Csernyák Milán és Fodor Virág, a Nemzeti Tudósképző Akadémia középiskolás diákjai, 2023. július 9-14. között egy hetet töltöttek Karunkon, hogy megismerkedjenek a gyógyszerkutatás különböző területeivel. Az orvosbiológia kutatások iránt érdeklődő 11. és 12. osztályos diákoknak megrendezett Ifjú Kutatók Nyári Táborának 16 résztvevője párosával beosztva különböző helyszíneken kapcsolódhatott be egy-egy kutatócsoport munkájába. A GYTK-ra érkező két diák nem csupán egy laboratóriumban dolgozhatott, hanem a GYTK mind a hat intézetébe ellátogathatott. Az alábbiakban olvashatják a nálunk eltöltött egy hétről szóló beszámolójukat.
„A Nemzeti Tudósképző Akadémia (NTA) középiskolai programjához tizedik osztályban csatlakoztam. A Szegeden megrendezett nyári táborra a vezető tanárom hívta fel a figyelmemet, és azonnal jelentkeztem is, hiszen a jövőben gyógyszerkutatással szeretnék foglalkozni, illetve szeptembertől az SZTE Gyógyszerésztudományi Karán fogok tanulni, így egy kiváló lehetőséget láttam a táborban. Az öt napos tábor ideje alatt a szakmai programok során nagyon sok mindent tanultam és szerezhettem egy némi előgyakorlatot az egyetemi tanulmányaimhoz is. A velünk foglalkozó oktatók, hallgatók közvetlenek és nagyon kedvesek voltak, minden kérdésünkre segítőkészen válaszoltak. Az egyéb programokat is rendkívül élveztem; meglátogattuk a Szegedi Vadasparkot, körbejártuk a várost, és még a Dóm tornyába is felmásztunk. Nagyon örülök és hálás vagyok, hogy részt vehettem a táborban!”
Csernyák Milán
„Az NTA programjához két éve csatlakoztam a biológia tanárom ajánlására. A táborról is tőle értesültem, és rögtön nagyon megörültem a lehetőségnek. A jelentkezéshez egy motivációs levelet kellett írni, ez alapján lettünk beosztva az egyes kutatócsoportokhoz. Az egyetem elvégzése után kutatóként szeretnék dolgozni, ezért rendkívül hasznosnak tartottam a különböző laborokban eltöltött hetet. Esténként a többi táborozóval voltak közös programok; voltunk a Vadasparkban és városnézésen is. Örültem, hogy ilyen jó társaságba kerültem, és hasonló érdeklődésű diákokkal ismerkedhettem meg. A későbbiekben is jó és hasznos ismeretségek és barátságok szövődtek. Ezúton is hálás köszönetem mindenkinek, aki foglalkozott velünk a Karon, és ránk szánta értékes idejét, valamint köszönöm a tábor szervezőinek is a lehetőséget.”
Fodor Virág
Gyógyszertechnológiai és Gyógyszerfelügyeleti Intézet
A gyógyszertechnológusok fő feladata a már kész és letesztelt hatóanyagot a célnak megfelelően a szervezetbe juttatni. Ehhez a hatóanyag mellé megfelelő segédanyagot kell találni. Dr. Amrus Ritától és dr. Party Petrától megtudhattuk, hogy napjainkban egyre népszerűbb a nanorészecskék alkalmazása. Előállításukra, majd később méretbeli, morfológiai és szerkezeti vizsgálatukra rengeteg eszközt mutattak be nekün. A szemcseméreteloszlás-mérést, illetve a DSC termoanalitikai vizsgálat mintaelőkészítését ki is próbálhattuk. Megtapasztalhattuk, hogy egy egyszerűnek tűnő, analitikai mérlegen történő anyagkimérés sem olyan könnyű feladat, ha nagy pontosságról és kis mennyiségről van szó. A gyógyszerfejlesztésben nagyon fontos az is, hogy a szervezetbe, hogyan jut be, milyen gyorsasággal bomlik le az anyag. Ezt in vitro eszközökkel (pl. a gyomornedvet, orrnyálkahártyát) szimulálják, amelyek segítségével kioldódási kísérleteket végeznek, amit szintén volt alkalmunk kipróbálni. Személyes kedvencem az úgynevezett Andersen-kaszkád impaktor volt, ami a tüdőt és annak léghólyagocskáit hivatott modellezni. Az eltérő rétegeken eltérő a lyukak száma és mérete a tüdő rendszerének megfelelően, és ezáltal jól alkalmazható a belégzésre szánt gyógyszerek fejlesztése során. Az egész hét során mindenhol tapasztalt kedvességet és jó hangulatot ezek az aranyos fedő óraüvegek is mutatják.
