Minden vakságon segíthetünk, de a vakságot még nem gyógyítjuk meg

Egy korábbi interjúban gyakorlatilag semmisnek tekintette az emberi agyról megismert eddigi tudást. Ez a világszerte indított nagy agykutatási programok fényében elég meglepő.

Ezeket éppen azért hozták létre, mert

az emberi agyról a nullával majdnem egyenlő a tudásunk, és a neurológiában, a pszichiátriában és a szemészetben alig történt előrelépés az utóbbi időben.

Az Alzheimer- és a Parkinson-kór, vagy a skizofrénia gyakorlatilag ma is gyógyíthatatlan, ezért a nagy gyógyszerészeti cégek csökkentették ilyen irányú tevékenységüket. Ennek a trendnek a megfordítására jöttek létre az említett programok. Mindez persze az emberi agyra értendő, az egerek agyáról az állatkísérleteknek köszönhetően több tudás gyűlt össze, ennek ellenére itt is még az út elején tartunk, ráadásul ezek az ismeretek nem alkalmasak még emberi gyógyításra. Az emberi agy működését csak egy-egy sejt felbontású funkcionális módszerekkel és a sejtek egymás közti kapcsolatainak megismerésével érthetjük meg, miközben a mai legfejlettebb módszerekkel – például a funkcionális MRI-vel – is csak milliónyi sejt együttes működését tudjuk észlelni.  

De az a kevés, amit mégis megtudtunk az emberi agyról, az egyben téves is?

Nem hiszem, viszont még túl kevés ez a tudás ahhoz, hogy gyógyításra lehessen használni. Ettől függetlenül egyre inkább úgy tűnik, hogy az a régi megközelítés, amely az egyes agyterületek eltérő funkciójából indult ki, hamis, mert a rendszer nem így működik. Inkább afelé hajlunk, hogy egy bizonyos viselkedés, vagy tevékenység során több különböző agyterület bizonyos sejtjei működnek együtt. Tehát az számít, hogy az egyes agyi régiók mely sejtjei működnek együtt.

Ez mégis egyfajta paradigmaváltozásnak tűnik számomra…

Az elmúlt két-három év óta az állatkísérletek alapján a világ sok vezető agykutató laboratóriumában dolgoznak ebben az irányban, és mindenütt a szervezeten belüli egymástól távoli idegi összeköttetések kerülnek előtérbe, jóllehet még nem igazán értjük ezek mibenlétét.  

Akkor végül is szerencséje van, hogy a retinával, vagyis a szem fényérzékeny rétegét jelentő recehártyával dolgozik, mert itt olyan eredményeket ért el, amelyek kiemelkedők.

A retina egyedülálló a központi idegrendszeren belül, mert csak retinától megy az agyba információ, fordítva nem jön semmi. Az összes többi agyterület – és tudni kell, hogy a retina az agy szemünkbe „kihelyezett” része, hiszen embriókorban az agyból nő ki a szemideggel együtt – legalább húsz másik agyterülettel kommunikál, vagyis érkeznek ezekből a régiókból információk és mennek is oda ingerületek. Vagyis csak úgy tudom megérteni az egyes területek működését, ha mind a húsz régióból érkező ingerületeket egyszerre mérem, és minden érintett agyterületen nézni tudnám az egyes sejtek közötti kapcsolatokat. Ez pedig ma lehetetlen.

Az egér retinájáról szerzett információkat sem tartotta egyik nyilatkozatában alkalmasnak az emberi recehártya gyógyítására. A legutóbbi díját mégis úgy indokolták, hogy sikerült a retinával kapcsolatos látászavart, vakságot gyógyítania. Hogy sikerült az ellentmondást feloldani?

Úgy, hogy egy ideje elkezdtünk emberi retinával kísérletezni. Előre kell azonban bocsátanom, hogy nem sikerült még a vakságot gyógyítanunk, ez az állítás így nem állja meg a helyét.

Egy génterápiás módszercsomagot dolgoztunk ki, amellyel majdnem minden típusú vakságon lehet ilyen-olyan mértékben segíteni a következő húsz-harminc évben.

Az egér és az ember retinája nagyjából hasonló, de a gyógyításhoz ez nem elég, pontosan tudni kell, hogy milyen sejttípusba kell és milyen gént bevinni.

Hogy viszonylik egymáshoz a két faj retinája?

Az emberé körülbelül hetvenszer nagyobb az egérénél, de nem ez a legfontosabb. Minden retinában körülbelül százféle sejttípus van.

Ezek között vannak ugye az iskolában tanult csapocskák és pálcikák?

