Fejlődés-változás-állandóság–kiválóság

2020. július 6.

A KOKI nem azért kiváló intézet, mert vagy 20 éve elnyerte a Centre of Excellence címet, ami bizony nagy dolog volt akkor, és meglehetősen büszkék is voltunk rá. Még csak azért sem, mert tavaly óta az MTA Kiválósági Intézete lett. Sokkal inkább azért, mert nem csak néhány kiemelkedően sikeres kutatója, nem csak egy-két, mondhatni évtizedek óta a nemzetközi élvonalban teljesítő kutatócsoportja van, de rendszeresen alakítanak a még pályájuk felívelő szakaszában lévő ERC- vagy Lendület-pályázat nyertes kutatók is újabb csoportokat, melyek közleményeik révén igen hamar a nemzetközi élvonalba kerülnek.
Ilyen a Molekuláris és Fejlődés Neurobiológia osztály Dénes Ádám Lendület és ERC pályázat nyertes kutató által alapított Neuroimmunológia csoportja is, melynek két fiatal kutatója, a már PhD fokozatot szerzett Cserép Csaba és a még PhD hallgató Pósfai Balázs, megosztott első szerzős Science-közleményükkel elnyerte az EMS (European Microscopic Society) legjobb mikroszkópos munkát tartalmazó közlemények élettudományok kategóriájának 2019-es díját.
Az "Outstanding Paper Award” legfőbb értéke még egy fiatal kutató számára sem a pénzdíj, nem is a falra kitehető tábla vagy az oklevél, de sokkal inkább az, hogy nyert. Mert ennek a díjnak mikroszkóposok között bizony nagy presztízse van. Nyertes PhD hallgató ha volt is, nem sok lehetett eddig, ahogy azért azok sem lehetnek túl sokan, akiknek saját intézetükben van lehetőségük a mikroszkópok olyan arzenálját használni, mint ami a KOKI-ban rendelkezésünkre áll.
Ez azonban semmit nem von le az érdemből, hiszen a „hogyan” már a mikroszkópok használóján múlik, márpedig se a szuperrezolúciós mikroszkóp, se az elektrontomográfiás elektronmikroszkóp nem olyan műszer, melynek csínját-bínját egykettőre el lehet sajátítani, de még a minták előkészítése, vagy az eredmények értékelése sem tartozik a legkönnyebben, leggyorsabban elsajátítható feladatok közé.
Ha hozzátesszük, hogy az a Science-ben megjelent cikk a díj szempontjából kiemelten vizsgált mikroszkópos technikák közül még két-foton mikroszkópiát és kiváló minőségű transzmissziós elektronmikroszkópiát is tartalmazott, az így kapott eredmények pedig alapvetők voltak a vizsgált, az idegi hálózatok működésében is fontos szerepet játszó mikroglia sejteknek az idegsejtekkel való kapcsolatának bemutatásában, már értjük is, hogy a magas színvonalú pályázatok közül a zsűri miért épp emellett tette le egyhangúlag voksát.

Egy mikroszkóposnál természetes, hogy szereti a mikroszkópokat, talán még külön érzékük is van ezekhez a műszerekhez, de a „miért” kérdésre sokféle válasz lehetséges.

- Ti miért szeretitek a mikroszkópokat és van-e kedvencetek?

Cserép Csabi:
- Vizuális típus vagyok, ami talán elegendő válasz is a kérdés első részére. A kérdés második felére pedig igen a felelet: első találkozásom az elektronmikroszkóppal nagyon meghatározó élmény volt, talán ezért is a Hitachi H-7100 egyértelmű kedvencem.
Pósfai Balázs:
- Nem vagyok egy művészlélek, mégis, mikor 10 éve, még középiskolásként először jártam a KOKI-ban, a mikroszkópos képek szépsége miatt döntöttem el azonnal, hogy ezzel szeretnék foglalkozni. A mai napig újra és újra lenyűgöz az idegrendszer szépsége, elképesztő rendezettsége a sejtszinttől a molekulárisig. Nekem nincsen személyes kedvencem azon a széles mikroszkópos palettán, amit használunk, hiszen mindegyikkel eltérő tartalmú, de tudományos szempontból hasonlóan értékes információt gyűjthetünk. Ha nem is nevezném érzéknek, de biztosan kell egy vonzalom és lelkesedés a mikroszkópos munka iránt, mert a minták megfelelő előkészítése és a műszerek adta lehetőségek legmagasabb szintű kihasználása nem annyira magától értetődő, mint ahogy elsőre gondolhatnánk.

