Az Óbudai Egyetem az új megközelítésű rákkutatás élvonalában

Az Európai Kutatási Tanács (European Research Council; ERC) az első számú európai tudományfinanszírozó szervezet, a támogatásait elnyerő pályázóknak már ez a puszta tény is rangot ad. Az Óbudai Egyetem Tamed Cancer (Meg­szelídített rák) elnevezésű kutatóprogramja elnyerte az ERC Starting Grant (StG) támogatását, és e kutatás sikerére épít az egyetemen működő Kiberorvosi Kompetencia Központ (Kikok) is. Ezek célkitűzéseiről, eredményeiről beszélgettünk az ERC StG pályázat vezetőjével, prof. dr. Kovács Levente rektorral.


Az Élettani Szabályozások Kutatóközpont ERC StG kutatócsoportja (balról jobbra): dr. Ferenci Tamás egyetemi docens, Puskás Melánia MSc-hallgató, Czakó Bence PhD-hallgató, prof. dr. Kovács Levente rektor, projektvezető, dr. Eigner György egyetemi docens, Nagy Erzsébet BSc-hallgató, Siket Máté PhD-hallgató, dr. Drexler Dániel András egyetemi docens, szakmai koordinátor, Dénes Fazekas Lehel PhD-hallgató.
Miért a Megszelídített rák címet adták az ERC-pályázatuknak?

– Az ERC csak a nagy kockázatú, de nagy eredményekkel kecsegtető kutatási terveket karolja fel. Az elnyert támogatással 2016–2022 között folyt a Tamed Cancer-projekt, mely mögött az az alapötlet hú­zódott, hogy egy teljesen új megköze­lítésű daganatterápiát fejlesszünk ki. Ennek célja az volt, hogy automatizált rendszerek segítségével elérhessük a rákkal való együttélést, miközben a daganat működését folyamatosan ellenőrzésünk alatt tartjuk. A cukorbetegség kezelésében már létezik ehhez hasonló megoldás: a folyamatos vércukorszintmérés által szabályozott inzulinpumpa, vagyis a „mesterséges hasnyálmirigy”. De a daganatterápiában még teljesen hiányoznak az ehhez szükséges műszerek, műszaki megoldások.

Melyek voltak a kutatás fő kérdései?

– Minden daganat különbözik, de a kezdeti növekedésük patofiziológiáját jól ismerjük: a tumor csak akkor képes a minimális méret elérése után tovább növekedni, ha ereket tud növeszteni, hiszen csak így tud megfelelő oxigénhez és tápanyagokhoz jutni. Vagyis a rák „megszelídítésének” általános feltétele az erezettség kontrollja, és ezáltal a sejtburjánzás ellenőrzése. E cél elérésének kiindulópontja volt a tumor növekedésének matematikai modellezése. Bár már korábban is léteztek tumornövekedési modellek, ám a legújabb felfedezések fényében ezek mára elavultak, így az első kérdésünk az volt, hogy le lehet-e írni pontosabban a daganat növekedését matematikai módszerekkel.

A tumor modellje, ahogy a gazdaszervezet által növesztett erekkel csatlakozik az érhálózathoz.
Milyen kísérleteket végeztek a tumornövekedés feltárása érdekében?

– A daganatfejlődés tanulmányozásához la­boratóriumi immunszupresszált egereket használtunk. Ezeken bizonyítottuk be, hogy a teljesen megújított matematikai modellünk segítségével jól le tudjuk írni a daganat növekedését, vagyis a modell által előre jelzett növekedési mintázat megfelelt a valós mintázatnak. A második kérdésünk magával a rákkal való együttélés paradigmájával foglalkozott. Mondanom sem kell, hogy e megközelítés egyáltalán nem szokványos, hiszen a bevett hozzáállás szerint a rák teljes kiirtása a beavatkozások célja. Csakhogy, ha a felismert daganatot el is távolítjuk, nem lehet kizárni, hogy a rák ismételten felbukkan a szervezet egy másik pontján, vagyis áttétek keletkezhetnek, a tumor szóródhat. Viszont, ha nem pusztítjuk el a daganatot, csak bezárjuk, és folyamatosan ellenőrizzük a viselkedését, akkor biztosak lehetünk abban, hogy ott is marad, és vélhetőleg nem okoz problémát a szervezet más szervrendszereiben. Olyan ez, mintha az oroszlánt ketrecben tartanánk: ameddig ki nem engedjük, a fenevad nem jelenthet veszélyt ránk.

Képesek lehetünk a jelenlegi kezeléseknél hatékonyabban kontrollálni a tu­mor erezettségét?

