A Kutatók Éjszakáján az élettudományok is mindig aktívan képviseltetik magukat. Ezúttal a MTA-SE Membránbiológiai Kutatócsoport Diószegi úti épületébe látogattunk el, ahol az idei esztendő kulcsszava az őssejt volt.
Az intézetben folyó ez irányú munka igen szerteágazó, hiszen az őssejtekből életük kezdeti szakaszában bármilyen szerv kialakulhat. Ahány szerv, szervcsoport lehet a végcél, annyi kisebb csoportra oszlott a látogatók serege. Mi Tátrai Péter biológussal, a kötőszöveti (mezenchimális) őssejtek kutatójával tartottunk, aki az őssejtekből kiinduló csontpótlás perspektíváival ismertette meg vendégeit.
Látogatásunk első helyszíne az a labor volt, ahol a csontok és a beléjük ültetett implantátumok vizsgálatához nélkülözhetetlen metszeteket készítik. A metszetek alapja a műgyanta, melybe beleágyazzák a csontot és benne az implantátumot. A még vastag anyagot előbb vágással, majd egyre finomabb csiszolókorongok segítségével teszik festésre és mikroszkópos vizsgálatra alkalmassá. A jól elkészített metszeten tanulmányozható az implantátumnak a csonttal való összeépülése.
A következő helyiségben már az őssejtkutatás orvostudományi szempontú hasznosítását is nyomon követhettük. Mint itt elhangzott, ha baleset vagy betegség következtében nagy mennyiségű csontanyag vész el, annak szükségszerű pótlására létezhet jobb megoldás is, mint a drága anyagokból készült, és fáradságos munkával elkészített fém és kerámia alapú implantátumok, amelyek könnyen kilazulhatnak az élő csontszövet közegéből. Ezért a figyelem egyre inkább a természetes úton kialakítható szövetek felé fordul a csontpótlás világában. Ez többféle módon történhet: saját csont átültetésével, idegen csont alkalmazásával, vagy éppen őssejteknek egy speciális eljárás segítségével a kívánt helyre növesztésével. Ez utóbbi alapját az úgynevezett csontképző kötőszöveti őssejtek adják. Ezeket a sejteket egy speciális állványra (scaffold) viszik fel, és megfelelő kémiai eljárásokkal arra bírják őket, hogy csontszövetté alakuljanak. A csonthiányos helyre illesztett állványzat porózus felületet alkot, az őssejtek jól ki tudják tölteni. Fontos elérni azt, hogy a sejteken található, azokat lehorgonyzó fehérjék jól rögzítsék az őssejteket az állványhoz. Ezt egyebek mellett pásztázó elektromikroszkóp, vagy – fluoreszkáló sejtek esetén – fluoreszcens mikroszkóp segítségével lehet követni, és mi magunk is láthattunk a labor számítógépén ilyen felvételeket. Az őssejtek nem apadnak jól a mesterséges anyagú (pl. titán- ötvözet) scaffoldra, azért inkább természetes (élő csontból nyert), vagy biomimetikus (az élő környezetet utánzó) felszíni kezelésen átesett állványzatokat alkalmaznak, melyekhez könnyen lehorgonyozhatják magukat a csontépítő sejtek. A labor részben ennek a folyamatnak a tökéletesítésén dolgozik, részben új utakat keres. Ilyen fejlesztés lehet a jövőben megvalósítandó úgynevezett vaszkularizált csont-graft, mely ugyancsak egy csontképző sejtekkel beültetett állványzat, de már a csontok fejlődéséhez nélkülözhetetlen érhálózat kezdeményét is magában hordozza a beültetés pillanatában.
Lapunknak Tátrai Péter elmondta, hogy laboratóriumuk saját kutatás- fejlesztési munkát is végez. Ennek célja, hogy a scaffoldok felszínét a rátapadó őssejtek számára még vonzóbbá tegyék. Kutatásokat végeztek arra vonatkozóan, hogy a több lehetséges anyag közül, amelyeket az ELTE-MTA Peptidkémiai Kutatócsoportja fejlesztett, melyik erre a legalkalmasabb. Ezt a Bio_Surf fantázianevű nagy konzorciális pályázat keretében végezték a tavalyi év végéig. A projektben a dr. Német Katalin által vezetett csoportnak, melyben Tátrai is dolgozik, az volt a feladata, hogy kiválasszák a potenciális felületkezelő anyagok közül azt, ami in vitro (sejtkultúrás rendszerben) a legígéretesebben működik. Fontos, hogy ne csak letapadjanak a sejtek, de jól is szaporodjanak az implantológiai szempontból érdekes felszíneken. Kipróbáltak egy a fogpótlásban régóta alkalmazott marhacsont-őrleményt, illetve titán-ötvözeteket. Az eredményeikről készült közlemény publikálás előtt áll. Noha e területen a magyar kutatóknak számos nemzetközi riválisa akad, a kutatásba bevonható anyagok száma hatalmas, így ha csoportjuk ráakadna egy a többinél ígéretesebb anyagra, az egyedülállóvá teheti munkásságukat.
Speciális terület a csontokon belül a fogaké. A növekedésük elején megjelenő zománc más módon nem pótolható, a fogszerkezet igen összetett, ezért egyelőre őssejtből nem terveznek a tudósok fogat létrehozni. A jelenleg kapható műanyagokkal, kerámia-koronákkal, titán-gyökerekkel a fogpótlástan jól elboldogul. Kutatásaik inkább arra irányulnak, hogy az állkapcsok úgynevezett alveoláris csontállományát, amelybe a fogak eredetileg rögzülnek, a saját fogak kihullása és a csontszövet felszívódása után alkalmassá tegyék az implantátumok befogadására. Ami az ipari mértékű „csonttermelést” illeti, az még a jövő zenéje. Egyelőre inkább az állatkísérletek fázisában tartanak a kutatások. Az egyes ortopédiai műtéteknél szükségessé váló csont-összeforrasztás esetére már van kereskedelmi forgalomban kapható, zsír-eredetű mezenchimális őssejtkészítmény, de az MTA-SE Membránbiológiai Kutatócsoport nem ezekkel, hanem alapkutatásokkal foglalkozik.
Forrás: Innoportal.hu
Szerző: Matykó Károly