Budapesten lesz a világ biotechnológiai iparának motorja? A végső cél olyan agy-számítógép interfészek megalkotása, amelyek közvetlenül az agyba tudják közvetíteni az információt – Rózsa Balázs és Roska Botond budapesti BrainVisionCenter kutatóintézete a látás helyreállítása érdekében folytatnak rendkívül izgalmas, jövőbe mutató kutatásokat!
Farkas Anita írása a Mandiner hetilapban
A Budapesten élő Rózsa Balázs még gimnazistaként döntötte el, hogy egyszer megméri, hogyan működik az agy, majd a párhuzamosan elvégzett orvosi egyetem és fizika szak után a budapesti Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetben (KOKI) megépítette az első mikroszkópját.
Méghozzá nem is akármilyet. Az agy- és idegsejtek működését vizsgáló kutatásokhoz szükséges úgynevezett kétfoton-lézermikroszkóp, amit a KOKI akkori szűkös költségvetése miatt részben az intézet pincéjében lévő, leselejtezett mikroszkópok alkatrészeiből rakott össze, lehetővé tette, hogy a kutatók nagy felbontásban és kellően gyorsan vizsgálhassák élő állatok agyát – Európában elsőként.
A prototípus folyamatos továbbfejlesztésének eredménye mérési rekord és egy saját cég lett: a Femtonics immár tizenöt éve gyárt high-tech mikroszkópokat,
E berendezések ráadásul nem csak „egyszerű” mérésre alkalmasak. Mivel képesek térben aktiválni a sejteket, a kutatók munkáját duplán segítik; nem véletlen, hogy ma már világszerte több mint száznegyven labor használja valamely fajtájukat.
Így például a Bázeli Molekuláris és Klinikai Szemészeti Intézet (IOB) is, amelynek az élén egy hasonlóan innovatív gondolkodású magyar kutató, az idegtudományok nemzetközi hírű professzora, Roska Botond áll.
Az ő nevét akkor ismerte meg a szélesebb közvélemény, amikor néhány éve szenzációként járta be a világsajtót:
A Roska Botond által kidolgozott eljárásnak a laikusok számára is megérthető lényege, hogy egy új, vírusalapú technika kifejlesztése révén a retinaszövet fényérzékennyé válik, egy virtuálisvalóság-szemüveg pedig felerősíti a képet.
Eddig öt emberen sikerült így segíteni, akik a semmiből képessé váltak a tárgyak körvonalának érzékelésére.
A két kutató története tavaly ért össze, amikor közös intézetet alapítottak Budapesten. Az Innovációs és Technológiai Minisztérium támogatásával elinduló BrainVisionCenter Kutatóintézet és Kompetenciaközpontban (BVC) több tevékenységet is végeznek párhuzamosan, így a Roska Botond-féle látás-helyreállítási alapkutatási program megvalósítását, a központi idegrendszeri betegségek (depresszió, demencia, epilepszia) diagnózisához és terápiájához szükséges alapkutatási folyamatok előkészítését és megvalósítását, illetve a fény és az agy kölcsönhatására épülő optikai rendszerek folyamatos fejlesztését.
A cél, hogy
úgy, hogy közben a folyamatos eszközfejlesztések és -eladások által ráadásul gazdasági hasznot is hajt az országnak.
„Balázs munkáját már a kétezres évek eleje óta figyelem. A mikroszkópjai révén a neve már fiatal korában ismertté vált az idegtudományok világában, azóta is szinte minden tudományos konferencián megjelennek az általa fejlesztett berendezések, a neves szaklapokban publikált cikkeiről nem is beszélve. Hogy mikor találkoztunk először, arra már nem nagyon emlékszem, de lényegében tizenöt éve dolgozunk együtt, tavaly óta már hivatalos, intézeti keretek között is” – meséli Roska Botond. Megemlítve gyorsan egy harmadik magyar, a Semmelweis Egyetem Anatómiai, Szövet- és Fejlődéstani Intézetében dolgozó Szabó Arnold nevét is, aki szintén tudományos rekorder: elsőként jött rá, hogyan lehet életben tartani az elhunytak retináját csaknem három hónapig. Ez óriási előrelépés abban, hogy a génterápia tesztelhető legyen még azelőtt, hogy a betegeken alkalmaznák.