– Az eredményeink szerint a gyógyszer­­hatóanyagok adagolásának átalakításával erre van lehetőség. A jelenlegi klinikai protokollok szerint általában három-négy hetente kap a beteg anti­angiogén (érképződést gátló) kezelést. A mi ötletünk az volt, hogy nem hatékonyabb-e az érképződés­gátlás, ha kisebb dózisban, de sűrűbben kapják a kezelt állatok a ható­anyagot. Az újabb kísérleteinkből kiderült, hogy ez a kezelés jobb túlélést biztosít a daganatos egerek számára, vagyis a sokszor kis dózisú anti­angiogén terápiával, majd kombinált kemo- és antiangiogén terápiával kezelt egerek terápiája sikeresebb volt, mint a bevett klinikai gyakorlatnak megfelelően folytatott terápia. Sok daga­natos egér az új megközelítésű terápia hatására elérte a teljes élet­tartama végét, vagyis nem rákban halt meg végül. Az első két kérdésünkre kapott pozitív válaszokból következett a harmadik kérdésünk, vagyis az, hogy lehet-e olyan automatizált algoritmust fejleszteni, amely folyamatosan változó ható­anyagot adagol a beteg szervezetébe, amennyit a tumor aktuális állapota megkövetel? A ható­anyag mennyisége folyamatosan változik, és ezt az al­goritmus a mért paraméterek­nek meg­felelően automati­kusan számítja ki. Minthogy az alap­kutatási kísérleteink pozitív eredménnyel zárultak, az elméleti alapok adottak ahhoz, hogy a meg­szelídített rák koncepcióját tovább fejlesszük, immár a klinikai alkalmazás irányába, alkalmazott kutatást végző kutatási csoportok és az ipari szereplők bevonásával.

Az antiangiogén terápia vizualizált hatásmechanizmusa.
Hogyan léptek tovább az ERC-támogatás lezárulta után?

– Az már időközben is nyilvánvalóvá vált előttünk, hogy a céljaink elérhetők, és a fel­vetésünk működik. Ezért 2019-ben beadtunk egy hazai kompetencia­központ egyetemi pályázatot, amelynek az a célja, hogy az egyetem által meg­határozott stratégiai (orvos­informatikai) terü­leten je­lentős előre­lépés történhessen. A pályázatunk témája a kiber­orvoslás volt, amit az tett indokolttá, hogy az akkor három éve futó ERC-pályázatból már látszott, hogy a digitalizáció milyen jelentős lehető­ségeket rejt magában az orvoslás területén is. E kutatási területet, a kiber­orvosi rendszerek fogalmát, mi honosítottuk meg világ­szinten 2015-ben; hatására nagyon jelentős tudományos közösség kovácsolódott közel száz nemzetközi kutatóval. Ma már sok országban, az Egyesült Államoktól Japánig, számos egyetem csatlakozott kezdeményezé­sünkhöz, egymással laza hálózatot alkotva, e terület kutatására.

Mit jelent pontosan a kiberorvoslás?

– Szükség volt arra, hogy nevet adjunk annak a merőben új tudomány­területnek, amelyet e kutatói szövetség vizsgál, és az évente rendezett konferenciáin megvitat. Így alkottuk meg a kiber­orvoslás fogalmát. Ez a koncepció a kiber­fizikai rendszer, vagyis az Ipar 4.0 orvos­tudományi leképezésének tekinthető. Tehát digitalizált mérnöki módszerekkel igyekszik fejleszteni az egészség­ügy működését, illetve mindmáig megoldatlan gyógyítási problé­mákra keres mérnöki megközelítésű, és az automatizációt segítségül hívó meg­oldásokat. A kiberorvoslási fejlesztések célja lehet egyszerűen a beteg­­monitorozás vagy a táv­orvoslás is. Utóbbi esetben a beavatkozá­sok, akár a műtétek vezérlése távolról történik, és lehetővé válnak a tele­operációk. Az Ipar 4.0 analógiája tehát a kiberorvoslás, amely leginkább okos­eszközökön, okos egészség­ügyi rendszereken keresztül valósul meg. Az okos­eszközökön futó appliká­ciók – ez immár bizonyított tény – az utóbbi időszakban meg­változtatták az emberek hozzá­állását a saját egészség­ügyi állapo­tukhoz: egészség­tudatosabbá tették őket.

Az Óbudai Egyetem Kiberorvosi Kompetencia Központjának (Kikok) Kiberorvosi Szakmai Napja az Óbudai Egyetemen ez év november 3-án, ahol nyilvánosan először mutattuk be a Kiberorvosi Kompetencia Központban kifejlesztett technológiákat és tudományos eredményeket.
Miben nyilvánul meg a digitalizáció egészségtudatosságra gyakorolt hatása?

