotó négy labor - Pál Csaba csoportján kívül a Papp Balázs vezette Számítógépes Rendszerbiológiai Csoport, a Genommérnöki Csoport Pósfai György, illetve a DNS-Fehérje Kölcsönhatások Csoport Kiss Antal vezetésével – közös munkájának összehangolása.

A biológus szerint a jövőt a Szintetikus és Rendszerbiológiai Egységhez hasonló szervezeti egységek kialakításában képzelhető el. Munkájuk sikerességének egyik záloga pedig, hogy számos szakterület – mikrobiológia, genomika, alkalmazott matematika – hazai és nemzetközi képviselőjével dolgoznak együtt: "Az integrált megközelítés egy hasonló komplex jelenség esetében megkerülhetetlen. Külföldi tanulmányútjaim során azt tapasztaltam, hogy egy intézet akkor sikeres, ha egy adott téma szakértőinek a száma elér egy bizonyos »kritikus sűrűséget«. Véleményem szerint ezekben az intézetekben lehet igazán kiemelkedő eredményeket elérni, s ezek a kutatóközpontok jelentenek perspektívát a jövő tudósai számára is, amelynek megvalósítására törekszünk a szegedi intézetben."

A kutató jelenleg négy posztdoktorral, négy PhD-hallgatóval és két asszisztenssel dolgozik együtt. Elképzelése szerint további két posztdoktori pozícióba várja még tehetséges fiatalok jelentkezését. "Csoportunkra jellemző, hogy nem elszigetelten, hanem teljes együttműködésben dolgozunk, így lehetséges, hogy kevés, viszont rendkívül ambiciózus projektet tudunk sikeresen véghezvinni" – jellemezte a laborjában folyó munkát.

Pályafutása során mindig is kiemelt jelentőséget tulajdonított az utánpótlásról való gondoskodásnak: jelenleg is külföldről kíván hazahívni tehetséges magyar kutatókat, akiknek megalapozott szakmai tudására már lehet építeni: "A PhD-hallgatóknak lehetőséget kell biztosítani, hogy külföldi tanulmányutak mellett, ahol megtapasztalhatják az ott uralkodó hangulatot, munkamorált, megismerhetik az adott labor technológiai hátterét, élvonalbeli kutatókkal is együtt dolgozhassanak." Elképzeléséhez hűen hívta meg csoportjába a legfrissebb technológiai tudással felvértezett, a Cambridge-i Egyetemről hazaérkező Kintses Bálintot. Az általa tanult új módszerek új műszerpark kialakítását igénylik, aminek anyagi fedezetét a Lendület program biztosítja.

"A Lendület számomra elsősorban befektetést jelent. Az elnyert pályázatnak köszönhetően most ismét évekre előre tudok tervezni és munkahelyet teremteni. A támogatás egyben elismerés is, hiszen ily módon a munkámat is megbecsülik. Van itthon tartó ereje, és általa beigazolódni látom: Szeged nem csupán egy ötéves kiruccanás" – foglalta össze a biológus.