Ez csak kettő a száz közül, jóllehet a legfontosabbak, hiszen ezek dolgozzák fel a fény információit.

Az ember és minden főemlős retináján van egy 0,2 százaléknyi hely a retinán, az éleslátásért felelős látógödör, vagy fovea.

Amikor az emberek látásáról beszélünk, vagyis, hogy miként különböztetünk meg arcokat, vagy hogyan olvasunk, gyakorlatilag a foveális látásról van szó, mert itt van a nagyfeloldóképesség helye. Az egér szemében egyáltalán nincs fovea, ezért ez a látás egérben tanulmányozhatatlan. Ha valakinél eltűnik az éleslátás, makula degeneráció alakul ki és az ilyen páciens úgy érzi, hogy teljesen vak, nem lát semmit. Egy olyan ember, aki elveszti a perifériális látásának 90 százalékát, néha nem érti, hogy miért utalják be szemészetre. Ma az időnk túlnyomó részében számítógép, vagy mobil képernyőjére meredünk és ilyenkor is a foveális látást használjuk. Ráadásul az agy látókérge is mintegy 80-90 százalékban a fovea információit elemzi. A másik nagy különbség, hogy bár mindkét fajnál a retinában mintegy száz sejttípus van, de hogy ezek milyen feladatot látnak el, már nagyon különböző, hiszen a látás az evolúció során mindig ahhoz alkalmazkodott, amihez kellett. Ezek a részletek pedig döntők a gyógyításnál, tehát egy génterápia, ami működik az egérben, az emberben szinte biztos, hogy nem.

Hogyan sikerült mégis az előrelépés?

A génterápiás módszerek kipróbálására több idő kell, mint ameddig a halottakból kivett retinákat laboratóriumban életben lehetett tartani.

Egy magyar kutató, Szabó Arnold a Semmelweis Egyetemen kidolgozott egy módszert, amivel az eddigi 3 hét 10-14 hétre tolódott ki. Ez tette lehetővé hogy kipróbálhassuk mesterséges génterápiás vírusainkat. Nemsokára publikáljuk annak a nyolcéves kutatásnak az eredményeit, melyben 230 különféle génterápiás vírust építettünk és ezeket különféle sejtekbe építettünk be, és ezek működését az emberi retinában tudtuk tesztelni. Biztosak vagyunk benne, hogy ha majd élő emberbe injektáljuk ezeket a vírusokat, mely sejtekben jelennek majd meg a gyógyító gének, és kezdenek működni. Azt pedig Bázelben dolgoztuk ki egy mérnök segítségével, hogy ha a halál beállta után tíz percen belül vesszük ki a donor retináját, akkor ebből még vizuális infomációkat is ki tudunk nyerni.

Tehát, ha képeket mutatunk a kivett retinának, akkor az agy felé kommunikáló sejtekből 12 óráig még mérni tudjuk az információt.  

Ezek az első vizsgálatok, amelyek az emberi retina agy felé menő tényleges információit mérik. Ezekből az eredményekből most írjuk a később publikálandó cikket. A harmadik módszer, amely forradalmasíthatja az orvostudományt, egy pár évvel ezelőtti japán siker, amely alapján az újraprogramozott őssejtekből laboratóriumban létre lehetett hozni primitív retinát. Ennek az eljárásnak a „feljavításával” bázeli laboratóriumunkban hét év munkája nyomán elő tudtunk állítani olyan retinát, amelyek valóban úgy néznek ki, mint az emberi recehártya.

Ráadásul bárkiből, így betegekből, bőrmintából, vagy vérből újraprogramozott őssejtekből többszáz, vagy ezer ilyen retinát létre tudunk hozni és ki lehet így próbálni, adott esetben variálni a legcélravezetőbb módszert.

Ezt az eredményt is most fogjuk publikálni.

Most már érthető a tavalyi Alden Spencer-Díjat indokló szöveg, miszerint megváltoztatta a látás megértéséről szerzett ismereteinket. Mindezen munkákban és egyáltalán témája megválasztásában mennyire adtak irányt öt éve elhunyt édesapja, Roska Tamás akadémikus hajdani kutatásai, melyek a bionikus szemmel és a neurális hálózatokkal foglalkoztak?

Leginkább édesapám gondolkodásmódja volt rám hatással. Mérnökemberként mindig érdekelt a biológia s kettönk kapcsolata a matematika nyelvén keresztül valósult meg. Szintetikus retinákat, mondhatni csipeket épített.

Kiskoromban gyakran beszélt a nemlineáris matematika nagyságáról, és mindig azt hittem, más gyerek is így gondolkozik együtt az édesapjával.

