Egy lábjegyzetből nőtt ki a Nobel-díja, először kinevették, aztán forradalmasította az élettudományokat

Ha dönthetünk, hogy két kutatási projekt közül a diabétesz kezelésére irányulót támogatjuk, vagy azt, amely a baktériumok védelmi mechanizmusait vizsgálja, valószínűleg az előbbit tartanánk hasznosabbnak. 1969-ben az amerikai kormány másképpen döntött. A felfedezés, hogy a baktériumok képesek DNS-t vágni, számos jelentős tudományos eredményhez vezetett, többek között a rák és a stroke kezelése, vakcinák, antibiotikumok terén.

Ezzel a gondolattal kezdődött Martin Chalfie amerikai neurobiológus, a Columbia Egyetem professzorának szegedi előadása, amelyben az alapkutatások jelentőségéről beszélt, és azt is elmesélte, hogyan kapott Simomura Oszamuval megosztott kémiai Nobel-díjat a zölden fluoreszkáló fehérje (GFP) és felhasználási területeinek felfedezéséért.

Szegeden 23. alkalommal szervezték meg a Nobel-díjasok és tehetséges diákok találkozóját, amelyen részt vett Shahrokh Shariat, a Bécsi Orvostudományi Egyetem Urológiai Osztályának professzora és elnöke, valamint Ole Petersen dán orvos és fiziológus. Őt többször is jelölték Nobel-díjra a kalcium-jelátvitel felfedezéséért, emellett a Nemzeti Tudósképző Akadémia programjának egyik kezdeményezője is volt.

A három tudós ellátogatott a szegedi Radnóti Miklós Kísérleti Gimnáziumba is, ahol a diákok azt a feladatot kapták, hogy néhány kitalált covid-betegről a genetikai adottságaik és más tényezők, például az életkoruk alapján döntsék el, milyen típusú gyógyszert kell nekik adni. „Többé-kevésbé tudják, mit csinálnak” – mondták a program szervezői a diákokról kedvesen, amikor a tudósok megérkeztek.

Ezután a tanulók előadták a vendégeknek, hogyan öröklődnek a gének, és hogy mi alapján döntik el a gyógyszer típusát. „Igen, tisztában vagyok vele, én tanítom ezt” – mondta viccelődve Martin Chalfie az egyik fiúnak.

Véletlen felfedezések

A konferencia a József Attila Tanulmányi és Információs Központban folytatódott, itt beszélt Martin Chalfie is a tudományról. „Ha az eredmény megerősíti a hipotézist, egy mérést végeztél. Ha ellentmond a hipotézisnek, akkor felfedezést tettél” – idézte előadásában Enrico Fermi fizikus gondolatait. A legnagyobb tudományos felfedezések szerinte általában váratlanok, és sokszor váratlan irányból is jönnek – ezért fontos, hogy el tudjuk engedni a feltételezéseinket, és hogy nyitottan gondolkodjunk.

Erre azt a példát hozta, amikor Robert Wilson and Arno Penzias a teleszkópjaik beállítása közben véletlenül felfedezték a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzást, ami az ősrobbanás első hiteles bizonyítéka. „A Nobel-díjukért valójában soha nem végeztek el egy kísérletet sem. Csak tesztelni próbálták a felszerelésüket”.

Egy másik példaként John O'Keefe neurobiológus felfedezését említette, ami egy figyelmetlenség eredménye. „Egy nap véletlenül rossz helyre tette az elektródát, és megtalálta az agyban azokat a sejteket, amelyek a helyünket szabályozzák a térben.”

Chalfie maga is egy olyan felfedezésnek köszönheti a – Simomura Oszamuval megosztott – kémiai Nobel-díját, amit több hiba és tévedés előzött meg.

Nobel-díj egy lábjegyzetért

Az már régóta ismert, hogy több élőlény is képes fényt kibocsátani magából, Simomura Oszamu japán kutató egy medúzafajt tanulmányozva sorozatos kudarcokkal kísérve arra próbált rájönni, hogyan.

„Egy nap a késő estig tartó kísérletezés végén ismét kudarcot vall. Sötét van odakint, már csak haza akar menni vacsorázni. Azt mondja, oké, ennyi volt, megint nem sikerült. Fogja az egész felszerelést, és bedobja a mosogatóba. Lekapcsolja a villanyt, és már indulna, de egyszer még visszanéz. És a mosogató, amiben tengervíz volt, világít” – idézte fel Chalfie kutatótársa beszámolóját.

Simomura felfedezte, hogy egy bizonyos fehérje a tengervízben lévő kalcium hatására fényt állít elő, de míg a medúzák esetében zöld, a kísérletei során kék fény volt látható. Rájött, kell, hogy legyen valami, ami a kék fényt zöld fénnyé alakítja át. Végül egy lábjegyzetbe írta bele, hogy létezik egy ilyen fehérje is.

„Tudomásom szerint ez az egyetlen lábjegyzet, amiért az írója Nobel-díjat kapott” – jegyezte meg Chalfie.

Először haszontalannak tűnt

Martin Chalfie japán kollégája nyomán kezdett el foglalkozni a zölden fluoreszkáló fehérje, vagyis a GFP lehetséges felhasználási területeivel. Felismerte, hogy élő szervezetekben is lehet használni jelölőként, ezzel lehetővé téve a bennük lévő sejtek és szervek vizsgálatát.

Ezért nem csak a Nobelt kapta meg, hanem az Arany Liba díjat is, ami olyan felfedezésekért jár, amelyek kezdetben feleslegesnek, jelentéktelennek vagy egyenesen viccesnek tűntek, de később mégis hasznosnak, sőt kulcsfontosságúnak bizonyulnak.

A GFP amellett, hogy forradalmasította az élettani kutatásokat, a ruhaiparban is használatos. Sőt, elkezdték taposóaknák felkutatására is alkalmazni – igaz, ezen a területen még sok kísérlet szükséges, hiszen ha valamiben, akkor abban nem akarunk tévedni, hogy egy adott területen van-e akna, és hogy oda biztonságos-e a belépés.

A fehérje felfedezése jól szemlélteti, hogy bár az alkalmazott kutatások közvetlenül bizonyos problémák megoldására koncentrálnak, egy alapvető felfedezés nagyobb jelentőségű lehet, hiszen több területen is hasznát vehetjük. Ezen logika alapján például az elektromosság felfedezői is fontosabbak a rádió feltalálójánál.

Chalfie szerint a lényeg, hogy kíváncsiak legyünk a környezetünkre, hiszen bármerre nézünk, kérdések és problémák vannak előttünk, amelyeket érdemes megvizsgálni, még ha banálisnak is tűnnek. „Ha már észrevettél valamit, akkor meg tudod vizsgálni” – mondta a kutató.

A szerző a Szegeder újságírója. A cikk a Szegeder és a Telex együttműködésének keretében jelenik meg a Telexen is.