„Mivel mindketten folyamatos kapcsolatban voltunk Botonddal, egyre többször jutott eszembe, mennyivel hatékonyabb lenne, ha közös tudásunkat egy platformra terelnénk – veszi át a szót Rózsa Balázs. – Annál inkább is, mert úgy láttuk, hogy Arnold módszerét nemcsak a szem-, de az agybetegségre is rá lehetne húzni. Leegyszerűsítve erről szól a BVC: Botond forradalmian új molekuláris biológiai terápiás technikái Arnold rendszerének köszönhetően váltak kitesztelhetővé, amire a mérnökcsapatommal együtt újabb és újabb műszerek megépítésével tudunk reagálni.”
Ahhoz, hogy minél több módszerből szülessen új orvosi diagnosztikai és terápiás eljárás, a BVC kutatói olyan világhírű orvosokkal dolgoznak együtt, mint Erőss Loránd idegsebész és Nagy Zoltán Zsolt szemész.
Az új műszerekre jó példa az a háromdimenziós mikroszkóp, amit Roska Botond bázeli intézetének kérésére már a BrainVisionCenter keretein belül építettek,
A Femtonics által korábban létrehozott gyors, 3D lézermikroszkópnak is fontos szerepe van nemcsak a látás-helyreállítási kutatásokban, de a memóriatárolás megfejtésének folyamatában is. Az eszköz segítségével Losonczy Attila, a New York-i Columbia Egyetem Zuckerman Intézetének kutatója nemrégiben áttörést ért el; Balázzsal közösen végzett kísérletei jelentős mértékben hozzájárulhatnak ahhoz, hogy a jövőben a tanulás- és memóriacsökkenéssel járó neurológiai és pszichiátriai betegségekben a kóros változásokat ellensúlyozni lehessen.
A vágyott végállomás mintha egy science fiction regény eleme lenne: a cél olyan agy-számítógép interfészek megalkotása, amelyek közvetlenül az agyba tudják közvetíteni az információt.
„Egyelőre azért óva intenék mindenkit a csodavárástól a vakság vagy mondjuk az Alzheimer-kór gyógyítása terén – hűti le gyorsan a kedélyeket Rózsa Balázs. – Ez egy hosszú folyamat, amihez mi is hozzátesszük a magunkét, de még rengeteg megoldandó probléma áll előttünk. Ezért fontos, hogy az alapkutatás és a technológia együtt fejlődjön, mert csak így, közösen léphetünk előre apránként; erre jók a hozzánk hasonló, többféle tudást összeforrasztó, gyors reagálású intézetek, amelyekben az alapküldetésen felül új, áttörő találmányok tudnak születni. A covidjárvány alatti válságban fejlesztettünk például egy olyan orvosi terméket, amely forradalmi újításként a mozgó, folyamatosan pulzáló agyban képes nanométeres felbontású térbeli mérésekre – ez újat hozhat más tudományterületeken, így például a daganatos betegségek diagnosztikájában vagy a laporoszkópiás eljárásokban is. Mi egyelőre annyit tudunk garantálni, hogy minden évben előállunk egy ehhez hasonló technikai áttöréssel, bízva abban, hogy az ötleteinket a magyar ipar és tudomány környékén létrejövő cégek hasznosítani tudják, akár tovább is fejlesztik.
A high-tech a 21. század hívószava,
amelyik állam ebbe nem fektet pénzt, pillanatok alatt lemarad a globális versenyben.”
Szerencsére erről elég hamar sikerült meggyőzni az itthoni döntéshozókat is. Az ugyanis a kezdetektől egyértelmű volt, hogy a BrainVisionCenternek Magyarországon kell dolgoznia, szorosan együttműködve Roska Botond 2018-ban Bázelben létrehozott, a kezdeti hatról mára százhetven fősre duzzadó saját intézetével.
„Nemcsak azért, mert Szabó Arnold és én itt élünk és dolgozunk, hanem a berendezéseket, műszereket megtervező és megépítő magyar mérnöki gárda miatt is. A nyugati világban, az USA-ban pláne, senki nem tudná ezeket a gyakran többdiplomás, nemritkán a fizikához, a matematikához és a biológiához is magas szinten értő szakembereket megfizetni. És hát valljuk be őszintén, ez a felfedező-kutató terület nem is érdekli őket annyira, inkább elmennek a nagy datacégekhez tízszer annyi fizetésért. Nálunk viszont a csapat nagy része kihívásnak, sőt küldetésnek tekinti a munkáját, örül, hogy komplex gondolkodást igénylő komplex feladatok megoldásán törheti a fejét” – mondja Rózsa Balázs.
