Krausz Ferenc: Az Európai Uniónak kettős mércéje van Magyarországgal szemben

Krausz Ferenc 2023-ban Pierre Agostinivel és Anne L’Huillier-vel kapta meg közösen a fizikai Nobel-díjat az attoszekundumos fizikában elért eredményeikért. Az attoszekundum a másodperc milliárdodrészének milliárdodrésze, olyan rövid időegység, hogy attoszekundumból több van egy másodpercben, mint ahány másodperc telt el az univerzum létrejötte óta.

Azért érdemes attoszekundumokról beszélni, mert a molekulákban és atomokban található elektronok ilyen időléptékben mozognak. Krausz Ferenc nagy áttörése az attoszekundumos lézerimpulzus volt, ami lehetővé tette, hogy „lefényképezzék” az elektronok mozgását. Ő maga sokszor ahhoz hasonlítja a módszert, mint amikor egy becsapódó puskagolyót egy rövid záridejű kamerával lefotózunk, majd a fotókat egymás mögé rakjuk, így kijön egy lassított felvétel arról, mi is történik tulajdonképpen a szabad szemmel felfoghatatlan időintervallumban. Ugyanez a helyzet az elektronokkal is, csak ezúttal a puskagolyó az elektron, a fényképezőgép pedig az attoszekundumos lézer.

„A cél az elektronok mozgásának megfigyelése a lehető legkisebb dimenzióban, amibe ezek a részecskék be vannak szorítva, vagyis az atomban és a molekulában. Ezeket az elektronmozgásokat, vagyis ezeket a parányi, mérhetetlenül picike részecskéket kizárólag fénnyel tudjuk kontrollált módon elindítani és megfigyelni. Ez az attoszekundumos fizika alapja” – mondta Krausz Ferenc a Budapesti Műszaki Egyetemen tartott szombati előadásán. Krauszt az előadása előtt tüntették ki, a Műegyetem és a Neumann Társaság Neumann professzori címét kapta meg, míg Matolcsy György jegybankelnök a BME díszpolgára lett.

A kutató adott a nézőknek egy gyorstalpalót arról, hogyan fedezték fel az elektront és annak tulajdonságait, és arról is, hogy 2001 és 2002 között a Bécsi Műszaki Egyetem alagsori laboratóriumában hogyan használta fel a korábbi felfedezéseket arra, hogy az elektron mozgását meg tudja jeleníteni, lefényképezni, és lassított felvételen visszaadni. A különbség a korábban említett puskagolyó és az elektronok között az, hogy tízmilliárdszorosan rövidebbé kell tenni a megvilágítási időt, hogy az elektronokat látni lehessen.

Persze ilyenkor a kutatók nem tényleges képeket kapnak, hanem olyan adatokat, mint például az áteresztett fény intenzitása, ezek alapján tudják mérni, hogy az elektron milyen állapotban volt a mérés során. Ahhoz, hogy megfelelően meg lehessen figyelni egy ilyen elektront, kell egy impulzus, ami el is indítja a mozgását, begerjeszti a molekulát, és ahhoz az impulzushoz képest késlelteti az attoszekundumos fényvillanást. Így a kezdőponttól lehet vizsgálni az elektron működését.

Halálos betegségek diagnosztizálása attoszekundumos lézerekkel

Krausz Ferencnél a fő fókusz most az, hogy a technológiát betegségek diagnosztizálására használják fel, az elektronok mozgását ugyanis meg lehet nézni a vérben található molekulákban is, és ezek alapján egyfajta molekuláris ujjlenyomatot készíteni. Ha ez az ujjlenyomat egy adott mintázat alapján megváltozik, akkor az egy bizonyos betegség megjelenését jelenti.

„Azt láttam, hogy van itt egy megoldás (az attoszekundumos lézeres impulzusokkal – a szerző), de mi a probléma?” – tette fel a kérdést a tudós. „Melyik irányba érdemes elindulni?” 2015-ben aztán rájött, hogy a különböző betegségek diagnosztikájára akarja felhasználni a módszerét.

„Minden évben 1 millió embert diagnosztizálnak tüdőrákkal, itthon valahol 5-10 ezer között lehet ez a szám” – mondta. „Közülük nagyon sokan fiatal korban kapják ezt a diagnózist, úgy, hogy soha egyetlen szál cigarettát nem szívtak el.”

