Agyukkal látó egerek hozhatják el a Mátrix világát

Egy magyar kutatócsoport messze túllép a retinaimplantátumok lehetőségein, és egyenesen az agyat veszi rá arra, hogy lásson. Fényérzékeny idegsejtek, optogenetikai forradalom és az agyra nyitott ablak: összefoglaló Rózsa Balázs, az MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet ERC-nyertes csoportvezető kutatója élvonalbeli kutatásáról, mely egyszer a vakoknak is visszaadhatja a látás élményét.

A látványtól a látásélményig – egerek a tudomány szolgálatában

Rózsa Balázs és kutatócsoportja közvetlenül vizsgálja kísérleti állatok agyának látásért felelős területét, vagyis a látókérget a Magyar Tudományos Akadémia Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetében. Kísérleteik célja, hogy megfejtsék, miként jelenik meg a szem által érzékelt világ az agyi ideghálózatok aktivitásmintázataiban. Az itt kapott eredmények tudományos alapot szolgáltathatnak olyan berendezések fejlesztéséhez, melyek bizonyos mértékben visszaadhatják a látásélményt azok számára, akik vakságát a retina vagy akár a látóideg sérülése okozza.

Az utóbbi bő egy évtized több olyan új eszközt adott a kutatók kezébe, melyek lehetővé teszik élő sejtek működésének megfigyelését és módosítását. E forradalmian új módszerek az optogenetika egészen fiatal – azonban már Nobel-díjjal is elismert – tudományterületéről érkeztek. Az eljárások lényege, hogy genetikai módosítással fényérzékeny, illetve fénykibocsátásra alkalmas fehérjéket juttatnak be a kísérleti állatok sejtjeibe, majd ezek működését egy lézerrendszerrel, valamint egy ehhez csatlakozó mikroszkóppal vizsgálják és befolyásolják.

A magyar kutatás kiemelt helyen szerepel az Európai Kutatási Tanács (European Research Council, ERC) támogatott projektjei között, amit a lehetséges hosszú távú orvosi felhasználás mellett az indokol, hogy a kutatócsoport által fejlesztett lézerrendszerrel összekötött mikroszkóp több téren is messze túlmutat elődei képességein: egy univerzális agykutató eszközt bocsát majd a tudományos közösség rendelkezésére. Az itt kifejlesztett rendszer használható lesz emberi implantátumok működésének szimulálására, így tökéletesítésükre is, de a technológia folyamatos miniatürizálásával akár egy hordozható mikroszkóp is kifejleszthető lesz, amelyet „kalapként” lehet majd viselni. Magyarország egyébként 2015-ben is jól szerepelt a régióban a nyertes ERC-pályázatok számát tekintve: Rózsa Balázs Consolidator Grantjén kívül három Starting Grantet nyertek el magyar kutatók.

Rózsa Balázsék mikroszkópja egy teljesen új konstrukció, amely kihasználja a háromdimenziós leképezés előnyeit, több nagyságrenddel növeli az egyszerre vizsgálható sejtek számát és a vizsgálható térfogatot, továbbá a mérési sebességet. Emellett képes kompenzálni az élő szövet belső mozgásait, akár szuperrezolúciós feloldást biztosítva a viselkedő, gondolkodó állatok mozgó agyának méréséhez. Segítségével lehetővé válik, hogy a videofelvételek képsebességével mérjék és módosítsák a sejtek működését.

Jótékony fertőzés, mutáns egerek

A projekt létrejöttéhez és sikeréhez számos nemzetközi együttműködés járult hozzá, melyek közül kiemelendő a Roska Botond és Hillier Dániel svájci kutatókkal sok éve sikeresen folyó közös munka. Ez a kutatócsoport ma élen jár a későbbiekben akár a módszer emberi alkalmazását is lehetővé tévő genetikai technológiák fejlesztésében. A projektben Katona Gergely a Pázmány Péter Katolikus Egyetemen létrejött kutatócsoportja (a Nemzeti Agykutatási Program támogatásával), a Femtonics Kft. és a Bionikai Innovációs Központ is működik közre.

Forrás: MTA