A csoport vezetője

Mike Árpád tudományos főmunkatárs

A csoport tagjai

Lukács Péter tudományos segédmunkatárs

Pesti Krisztina doktorjelölt

Szabó Anett doktorjelölt

Aktivitás

Kutatási témák

Kutatócsoportunk elsődleges célja az idegrendszerre ható gyógyszerek működésének megértése. Az opto-farmakológia összefoglaló elnevezés azokra a módszerekre, amely fényérzékeny (fény hatására aktiválódó) gyógyszer- vagy gyógyszer-jellegű molekulákat alkalmaz. Célunk egy speciális vegyületcsalád, az azidált fotoaktív anyagok kipróbálása, és segítségükkel az ideghálózatok működésének felderítése.

A gyógyszermolekulák a szervezetben dinamikusan kötődnek majd leválnak célfehérjéikhez (ill. célfehérjéiktől); a hatás mértéke attól függ, hogy melyik folyamat gyorsabb. Mivel a leválás (disszociáció) sebessége állandó, míg a kötődés (asszociáció) sebessége koncentrációfüggő, a koncentráció növelésével eltolható az egyensúly, és nagyobb hatás érhető el. Az azidált anyagokra az jellemző, hogy megfelelő hullámhosszú fény hatására kovalensen kötődnek a célfehérjéhez, ezért a fényimpulzusokkal elérhető hogy a bevilágított területen megszűnjön a disszociáció, vagyis a teljes hatás kialakuljon hatástalanul kis koncentráció jelenléte esetén is.

A kovalens kötésnek köszönhetően fehérjekémiai módszerekkel vizsgálhatóvá válnak olyan gyenge interakciók is, mint például a feszültség-függő nátriumcsatorna és gátlószereinek kölcsönhatása. Ez hozzásegíthet minket a helyi érzéstelenítők hatásmechanizmusának megértéséhez, kötőhelyük feltérképezéséhez, ezáltal hatásosabb gyógyszerek fejlesztéséhez.

Ha a fénysugarat pontosan célozni tudjuk, elérhető, hogy a gyógyszereket is pontosan célozva egy sejtcsoporthoz, egyetlen sejthez, vagy akár egy idegsejt valamelyik részletéhez (axon-szakasz, dendrit-ág, egy specifikus szinapszis, stb) kössük. A fényimpulzus pontos célzása a két-foton technológiával megoldható. Elérhető tehát egy ideghálózat elemeinek célzott gátlása vagy serkentése, vagyis a neuronhálózat "átrajzolása". Ez lehetséges idegsejt tenyészetekben kialakult hálózatokon, agyszeleteken, és in vivo (élő, teljes állat esetében) is. Ezek a kísérletek segítenek majd abban, hogy a hálózat-szintű idegrendszeri jelenségeket jobban megérthessük.

Együttműködések

Hazai

Nemzetközi

Támogatók

Legfontosabb publikációk