– A legegyszerűbb példa erre a lépésszámlálás. A legtöbb telefon (illetve számos specializált aktivitásmérő eszköz) ma már képes számolni a felhasználó által megtett lépéseket. Ha az eszköz úgy van beállítva, akkor rendszeresen értesítéseket küld a használónak az addig megtett lépéseiről, és ha szükséges, figyelmezteti arra, hogy aktívabb tevékenységet kellene végeznie. A legtöbb ember először nem foglalkozik ezekkel az értesítésekkel, de egy idő után ezek beépülnek a napi rutinjába, és már várja őket, és a bennük szereplő információknak megfelelően módosítja a viselkedését. Tehát, ha arról tájékoztatja a telefon vagy az okosóra, hogy nem lépett eleget, akkor nagyobb valószínűséggel megy el sétálni vagy végez valamilyen más sporttevékenységet. Vagyis tudatosabban figyelnek az emberek az egészséges életmód összetevőire. De a digitalizáció egészségóvó funkciója a betegeknél is megnyilvánul. Az okoseszközökön keresztül történő kommunikáció, az aktuális egészségügyi álla­pot továbbítása bizonyos esetekben kiválthatja a háziorvos felkeresését. A beteg az eszközön keresztül értesíti az orvost az állapotáról, aki ugyanezen az eszközön keresztül távolról felügyeli a kezelését, illetve a gyógyulását. Ha a tünetek romlanak, és erről az orvos az eszközön keresztül értesül, akkor adott esetben „súlyponti kórházba” utalhatja a beteget. Így az egészségügyi ellátás a sokkal hatékonyabb mű­ködést lehetővé tévő háromszintű struktúrává válik – ahogy hazánkban is – a telemedicina segítségével.

Önök a kiberorvoslás mely területeit kutatják?

– Mi rákkutatással (daganatterápiával), il­let­ve a cukorbetegséggel foglalkozunk első­sorban e prog­ramban is, de a nemzet­közi kutatóközösségünk tagjai foglal­koz­nak a légzés­szabályozással, aneszte­zio­lógiával vagy például a központi ideg­rend­szer és az agy­működés szabályozásával. A sikeres kompe­tencia­központ-pályázat segítségével ala­pí­tottuk meg az Óbudai Egyetemen a Kiber­orvosi Kompetencia Központot (Kikok). A Kikok kutatóközpontját Galambos Péter, az Óbudai Egyetem Kutató és Innovációs Központja (EKIK) főigazgató-helyettese vezeti. A Kikok már konzorciumi keretek között működik, újabb kutatócsoportok csatlakoztak hozzá az elmúlt években. A kiindulópontját az ERC-pályázatunk által fi­nanszírozott kutatások jelentették, de a Kikok azóta kinőtte magát, és a kutatási területe sokkal szélesebbé vált. Mellénk állt e kezdeménye­zésben az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat Természet­tudományi Kutató­központja, amelynek kutatói főképpen a daganat­­terápiás módszertan kifejlesztésében se­gítettek, biokémiai és orvosi irányból. A kon­zorcium tagja még a 3DHISTECH Kft., amely 2020-ban elnyer­te a Magyar Inno­vációs Nagydíjat, és a digitális patológia területén a világ vezető vállalata. Ők azért léptek be ebbe a pályázatba, mert a mi megközelítésünk egyértelművé tette szá­mukra, hogy ha a digitális patológiai eszköz­rendszerüket ki tudnák egészíteni az e koncepción ala­puló algoritmizálás­sal, azzal torony­ma­gasan piacvezető pozícióra tehetnének szert. Ezt segíti, hogy a robotizáció a digitális patológia integráns része, és a szövettani vizsgálatok automatizálásán dolgozik.

Patológiai minták bemutatása a Kiber­orvosi Szakmai Napon.
Tehát a Kikok az ERC Starting Grant pályázat folytatásának tekinthető?

– Teljes mértékben. Kezdetben a Kikok és az ERC-pályázatunk párhuzamosan futott, de a Tamed Cancer ötéves program idén lezárult (a covid által igénybe vett kiegészítő fél évet követően). Az abban alkalmazott megközelítés azonban annyira egyedi és sikeres volt, hogy mindenképpen folytatni kívántuk a kutatásokat, és nagyrészt e célt szolgálja a Kikok. Ezáltal próbálunk továbbra is a világszerte e területen folyó egészségügyi kutatások vezető szereplői maradni. Így látjuk biztosítottnak, hogy a megszelídített rák elképzelése a jövőben megvalósulhat a klinikai gyakorlatban is.•


 
Archívum
 2011  2012  2013  2014  2015  2016  2017  2018  2019  2020  2021  2022  2023  2024
Címkék

Innotéka