„Minden olyan tudományterület, amely azt gondolja, hogy ennek a kutatásában tud segíteni, az meg is teszi, kötelességének érzi. Magyarországon sikerült a felelős döntéshozókat meggyőzni arról, hogy ez fontos, és a kutatást most olyan körülmények között végezhetjük, mint a világon sehol máshol” – tette hozzá Krausz.

A Krausz vezette, müncheni-budapesti együttműködésben megvalósuló Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központ (CMF) egy interdiszciplináris, nonprofit kutatóintézet, az orvosokból, ápolókból, lézerkutatókból, molekuláris biológusokból, mérnökökből és adatelemzőkből álló nemzetközi csapat azon dolgozik, hogy vérmintákból attoszekundumos lézeres vizsgálat segítségével megállapítsa, ha egy betegség elkezd kialakulni a szervezetben. Ezzel korai stádiumban fel lehetne ismerni a kóros állapotot, és nem kellene megvárni azt, hogy tünetek jelentkezzenek.

„A probléma az, hogy tünetek csak akkor jelentkeznek, amikor régen késő, a betegségeket a tünetek jelentkezése előtt kell felfedezni. Az egészségügyi rendszer várhatja, hogy a páciens menjen szűrővizsgálatokra, mert ő csak akkor fog, ha van rá oka.” Krausz szerint a megoldás az, ha olyan, viszonylag olcsón elérhető szűrési rendszert találnak, ami kockázatmentes, és könnyen kivitelezhető.

„Finanszírozhatósági szempontból ez óriási kihívás, mert nagyon egyszerű módszert kell találni, ami költségkímélő módon kivitelezhető. Mint a véradás. Az is fontos, hogy kockázatmentesnek kell lennie az eljárásnak. Ezeket a feltételeket csak a véralapú diagnosztika tudja kielégíteni.”

Az orvostudomány egyébként dolgozik már olyan, vérben található markerek azonosításán, amelyek egy-egy betegség jelenlétére utalhatnak, de ezek nem elegendők ahhoz, hogy a súlyos betegségeket korai stádiumban, megbízhatóan előre jelezzék. „Erre milliárdokat fordít a gyógyszeripar, inkább kevesebb, mint több sikerrel. Olyan molekulákat már találtak, amelyek koncentrációja jelentősen változik, ha egy betegség kialakul, a baj viszont az, hogy általában más is kiválthatja ezeket a változásokat, nem specifikusak a betegségre. Rendkívül sok hibás pozitív diagnózis lenne, ha ezeket használnánk. Ezért hiúsul meg a legtöbb biomarker-kutatás az utolsó fázisban.”

Krausz és csapata nem konkrét markereket keres, hanem több százezer molekulát figyelnek meg, és megpróbálnak olyan jeleket észrevenni a vérből, ami az összes molekula jelenlétéről tartalmaz információt – legalább is olyanról, amelynek mennyisége egy bizonyos koncentrációt elér.

A módszer nagyon leegyszerűsítve abból áll, hogy infravörösen gerjesztik a vérben található molekulákat, amelyek szintén infravörös fényt bocsátanak ki.

A mostani spektroszkópiai vizsgálatokkal szemben az attoszekundumos technológiának az az előnye, hogy sokkal több információt tud szerezni a molekulákból kisugárzott hullámokról, mert azok teljesen elkülönülnek a gerjesztés hullámaitól. A spektroszkópiás vizsgálatoknál a molekulákból ezerszer gyengébb jel érkezik, mint a gerjesztés, és ezeket a jeleket próbálják az állandóan gerjesztett molekulákból kihámozni. Sokkal kevésbé érzékeny módszer ez, mint az attoszekundumos megoldás.

„Mi óriási érzékenységgel tudjuk letapogatni ezeket a jeleket, a kisebb változásokat is, ha a vér molekuláris összetétele megváltozik. Ezt hívjuk a vér molekuláris ujjlenyomatának. Ez a lenyomat minden alkalommal változik, ha a vér összetétele változik, például ha egy betegség kezd kialakulni” – mondta Krausz Ferenc. Az adatokat a mesterséges intelligencia elemzi, ami egy előre meghatározott algoritmus segítségével mondja meg, mely vérminta jelez betegséget, és mely nem.

