Biokémiai tömegspetrometria és alkalmazása az orvosi diagnosztikábanVékey Károly
A tömegspektrometria hosszú idő óta a szerkezetkutatás és az analitika egyik legszélesebb körben alkalmazott műszeres módszere. A gyógyszeripar, a környezetvédelem és a kémia számos területén használják. Az utóbbi években a tömegspektrometria alkalmazása jelentős mértékben a biokémiai és orvosi kutatások irányába mozdult el.
Ezek az új kutatási irányok a meglevő társadalmi elvárásokat elégítik ki, megvalósításuk pedig úttörő jelentőségű kutatási eredményeknek köszönhető. A modern társadalmakban ugyanis egyre nő az igény az életminőség javítására, a tudománytól pedig ennek megfelelően egyre nagyobb mértékben elvárt, hogy ezt az igényt kielégítse. Ennek egyik látványos megvalósulása az orvosi kémiai, orvosi analitikai kutatás-fejlesztés előretörése. A tömegspektrometria ilyen irányú alkalmazását az új ionizációs módszerek (az úgynevezett elektroporlasztás és a MALDI ionizáció) kifejlesztése forradalmasította, lehetővé téve makromolekulák (első sorban proteinek) és komplex keverékek (így például testfolyadékok) vizsgálatát. Ezek eredményeképp a tömegspektrometria szemünk láttára válik mind a biokémia, mind az orvosi analitika egyik fő eszközévé, melynek fontosságát a 2002 évi Nobel díj jól jelzi.
Az MTA Kémiai Kutatóközpontban ennek jelentőségét elsők között felismerve, nemzetközi tendenciákkal összhangban, új kutatási témákat indítottunk. Kutatásaink részben módszertani, részben metodikai, részben gyakorlati célfeladatok megoldására irányultak és irányulnak.
Módszertani kutatásaink célja részben a kutatás hatékonyságának növelése. Ennek érdekében olyan számítógépes programcsomagot szeretnénk létrehozni, amely a kutatás jelenleg legidőigényesebb lépését, a spektrumok értékelését segíti, automatizálja. Metodikai kutatásaink olyan új ionizációs módszerek kifejlesztésére irányulnak, melyek a biológiai, orvosi alkalmazások lehetőségeit jelentősen kibővíthetik.
A gyakorlati célfeladatokat magába foglaló orvosi analitikai munkáinkat kórházakkal és klinikákkal együttműködésben végezzük, ennek során mind kis molekulák, mind pedig makromolekulák kimutatásával, szerkezetvizsgálatával foglalkozunk. Mindkét esetben a cél különböző betegségek korai, megbízható kimutatása, mely a diagnosztikát, így végső soron a sikeres gyógyítást segíti. Feladataink változatosak: ismert, nemzetközileg bevált módszerek hazai bevezetése, gyakorlati alkalmazása – erre példa az újszülöttkori anyagcsere rendellenességek szűrése. Másik példa különböző metabolitok, így például egyes szteroidok vérből történő kimutatása, kvantifikálása. Ez esetben a feladat első lépése a módszerkidolgozás, melyet az egészséges és beteg szervezetre jellemző mennyiségi arányok meghatározása követ. Ezt az orvosi indítású témát a későbbiekben nagyszámú beteg esetén ellenőrizzük, majd előkészítjük az orvosi gyakorlatba történő bevezetését. Új, diagnosztikai célra alkalmas marker-vegyületek keresése izgalmas, nem kevésbé fontos feladat. Részletesen foglalkoztunk osztályunkon egy új, a daganatos betegségek korai kimutatását lehetővé tevő marker, az AGP glikoprotein szerkezetvizsgálatával. Sikeresen kimutattuk, hogy a glikozileződés a betegségre igen jellemző mintázatot mutat. A proteomika eszköztárát felhasználva dolgozunk, hogy ez a vegyület sikeres, széles körben elfogadott onkomarker lehessen.