- A mikroszkópia szeretetével nem vagytok egyedül, ráadásul a módszer hivatalos elismerése is látványos az utóbbi évtizedben, hiszen a kémiai Nobel-díjakat 2014-ben Eric Bitzig, Stefan Hell és William Moerner a szuperfelbontású fluoreszcens mikroszkópia, 2017-ben Jacques Dubochet, Joachim Frank és Richard Henderson pedig az ultrakrió-elektronmikroszkópia kifejlesztéséért kapták.
Mit gondoltok, mi lehet a legfőbb oka annak, hogy a molekuláris biológia, genetika nagy áttörést elérő eredményei és évtizedeken át tartó sikerei után ilyen látványos a mikroszkópos fejlesztések elismerése?

Csabi:
- Szinte már közhelynek hat, miszerint a szerkezet és a funkció egyazon érme két oldala. Csak a kategorizálásra hajló emberi elménk terméke, hogy ennyire különálló fogalmaknak tekintjük ezeket. Ezt figyelembe véve egyáltalán nem tartom meglepőnek, hogy ennyire “megy” most a mikroszkópia. A technikai fejlődés egyre komolyabb színvonalú képalkotó-modalitások rutinszerű használatát teszi lehetővé, ugyanakkor igazán komoly eredményeket már csak struktúrális és funkcionális vizsgálatok eredményeinek szintézisével lehet elérni.
Balázs:
- A fejlődés látványosan felgyorsult az élet, és ezzel a tudomány minden területén is. Azt gondolom a korábbi években azért voltak felkapottabbak a genetikai, molekuláris biológiai újítások, mert kevésbé megszokott eszközökről van szó, mint a több mint 4 évszázados múltú, “jól ismert” mikroszkópok, és az újdonság érzése egzotikusabbá tette őket. Mára a genetika, molekuláris biológia eszközparkja az élettudományi kutatások mindennapjaihoz tartozik, így hasonló elbírálás alá esnek a hagyományos mikroszkópokkal, újra lehetővé téve ezzel a mikroszkópos fejlesztések fontosságának széleskörű elismerését is.

- A már Nobel-díj nélkül is világhírű Richard Feynman 1957-ben még hiányolta a lehetőségét, de manapság már az MFA-ban, a Csillebérci kutatóközpont alig kétéves, gömbi korrekciós elektronmikroszkópjában is „akárki” láthatja az atomokat is. Mit jelent ez a minőségi előrelépés egy biológus-élettudományos számára?

Csabi:
- Szerintem egyre többen ébrednek rá arra, hogy még rengeteg, alapvetően fontos szubcelluláris folyamatot nem ismerünk, nem értünk, és ez ahhoz vezet, hogy a magasabb szerveződési szintek vizsgálata során túlságosan sok egyszerűsítést kell alkalmazni a kutatóknak mind a kísérletes munka tervezése, mind pedig a kapott eredmények értelmezése terén. Ezért is értek mélységesen egyet Thomas Südhof (fiziológiai és orvostudományi Nobel-díj 2013) két éve, 2018-ban megjelent véleménycikkének azzal a megállapításával is, mely szerint a molekuláris-strukturális vizsgálatok jelentősége a következő időben tovább fog növekedni. (T.C. Südhof: Molecular Neuroscience in the 21st Century: A Personal Perspective).
Amennyiben tehát egy kutató ésszerű kísérlettervezés mellett tud használni különböző képalkotó modalitásokat a makroszkópos szinttől a molekuláris mikroszkópiáig, akkor számára mindig komoly létjogosultsága lesz a legújabb fejlesztésű technikának is.

- Nekünk ugyan elektronmikroszkópok terén sincs okunk a panaszra, hiszen négy is van, ráadásul a legújabb kettő új elektronmikroszkópos technikák alkalmazását is lehetővé teszi, de ultrakrió elektronmikroszkópunk máig nincs. Kellene ez is? És ha igen, miért nem?