Roska Botond szerint a jövő orvos-kutatói számára is hasonlóan elengedhetetlen, hogy egyszerre több tudományágban is jártasak legyenek.
mert az abban való jártasság nélkül nem lehet egy adott megértési szint fölé kerülni
. „A természet törvényei igazak a biológiában is, a természet és a fizika törvényeit pedig matematikával írjuk le; ez a tudomány elsődleges nyelve. Nekem szerencsém volt, mert mérnök édesapám (Roska Tamás Széchenyi- és Bolyai-díjas villamosmérnök, informatikus, akadémikus – a szerk.) korán megszerettette velem, és bár nagyon különböztünk egymástól, a matematika mint közös nyelv mindig összekötött minket. De nyilván a legtöbb embernek ez korántsem ilyen természetes. Ezért furcsállom például, hogy a magyar orvos- és biológusképzésben nincs alapos matematikaoktatás, ezt, úgy gondolom, sürgősen pótolni kellene. Azért nincs olyan nagy vész, mert a gimnáziumi oktatásunk, legalábbis a nagy múltú középiskolákat tekintve, egyelőre tartja magát.”
Rózsa Balázs pedig rögtön megerősíti a professzor szavait. „A Femtonicsban tizenvalahány éve és most már a BVC-ben is folyamatosan felvételiztetek. A tesztben mindig van egy elég bonyolult logikai feladatsor, illetve a végén egy-két elgondolkodtató matematikai feladvány olyan típusú kérdésekkel például, hogy mennyi egy méter Duna súlya. A lényeg, hogy ilyenkor hangosan kell beszéltetni az illetőt, mert csak akkor látni a teljes képet a gondolkodásáról: hogyan definiálja a feladatot, hogyan húz fel rá különböző modelleket, milyen gondolkodási ív mentén jut el a megoldáshoz. Azt tapasztaltam, hogy akik ebben a részben jól teljesítenek, azok később a munkában is sikeresebbek.”
A jelentkezőket pedig mindig nagy szeretettel várják, köztük az egyetemistákat is, hiszen a jövőben nemcsak kutató-fejlesztő, de oktatóközpontként is szeretnének funkcionálni, részben kinevelve a saját utánpótlásukat.
A másik fontos dolog a BVC nemzetközi kapcsolatainak kiterjesztése. Roska Botond neve szerencsére olyan hívószó szerte a világon, hogy
és szakmai konferenciák szervezésében is gondolkoznak. Mert – ahogyan Rózsa Balázs fogalmaz – hisznek abban, hogy a BrainVisionCenter nemcsak Magyarország, hanem az egész világ biotechnológiai iparának motorja lehet.
Femto3D Atlas
A Femtonics legfőbb terméke ma a Femto3D Atlas nevű 3D lézermikroszkóp, amely egymilliószor gyorsabban mér, illetve stimulál, mint a versenytársak mikroszkópjai, sőt sikerült vele elérni, hogy a másodperc ezredrésze alatt, gyakorlatilag az agy működési sebességével megegyező idő alatt történhessenek meg a mérések. A mikroszkóp eredetileg 11 500 alkatrészből állt, az első típusok megépítése több mint egymillió euróba került. Mivel az idegtudományi kutatóknak csak kevés esetben van ennyi pénzük egy berendezésre, muszáj volt a gyártást is költséghatékonyabbá tenni. A minőség további javítása mellett négy év alatt végül a tizedére csökkentették az alkatrészek számát, egyben a berendezés árát.
***
***
***
***
***
***
A kulcs a virtuális valóság
A BrainVisionCenterben a neurobiológia és a VR-technika ötvözése is zajlik, egyelőre egereken kísérletezve. Rózsa Balázsék kollaborációs partnerükkel, Dobos Gergellyel arra jöttek rá, hogy az eddigi látáskutatások nem voltak igazán alaposak, sokak szerint ugyanis az egerek nem is látnak igazán, mások pedig csupán egy monitor képét mutatták az állatoknak, ám mivel azt nem tudják értelmezni, így a reakcióik sem vizsgálhatók megfelelően ilyen eszközökkel. Ha viszont az egér egy VR-sisakot kap, mások lesznek a reakciói, illetve az így kapott vizuális ingerekre adott válaszait is pontosabban lehet mérni. A Moculus névre hallgató VR-sisak fejlesztése hosszú ideig tartott és nehéz volt, de a végén sikerült az egereket tériszonyossá tenni: megtorpannak a mélységet látva.
