Az emberi szervezetben lejátszódó folyamatok, a veleszületett és szerzett genetikai betegségek hátterének megismerése napjaink egyik legnagyobb tudományos kihívása. Mivel a gerinces fajok (ideértve az embert is) genetikailag viszonylag közel állnak egymáshoz, a kutatók az ilyen vizsgálatokhoz szívesen alkalmaznak különféle modellállatokat, amelyek közül a zebradánió (zebrahal) az egyik a legelterjedtebb. A zebradánió szervezetében lejátszódó folyamatok, a veleszületett genetikai rendellenességek vizsgálata nagymértékben megkönnyítheti az akár 95-98%-ban megegyező genetikai állománnyal rendelkező emberi fajnál (elsősorban a mesterséges környezeti hatások miatt) bekövetkező genetikai változások megértését és elemzését.

A szoftverfejlesztés céljából kidolgozott módszer olyan automata, fenotípusos analizáló berendezés megalkotása volt zebradánió halfajra, amely a hosszú kiértékelési időt a töredékére csökkentheti, így lehetővé teheti az eredmények minden eddiginél pontosabb és gyorsabb humánvonalra történő visszavezetését. A berendezés halembriókról – a maga által készített – fényképeken nagyon nagy pontossággal térképezi fel az egyes szervek alakjában történt elváltozásokat.

 

Az eddigi eredmények:

  • Elkészült a megvalósításhoz szükséges teljes kísérleti protokoll.
  • Sikerült meghatározni a fejlesztés egyik eszközének, a fluoreszcens sztereomikroszkóp számára fontos alapadatait, és elkészült a mozgató plate prototípus is.
  • Kiválasztották a referencia-vegyületeket a fejlődési rendellenességekkel terhelt halembriók kialakításához.
  • Elkészült a 24, 48, 72 és 96 órás standard fejlődésű, normál zebradánió-embriók és a 3 hónapos adult egyedek fényképes anatómiai atlasza.
  • Kidolgozták a halak szervméretét elemző szoftver prototípusát, amelyet embriók ezrein vizsgáztattak.

 

A kutatás és fejlesztés legfőbb újdonsága az elemző szoftver kifejlesztése. A szoftver működésének alapelve az, hogy összeveti az előzőleg mesterségesen szennyezett környezetbe helyezett tesztegyed reakcióit, illetve az elváltozásokat a kontrolladatokkal. Az eredményeket a rendszer beolvassa az adatbázisba, a különböző kontrollnak kijelölt területekhez, pl. szervekhez, szervrészletekhez, GFP-vel (Green Fluorescent Protein, vagyis zölden fluoreszkáló fehérje) jelölt területekhez képest felméri a szennyező anyagokkal „kezelt” élőlényekben bekövetkező elváltozásokat, elemzi az elváltozások mértékét (amelyekből később következtetések vonhatók le), valamint fényképes dokumentációt készít róluk.

A berendezés használatával gyorsabb lehet egy-egy genetikai eredetű humán betegség hátterének megismerése, a gyógyításhoz szükséges terápia kidolgozása. Segíthet a közvetlen humán gyógyászati felhasználáson túl a vegyipari, biotechnológiai, orvosi kutatásokkal foglalkozó cégeknek és a környezetvédelem bizonyos területein is sikerrel alkalmazható itthon és külföldön egyaránt.

Az elemzőszoftvert a Grepton Zrt. itthon és nagyvilágban szeretné eladni; a fejlesztések várhatóan a megvalósítás utáni negyedik év végére térülnek meg.