Magyar kutatás zajlik a molekuláris ujjlenyomat meghatározására

Készültek már erre Krausz Ferenc részvételével kutatások, amelyekben a tüdőrák okozta molekuláris ujjlenyomat-változását vizsgálták. 470 embert vizsgáltak, az alanyok fele tüdőrákos volt, a másik fele pedig egészséges. A 470 főt mind életkorra, mind nemre, mind BMI-re és még dohányzásra is igazították, és megnézték, hogy mennyiben más a molekuláris ujjlenyomata a beteg embereknek az egészségesekhez képest. Kiderült, hogy az 1-es stádiumú tüdőráknál 60 százalékos hatásfokkal lehetett kimutatni a betegséget, a 2-es stádiumnál 80, a 3-asnál pedig már 80 százalék felett.

„A hatásfokot két tényező befolyásolja, az egyik az, hogy a betegség mekkora eltérést okoz a molekuláris ujjlenyomatban. A másik a lila görbék szórása, vagyis az egészséges emberek ujjlenyomata. Ez is eltér ugyanis egymástól ember és ember között, és ha ezt a szórást le tudnánk csökkenteni, az egészséges emberek referenciaingadozása is kisebb lenne, az is hatékonyabbá tenné az algoritmust” – mondta Krausz Ferenc.

Egy másik kutatásban ezt is kiküszöbölték: 30 embernél figyelték meg, hogy mennyit ingadozik időben a személyes molekuláris ujjlenyomat. „A lila vonal (az egészséges emberek lenyomata – a szerző) két és félszeres mértékben kevésbé ingadozik ilyenkor. Az 1-es stádiumú 90 százalék fölötti hatásfokot mutatott így, a 2-3-as stádium pedig 95 százalék fölöttit.”

Az a terv, hogy a Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központ Együtt az egészségért vizsgálatában ezt reprodukálják. A cél az, hogy több mint 15 ezer alanyt gyűjtsenek be, és ezeket az embereket 10 éven keresztül vizsgálják majd. A projektet 3,5 éve indították, már 46 ezer vérmintát sikerült begyűjteniük. Az alanyoknak szabályos időközönként kell vért adniuk, amit a kutatócsoport elemez. „Ebből a 15 ezer emberből tudjuk, hogy sajnos 1-200 ember tüdőrákban fog megbetegedni, nagyjából 100 anyagcserezavarokban és ugyanennyi szív- és érrendszeri betegségekben. Ezek a világon az elhalálozások 75 százalékát okozzák” – mondta a kutató.

„Ezeknek a mintáknak a begyűjtése valahogy segíteni fogja ezeknek a krónikus betegségeknek a gyógyítását, még akkor is, ha az nem a mi módszerünkkel lesz” – tette hozzá.

Krausz Ferenc úgy becsüli, hogy ha a módszer működik, akkor személyenként 10-20 euróba (kb. 3900-7800 forintba) fog kerülni, ez már a kormányoknak is megéri. Ha nem is mindenkinek a szűrését fogják finanszírozni, a Magyarországon veszélyeztetett nagyjából 100 ezer emberét igen, akik magas vérnyomásban, magas koleszterinszinttől szenvednek, illetve erős dohányosok. „Érvelhető lesz, hogy legalább erre a csoportra terjesszék ki a módszer alkalmazását, megvan hozzá az infrastruktúra, minden működik, csak egy politikai döntésre lesz szükség.”

Haza kell hozni a magyar kutatókat, és megbecsülni a tanárainkat

Krausz Ferenc korábban azt nyilatkozta, hogy az 1980-as években nem volt meg Magyarországon a lehetőség arra, hogy világszínvonalú kutatásokat folytasson, ezért döntött úgy, hogy Németországban folytatja a karrierjét. Kérdésünkre, hogy ma maradna-e itthon, azt válaszolta, hogy a CMS-projektben biztosan, mert a budapesti és müncheni kutatásban tudják a lehető legrövidebb idő alatt megoldani a problémát, ha működik a módszerük. Az ELI-ALPS kutatóintézetet és a Wigner kutatóközpontot is említette, mint olyan helyeket, ahol világszínvonalú kutatás folyhat. „Gyökeresen változott a helyzet ahhoz képest, amilyen akkor volt, amikor elvégeztem a BME-t. Vannak olyan projektek, ahol abszolút jó lelkiismerettel tudom mondani ezt.”