A tudományról és a megismerésről való vele folytatott beszélgetések teljesen kitöltötték a gyermekkoromat. Ráadásul rajta keresztül ismertem meg azt a professzort, akivel elkezdtem először dolgozni a retinán.  

Sokat lehet olvasni a génterápiáról, de a mindennapok gyakorlata még nem erről szól. Ön milyen génterápiás módszert alkalmazott? Netán génszerkesztést?

Az még nagyon az elején tart, olyan terápiáról még nem tudok. Egyes limfómák ellen van már Amerikában és Nyugat-Európában gyakorlatban használt génterápia, melyben egy kiválasztott gént visznek be a szervezetbe. Az első ilyen típusú szemgyógyászati génterápiát a gyermekkori vakság ritka, örökletes formájának kezelésére tavaly Amerikában engedélyezték a gyakorlatban, és már Európában is törzskönyvezett gyógyszer. Egy mozgásszervi gyermekbetegség gyógyítását szolgáló génterápia közel áll az engedélyeztetéshez. Mi egy fényérzékeny fehérje célszerűen megválasztott génjét visszük be a mesterséges vírus, mint „génpostás” segítségével, amely a sejteket fényérzékennyé teszi.

Úgy tudom, hogy idén már választ fog tudni adni arra is, kinél segíthet majd ez a módszer. Gondolom, az egyéni sajátosságok fontosak lehetnek, ki mennyire fog jól látni.

Az első klinikai kísérletek tavaly novemberben kezdődtek Londonban, és most indulnak Párizsban egy általunk erre alapított cég irányításával. Kérdés, hogy egytől százas skálán milyen mértékben jön vissza majd a látás. Szerintem döntő lesz, hogy az illető mennyire képes tanulni.

Miután elvesztette valaki a látását, a látókéreg elkezd valami mással foglalkozni. Matematikusoknál például kimutatták, hogy matematikával.

Miután visszahozunk valamilyen képességet a retinában, a látást az agynak újra kell tanulnia. Ebben nagy különbségek lehetnek. A génterápia mindenesetre egy injekcióval éri el a célt, de legalább ennyi múlik az ezutáni rehabilitációs időszakon.

A szuri után mennyi idővel jelentkezhetnek az első változások?

Körülbelül három hónap múlva.

Több helyen említette, hogy mind gyakoribbak a látásproblémák. Mennyiben van szó civilizációs ártalomról?  

Egyre tovább élünk, így egyre gyakoribbak lesznek a látásproblémák. A makula degeneráció és a zöldhályog exponenciálisan nő az évek számával.

Az én generációm 30 százaléka idős korában ezért rosszul lát majd, vagy vak lesz.

A rövidlátás is egyre nagyobb veszély, sőt Ázsiában például civilizációs járvány. Itt a zömmel számítógép képernyője előtt ülő gyerekek 95 százaléka már rövidlátó. A gond egyre inkább terjed Európában és Amerikában is. A pontos összefüggés még nem ismert, de a kutatók szerint

minél többet töltenek a gyerekek a szabadban, annál kisebb a rövidlátók aránya.

A baj az, hogy később a szem ezzel járó megnagyobbodása miatt gyakoribbá válik a zöldhályog, a makula degeneráció, illetve a retinaleválás.

A Louis Lantet-Díj sokak szerint a Nobel-Díj előszobája. Ha a terápia a gyakorlatban is beválik, számít majd a stockholmi telefonhívásra?

Engem ez nem foglalkoztat. Persze nagyon örülök, hogy megkaptam ezt a díjat, de egyáltalán nem számítottam sem erre, sem a korábbiakra, mi nem ezért dolgozunk. Csak azért jók, mert felhívják a figyelmet a kiváló munkatársaimra, illetve arra, hogy a vakság egy óriási probléma.

Van olyan nagy gyógyszergyár, amelyik az Ön kutatásai nyomán ráveti magát a témára és támogatja önöket?

Igen, Bázelben mind a két nagy cég, a Novartis és a La Roche is fontosnak tartja a látással kapcsolatos kutatásokat. Az intézetünket is felerészben a Novartis adományaiból alapították egy éve.  A kormányok viszont sokkal kevesebbet költenek látásproblémák kezelésére, mint mondjuk az Alzheimer-kór, vagy a rák elleni kutatásra. Pedig egy nemrég készült amerikai felmérés szerint az emberek a legjobban a látásuk elvesztésétől félnek, második helyen az elbutulástól és csak a harmadik volt a rák.