A mesterséges szövetszerű modellek kutatásának új stratégiáját alkotta meg az SZBK két munkatársa

A mesterséges szövetszerű modellek kutatásának új stratégiáját vázolta a Nature Reviews Molecular Cell Biology című folyóiratban a Szegedi Biológiai Kutatóközpont (SZBK) két munkatársa – Diósdi Ákos és Horváth Péter -, valamint Fabian J. Theis, a müncheni Helmholtz Központból – tájékoztatott a Magyar Kutatási Hálózathoz (HUN-REN) tartozó intézet csütörtökön. A közlemény szerint a molekuláris és sejtbiológia legmagasabb presztízsű folyóiratában megjelent cikk hosszú évekre meghatározhatja a terület fejlődését.

Mint kiemelték, a modern biológia egyre közelebb kerül ahhoz, hogy mesterségesen létrehozott, szövetszerű modellekkel vizsgálja az emberi szervezet működését. Ezek az úgynevezett 3D-oid rendszerek már nem egyszerű sejthalmazok, hanem miniatűr, szervszerű struktúrák, amelyek sok tekintetben a valódi emberi szövetek működését utánozzák.

CSÖKKENTHETŐ AZ ÁLLATKÍSÉRLETEK SZÁMA

Az MTI beszámolója szerint a kutatók azt mutatják be, hogyan lehet ezeket a modelleket úgy továbbfejleszteni, hogy segítségükkel jobban megértsék a sejtek közötti kommunikációt és a komplex biológiai folyamatokat. A háromdimenziós modellek alkalmazásával csökkenthető az állatkísérletek száma, elősegítik a személyre szabott terápiák fejlesztését, bizonyos gyógyszerfejlesztéshez szükséges vizsgálatok elvégzését, a megoldás hosszabb távon pedig közelebb hozhatja az akár terápiás célokra is használható mesterséges szövetek és szervek létrehozását.

VALÓDI PLATFORMOKKÁ VÁLHATNAK

A közlemény idézte Diósdi Ákost, aki hangsúlyozta, nem pusztán újabb, egyre összetettebb modelleket szeretnének létrehozni. Céljuk az, hogy a szövetszerű mintákat standardizáltan és reprodukálható módon használják, és valóban alkalmasak legyenek arra, hogy ugyanazokat a kérdéseket sok laboratóriumban, összehasonlítható módon vizsgálják velük. Ha ez sikerül, akkor a 3D-oidok valódi platformokká válnak. Ez az ipari szintű standardizáció az alapkutatástól a gyógyszerfejlesztésig minden területet gyorsabbá, olcsóbbá és kiszámíthatóbbá tesz.

EGYETLEN RENDSZERBE EGYESÍTIK AZ ADATOKAT

A szakemberek szerint a kulcs az, hogy a sejtek működését ne különálló adatokként vizsgálják. Nem elég tudni, milyen gének aktívak egy sejtben, fontos az is, hogy milyen az alakja, hol helyezkedik el a szövetben, milyen más sejtekkel érintkezik és milyen molekuláris állapotban van. A jövő modelljei ezeket az információkat egyetlen rendszerben egyesítik, az ehhez szükséges elemzőerőt pedig egyre inkább a mesterséges intelligencia biztosíthatja.

EGYETLEN, SOKKAL TELJESEBB KÉP JÖHET LÉTRE

Horváth Péter – aki kutatói munkája mellett tudománypolitikai és innovációs államtitkárként is dolgozik – hangsúlyozta, ma már hatalmas mennyiségű molekuláris, képi és térbeli adatot képesek előállítani ugyanarról a biológiai rendszerről. Az igazi kihívás az, hogy ezeket ne külön-külön értelmezzék. A mesterséges intelligencia abban segíthet, hogy a különböző információs rétegekből egyetlen, sokkal teljesebb képet alkossanak arról, hogyan működik egy szövet.

11 EZER KUTATÓHOZ JUTOTT EL DIÓSDI ÁKOS MUNKÁJA

Diósdi Ákos bioinformatikusként végzett munkája hosszabb ideje ugyanarra a stratégiára épül: célja, hogy a mesterséges szövetszerű modellek kutatása standardizált, reprodukálható és AI-alapú multimodális kiértékelésre épülő rendszerré fejlődjön. Korábbi publikációi jelentős nemzetközi figyelmet kaptak: tavaly megjelent Nature Communications cikke kevesebb mint egy év alatt több mint 11 ezer kutatóhoz jutott el. A koncepció gyakorlati jelentőségét magyar használati mintaoltalom és nemzetközi szabadalom is erősíti, vagyis a fejlesztések nemcsak tudományos szempontból jelenthetnek újdonságot, hanem alkalmazható innovációvá is válhatnak – áll a közleményben.