Megemlítette a Kutatási Kiválósági Tanácsot, amelynek ő a feje, mint olyan programot, ami kifejezetten arra irányul, hogy a magyar kiválóságokat visszahozzák Magyarországra. Azt mondta, hogy az külföldön is bevett gyakorlat, hogy egy-egy kutató éveket tölt külföldön, ez jót is tesz a munkájának, de Németországban például a kutatók vissza is térnek, ez Magyarországon egyelőre nem jellemző. „Már van egy ember, akinél a visszahozás sikeres volt, de nevet nem akarok mondani” – mondta.

Arra, hogy mit gondol a Budapesti Műszaki Egyetem jelenlegi pénzügyi helyzetéről, azt mondta, hogy a kérdés túl komplex, hogy néhány rövid mondatban meg lehessen válaszolni. „Szeretném, hogy minden magyar felsőoktatási intézményben a legideálisabb körülmények között működhessen az oktatás, és ez alól a BME sem kivétel, ami az ország egyik legjobb egyeteme” – mondta a kutató. „Sajnálom, ha ez jelenleg nem így van.”

A Telex kérdésére, hogy a fiatal kutatókat milyen helyzetbe hozza, hogy az egyetemek alapítványosítása miatt elesnek a Horizon- és Erasmus-programoktól, azt mondta, hogy tragikus a helyzet, ami hosszú távon nyilván nem tartható fenn. „Bizakodom, sőt, meg is vagyok győződve, hogy hamarosan meg fog szűnni ez az állapot, maximum egy-két év alatt, ha másképp nem, bírósági úton. A magyar rendszer teljesen rásimul a Nyugat-Európában használatos rendszerre, ugyanaz a működési elv. Ez az eredménye az Európai Unió kettős mércéjének velünk szemben, nem csak ebben a tekintetben” – mondta.

Arra, hogy az Akadémiai Dolgozók Fóruma szerint feudalizmushoz hasonlít az alapítványi egyetemrendszer, azt mondta, nem tudja, jól vagy rosszul működik-e a rendszer. „Mi profitálunk belőle, sokkal nagyobb tervezési biztonságunk van a következő hat évre. Nem tudjuk, hogy a következő választásoknál mi lesz, de a szerződésünk keretében a működésünk biztosított. De azt nem tudom megítélni, hogy működik a rendszer, mert nincs tapasztalatom róla.” Azt megemlítette, hogy a projektje jelenleg a Semmelweis Egyetem alapítványával áll szerződésben, ami kvázi arra a szintre emeli őket, mint az egyetemet. Szerinte ez egy 2030-ig bebiztosított szerződés.

A tanárok helyzetéről azt mondta, hogy ez egy kulcskérdés, főleg egy olyan országnak, amelynek az a jövőképe, hogy szeretne a leghamarabb a világ élvonalába tartozni mind az életszínvonal, mind az értékteremtés képességének tekintetében.

„A lehető legnagyobb hangsúlyt kell helyezni arra, hogy a tanári pályára a legmotiváltabb, legrátermettebb tanárok menjenek, és ezt nem lehet másképp, mint anyagi megbecsüléssel”

– mondta. Megemlítette, hogy György László, a Nemzetgazdasági Minisztérium kormánybiztosa egyeztetett vele egy tanulmányról, amely azt mondta ki, hogy a lehető leghamarabb az OECD-országokon belül a tanároknak a diplomások átlagfizetésének 80 százalékát kell keresniük. „Kikérte a véleményemet a tanulmányról, ezzel kapcsolatban azt mondtam, hogy ez egy jó lépés, de csak rövid távon, mert minimum a 100 százalékot kell megcélozni középtávon. Ezt be is építette az anyagba.”

Krausz Ferenc az előadásában azt is elmondta, hogy a Lágymányosi Campuson épül egy kutatóközpont, a CMF és a Magyar Nemzeti Biobank közös épülete, aminek a tervezése a napokban indult el. Az átadást 2027-re tervezik.