Farmakognóziai Intézet
Tetszett, hogy a GYTK minden intézetébe ellátogathattunk, és saját szemünkkel láthattuk, hogy mennyire szerteágazó a gyógyszerészet tudománya, ahol biztosan minden érdeklődő megtalálja a neki legjobban tetsző területet. Ez a sokszínűség magára a Farmakognóziai Intézetre is igaz. Itt töltöttük a legtöbb időt, így az illóolajdesztillációtól kezdve a félszintézisen át a gázkromatográfia és tömegspektrométer működéséig nagyon sok mindent láthattunk, és próbálhattunk ki.
Először lehetőségünk volt dr. Vágvölgyi Máténak egy félszintetikus reakcióban segédkezni. A kiindulási anyagunk az apigenin nevű vegyület volt, amely a növényekben megtalálható gyakori flavonoid, és amelyet protoapigenonná szerettünk volna oxidálni azért, hogy a potenciális citotoxikus tulajdonságai miatt további hatástani vizsgálatokat végezhessenek. Az analitikai mérlegen kimért szükséges mennyiségű apigenint feloldottuk, majd ehhez kétszeres anyagmennyiségű egy jódtartalmú oxidálószert (PIFA) adtunk, és az elegyet 1 órán át melegítettük. Színváltozás is jelezte a reakció lezajlását, a halvány sárga oldatunk sötét barna lett. Az átalakítást követően rotációs vákuumbepárló készülékkel kikristályosítottuk a terméket. Megismerkedhettünk a flash kromatográfiával, amellyel egy keverék komponenseit elkülöníteni és tisztítani lehet.
Egy másik kísérletben, egy a rovarokban is megtalálható ekdiszteroidot kapcsoltunk hozzá egy szkvalén típusú molekulához kondenzációs reakcióban. A szkvalén egy lipid, amely a vérben a lipoproteinekhez kapcsolódva szállítódik. A rákos sejtek növekedésükhöz zsírokat használnak fel, így ezek a lipoproteinek a hozzájuk kapcsolódott vegyületet ezekhez a sejtekhez szállítják. Azáltal, hogy a szkvalénhoz kapcsoltuk ezt az ekdiszteroidot, az könnyen el tud jutni a rákos sejtek ig, ahol helyben az észteráz enzimek hatására felszabadul és ki tudja fejteni rákellenes hatását. A reakciót oxigéntől elzárva, argon gáz alatt végeztük, és folyamatosan ellenőriztük vékonyréteg kromatográfiával, hogy mikor fejeződött be az átalakulás. A folyamatban segítségünkre volt Kocsis Endre ötödéves orvostanhallgató, akitől hasznos információkat tudhattunk meg a NTA egyetemi programjáról is.
Mindezekkel párhuzamosan végig követhettük Ignácz Kata TDK-s hallgató munkáját, amint levendulavirágból illóolajat desztillált. Utolsó napi feladatunk is az illóolajokhoz kapcsolódott. Dr. Veres Katalin és dr. Rédei Dóra vezetésével két – a cimkéje alapján – fahéjfa illóolajról szerettük volna megállapítani gázkromatigráfiás technikával, hogy melyik fajból – kínai vagy ceyloni fahéjfa – származnak. Először a GC-MS segítségével, amely egy tömegspektrométerrel összekapcsolt gázkromatográf, vizsgáltuk meg a mintákat. A műszer nemcsak szétválasztotta az illóolaj komponenseit, hanem egy könyvtár segítségével meg is tudtuk határozni, hogy milyen összetevőkből áll az illóolajunk. Egy másik gázkromatográf alkalmazásával pedig a komponensek százalékos eloszlásáról kaphattunk pontos képet. A két kromatogram csúcsainak egyeztetése után meg is tudtuk mondani az összetételt. Kiderült, hogy az egyik minta, valószínű szegfűszegolajjal keveredett vagy azzal hamisították, mert a nem a fahéjfajokra jellemző anyagokat, hanem a szegfűszeg illóolajának komponenseit tudtuk benne azonosítani.
Gyógyszerkémiai Intézet
Először dr. Lőrinczi Bálint bemutatta nekünk az Intézetet, megnéztük az összes műszert, illetve megtudtuk a működési elvüket is. Például láttunk egy régebbi NMR-készüléket, enzimreakciókat, tömegspektrométert, flowkémiához használt eszközökett. Egy kísérlet során karbonsavamidot állítottunk elő. Egy fájdalomcsillapító tulajdonságokkal rendelkező molekulához egy tercier amint kapcsoltunk, mivel az utóbbi vegyületnek van transzportja a vér-agygáton, ezáltal be tud jutni vele az agyszövetbe a célmolekula is. Kétféle módszert próbáltunk ki. Az egyik során a két vegyületet közvetlenül egymáshoz adtuk, míg a második esetben oldószert is alkalmaztunk. Oldószer nélkül a reakció jóval gyorsabban végbement. A bepárlás és a vákuumszűrés után megkaptuk a termék sárgásfehér színű kristályait. A reakció lefolyását és a készterméket is VRK-val ellenőriztük.