Az új eszközt a 3D lézermikroszkóppal kombinálva lehetővé vált a neuronok tüzelési mintázatain keresztül megérteni, hogy a környező világ hogyan reprezentálódik az agyban, azaz hogy a látás elemi komponensei milyen aktivitási mintázatokat váltanak ki. A folyamatot meg is tudták fordítani a kutatók: a mintázatokat mesterségesen generálva és a 3D mikroszkóppal visszavetítve az egerek agyába egyfajta mesterségeslátás-élményt tudtak létrehozni. Ha mindezt a humángyógyászatban is lehetne alkalmazni, az hatalmas előrelépést jelentene a vakság gyógyításában: ha közvetlenül az agykéregbe lehetne ültetni a vizuális információt, nem feltétlenül kellene a látásközpontig eljutni. E módszerrel akár meg is lehet tanítani látni valakit, aki egyébként erre nem lenne képes, ha nem is teljesen valósághűen, de sokat javítva az életminőségén. Rózsa Balázs és Roska Botond szerint mindez hét-nyolc év múlva lehet reális, ha már lezajlottak a humánterápiás tesztek.
***
Roska Botond
1969-ben született Budapesten. Svájcban élő neurológusprofesszor, a látásvisszaállító génterápia kutatója. A Zeneakadémia cselló szaka után a Semmelweis Egyetem általános orvosi karán szerzett diplomát, közben az ELTE matematikus szakára járt, 1995 és 2002 között a Berkeley-i Kaliforniai Egyetemen neurobiológiát tanult. 2010 óta a bázeli Friedrich Miescher Orvosi Kutatóintézetben irányítja a látás interdiszciplináris vizsgálatával foglalkozó kutatócsoportot. 2014-től a Bázeli Egyetem orvostudományi karának professzora, 2018-tól a bázeli Molekuláris és Klinikai Szemészeti Intézet egyik alapító igazgatója. Számos egyéb elismerése mellett 2019-ben első magyar tudósként elnyerte a Nobel-díj előszobájaként emlegetett Louis Jeantet-díjat, és megkapta a Magyar Szent István-rendet.
Rózsa Balázs
1974-ben született Budapesten. Orvos, fizikus, az idegtudományok doktora. PhD fokozatát 2007-ben szerezte az MTA KOKI-ban, ahol 2005 óta a 3D kétfoton-mikroszkópokat fejlesztő csapat vezetője. A Femtonics Kft. alapító ügyvezetője, tudományos igazgatója, 2010-től csoportvezető az MTA KOKI-ban és a Pázmány Péter Katolikus Egyetemen, a BrainVisionCenter Kutatóintézet és Kompetenciaközpont igazgatója. Több mint 44 szabadalom tulajdonosa, tudományos áttöréseit a világ vezető szaklapjai rendszeresen publikálják. 2016-ban csapatával elnyerte az Európai Kutatási Tanács támogatását. 2022-ben Jedlik Ányos-díjat kapott.
Nyitókép: Mandiner / Földházi Árpád
Hónapokig tartó viták után megszavazták a Kijevet támogató hatalmas segélycsomagot Washingtonban: fegyverek, lőszer és pénz érkezhet Ukrajnába. Kérdés, mire lesz elég a segítség. Hajdú Tímea írása.
A korrupciót mint kampánytémát szoros egymásutánban utasították vissza a magyarok, a törökök, a lengyelek, a szlovákok és a horvátok is.
Milyen esélyei vannak a jobboldalnak az EP-választáson és az Egyesült Államokban? Mit gondol a Magyar Péter-jelenségről? Interjú az Alapjogokért Központ főigazgatójával.
A CPAC kiváló alkalom a személyes kapcsolatok továbbépítésére.
Kulcsfontosságú választásokat előz meg az idei CPAC Hungary, amelyre a világ minden tájáról érkeznek hazánkba konzervatív politikusok és véleményformálók. Megnéztük, hogyan áll most a jobboldal szénája Európában és az Egyesült Államokban.
Az uniós jog elsőbbségét feltételekhez kell kötni, nemzeti alkotmányos pajzsok elfogadására van szükség, és olyan bírókra, akik készen állnak alkalmazni – véli Anne-Marie Le Pourhiet francia alkotmányjogász, aki az MCC Reclaiming our European Future című nemzetközi konferenciáján járt hazánkban.
EP-képviselőknek nem tetszik, hogy nagy nemzetközi cégek olyan felületeken, csatornákon hirdetnek, amelyek oroszbarát narratívát közvetítenek.
A kérdés a kábítószer termesztésére, birtoklására és korlátozott személyes használatára is vonatkozik majd.