Csabi:
- Mi biztosan szívesen használnánk! Már 2006-ban, a Magyar Mikroszkópos Társaság konferenciáján elnyert „Legjobb fiatal előadó díj” nyerteseként részt vehettem Heidelbergben egy krio-elektrontomográfiás kurzuson. Ott és akkor egyértelművé vált számomra, hogy a biológiai minták vizsgálatában ez a csúcs.
Ugyancsak nem elhanyagolható, hogy a jelenlegi fejlesztések tükrében ez a modalitás tűnik a leginkább alkalmasnak a több csatornás, nagy-felbontású fluoreszcens jelöléssel való kombinálásra is.

Balázs:
- Magam is nagyon szeretnék egy ilyen műszerrel dolgozni, hiszen elképesztő lehetőségeket nyújthatna az alkalmazása, de el kell ismerni, krió-EM hiányában is el vagyunk kényeztetve. Irigylésre méltó a műszerparkunk.
- Miután igazi mikroszkóposokhoz illően eddig leginkább magukról a mikroszkópokról beszéltünk, most talán szó eshetne a díjról is.

- Ez volt az első pályázatotok az EMS-nél?

Csabi:
- Nekem nem, mert tavaly a 2018-as Nature Communication-ben “Co-transmission of acetylcholine and GABA regulates hippocampal states”-címen megjelent cikkünkkel már pályáztam. Ebben a munkában Takács Virággal és Schlingloff Danival voltunk megosztott első szerzők. Nagyon szép tomográfiás rekonstrukciók voltak abban is, de akkor nem sikerült megkapni a díjat.
Balázs:
- Nekem viszont ez volt az első ilyen pályázatom, így eddig jónak mondható az arány! Bárcsak minden évben lenne egy hasonló színvonalú publikációnk, és eséllyel pályázhatnánk ilyen kiemelt elismerésekre.

- A díjat minden évben egy európai mikroszkópos konferencián adják át, ráadásul ebben az évben lett volna a csak négyévenként rendezett nagy EMS konferencia, az emc2020. (European Conference for Microscopy). A mindenki által jól ismert körülmények miatt most ez is elmarad, csak egy interneten követhető közgyűlés lesz augusztus 27-én. Itt kihirdetik ezt az eredményt is, és lehetőséget kaptok egy 5 perces előadásra, hogy bemutassátok díjnyertes munkátokat.
Elméletileg több ember követheti majd ezt a közgyűlést és az ott elhangzottakat, mint ahányan a helyszínen tennék. Egyáltalán, van még szükség ilyen szervezetekre - konferenciákra, több ezres résztvevői létszámra és személyes találkozókra?

Csabi:
- Azt gondolom, hogy feltétlenül. Csermely Péter hálózatkutató barátom szokta mondogatni, hogy a legjobb ötletek sok esetben a szűk szakterületen kívülről érkeznek. Ennek a jelenségnek kiváló platformjai ezek a szervezetek, illetve az általuk életre hívott konferenciák.
Balázs:
- Egyetértek Csabival! Időről-időre mindenképpen szükség van ilyesmire, hiszen tágítja látókörünket. Ebből a szempontból az MMT konferenciákat külön is kiemelném, mert rendkívül izgalmasnak találom azt a megoldást, hogy ott felváltva következnek az anyagtudományi és élettudományi előadások. Olyan ötleteket, megoldásokat lehet itt hallani, amelyekkel a saját, szűk körünkben nem valószínű, hogy találkoznánk, és ezek nagyon izgalmas eredményekhez vezetnek.

- Mi az, aminek a legjobban örültök a díj kapcsán?

Csabi:
- Én annak örülök a legjobban, hogy egy olyan komoly presztízsű szervezetnek, mint az Európai Mikroszkópos Társaság, a szakmai zsűrije egyhangú szavazással döntött pályázatunk javára. Ez nagyon komoly szakmai elismerése egyrészt a mikroszkópos munka minőségének és relevanciájának, másrészt magának a felfedezésnek, harmadrészt pedig a laborban folyó munkának általánosságban.
Balázs:
- Én pedig azért örülök, mert munkánkat a legmagasabb szinteken és több szempontból is elismerték az utóbbi időben. Az elvégzett kísérletek és vizsgálatok minőségét az ehhez hasonló díjak ismerik el, tudományos eredményeink jelentőségét pedig talán az mutatja a legjobban, hogy a legmagasabb szakmai körökben is sokat foglalkoznak vele, széles körben beszélnek róla, több fórumon és összefoglaló cikkben /review közlemények/ fejtegetik felfedezéseink következményeit, és fél évvel cikkünk megjelenése után a Google Scholar már 21 idéző közleményt tart számon!