Gyógyszeranalitikai Intézet
Itt egy nagyon érdekes kísérletben vehettünk részt dr. Szakonyi Gerda vezetésével. A bélrendszerünkben is gyakori Escherichia coli baktérium akriflavinrezisztenciáját vizsgáltuk. Egy másik baktériumban (Brucella melitensis) megtalálható egy transzportfehérje, amely képes kipumpálni a sejtplazmájából az akriflavint, így az antibiotikum hatástalan ellene. Az E. coli baktérium egyik saját fehérjéje kb. 30%-os szekvencia homológiát mutat erre, így felmerül a kérdés, hogy vajon felelős-e az akriflavinrezisztenciáért? A kísérlethez növekvő antibiotikum-koncentrációjú táptalajra E. coli baktériumokat szélesztettünk, majd azok inkubálásra kerültek. A kísérlet eredménye másnapra lett meg. A kontroll csoporthoz képest (amikhez üres plazmid lett adva) a feltételezhetőleg antibiotikumrezisztenciát hordozó plazmiddal kezelt sejteknél növekedést tapasztaltunk, tehát valóban rezisztencia alakult ki.
Gyógyszerhatástani és Biofarmáciai Intézet
Ez az intézet volt a személyes kedvencem. Dr. Bózsity-Faragó Noémi, dr. Kanizsainé dr. Minorics Renáta és dr. Sztojkov-Ivanov Anita nagy-nagy szeretete és lelkesedése, amivel fogadtak minket nagyon megérintett, és a témák közül, amikkel a héten találkoztunk ez állt hozzám legközelebb. Először megtekintettük a kisállatműtőt és megismerkedtünk az állatkísérletekre vonatkozó szabályokkal. Másnap egy áramlásos citometriássejtciklusanalízis vizsgálatot végeztünk el. Bepillantást nyerhettünk a sejtekkel történő steril munkavégzés rejtelmeibe és kihívásaiba. A számunkra már korábban tenyésztett sejtekről először leszívtuk a táptalajt majd átmostuk PBS-sel, hogy az antitripszint inaktiváljuk. Ezt követően tripszin emésztő enzimet adtunk hozzá, hogy az adherens fehérjéket megeméssze, és a sejteket fel tudjuk szedni, majd átpipettázni Eppendor-fcsövekbe. Ezt mind steril fülkében kellett elvégeznünk, hogy ne fertőzzük be a sejteket. Ez egészen új tapasztalat volt számomra, de nagyon megtetszett. Újabb mosás, centrifugálás és alkoholos fixálás után jöhetett a festés. Ehhez propidium-jodidot alkalmaztunk, ami képes kötődni a DNS-hez, ezáltal annak mennyiségét mérhetővé teszi. A készülék egy-egy sejtre bontotta a sejtszuszpenziónkat, majd lézerrel világította meg. Több detektor mérte a fényszórás mértékét, amiből a sejtek méretéről, illetve granuláltságáról kaptunk információkat. Mi csak egyféle sejtet vizsgáltunk, de ha többféle is van a sejtszuszpenziónkban akkor azok is jól elkülöníthetők, és a számuk is megmondható ezzel a módszerrel. A sejtciklusmeghatározáshoz a sejtek fluoreszenciáját mértük. Mivel a sejtciklus különböző fázisaiban különböző a DNS-tartalom (kivéve G2/M), így meg tudtuk mondani, hogy az adott ciklusban, hány sejt van. Ez a módszer nagyon hasznos a kutatócsoport számára a citotoxikus anyagok vizsgálata során.
A labormunka mellett kis ízelítőt is kaptunk a sejtlabor egyéb kutatási témáiból, és hasznos tanácsokat az egyetemet és a későbbi kutatói pályát illetően.
Klinikai Gyógyszerészeti Intézet
Egy délelőttöt a klinikai gyógyszerészek munkájának megismerésével töltöttünk a Szent-Györgyi Albert Klinikai Központ Központi Gyógyszertárában. Ez a a gyógyszerészetnek az a területe, amely a kórházakban, a közvetlenül a betegágy mellett működik. Körbevezettek minket, megmutatták, hogy onnantól kezdve, hogy a gyógyszer megérkezik, milyen ellenőrzéseken esik át, hogyan tárolják, adagolják és csomagolják kis tasakokba, hogy az a betegekhez juthasson. Ugyan csak kívülről, de a speciális infúziók készítésére használt steril labort is megtekinthettük. Sajnos osztályra nem tudtunk felmenni, de így is nagyon sok érdekes információval gazdagodtunk az ott-töltött idő során.
A Nemzeti Tudósképző Akadémia, valamint a Gyógyszerésztudományi Kar oktatói és hallgatói szervezésében egy igazán tartalmas és érdekes hetet tölthettünk Szegeden. Köszönjük!
Csernyák Milán és Fodor Virág
