OTDK-s díjazottjaink - Dvorzsák Fruzsina 2021. június 4.

Dvorzsák Fruzsina a XXXV. OTDK Biológia Szekció Bioinformatika és rendszerbiológia tagozatában II. díjat ért el.

Miről szól az OTDK dolgozata?
Kutatásom során sejteket szimuláltam számítógépesen, hogy egyes fehérjék felhalmozódásának sejtbeli hatását vizsgálhassam. A kutatásban öt neurotoxikus - azaz idegrendszerre káros - fehérjének volt kiemelt szerepe, melyek mind más-más neurodegeneratív betegség kialakulásával állnak összefüggésben.
Az e fehérjék által megzavart sejteket számítógépes szimuláció segítségével modelleztem, így a sejtben történő változásokat nyomon tudtam követni. Célom a munkám során az volt, hogy megállapítsam, milyen módon hat az egyes fehérjék felhalmozódása a sejtre, illetve milyen hasonlóságok és különbségek jelentkeznek a hatásukban.

Milyen eredményt sikerült elérni a kutatás során, melyet a konferencián bemutatott?
Különböző neurotoxikus fehérjék jelenléte eltérő módokon befolyásolja a sejtet, vagyis más kórképek kialakulásához vezethet - ezt már korábbi tanulmányok is kimutatták. Kutatásom itt főként abban hozott újdonságot az eddigi eredményekhez képest, hogy ezt az állítást nem csupán a fehérjék, hanem a sejt működési egységei - a fehérjekomplexek - szintjén támasztja alá.
Mindemellett az említett neurotoxikus fehérjék által gátolt, illetve aktivált sejtfolyamatokkal kapcsolatban is értékes megfigyeléseket tettem.

Mi ennek a témának a gyakorlati alkalmazása? Hol, hogyan alkalmazható a kutatás eredménye? 
A fehérjekomplex-szintű modellezés valósághoz közelebbi képet ad a sejtekről, ezzel a módszerrel tehát pontosabb képet kaphatunk a módosult sejtfolyamatokról. Ez azt is jelenti, hogy a sejt normál működésének visszaállítására célzottabb és hatékonyabb gyógyszer-hatóanyagokat lehet fejleszteni - ebben az esetben a neurodegeneratív betegségek terápiája kapcsán.
A kutatási eredményeim emellett a fejlesztés alatt álló szimulációs szoftver pontosságát is igazolják, így teret adva további szimuláció alapú vizsgálatoknak. Az én kutatásom során a vizsgált ágensek idegrendszerre káros fehérjék voltak, de a módszer például gyógyszer-hatóanyagok hatásának vizsgálatára is alkalmas lehet - egy újabb lépést téve a személyre szabott gyógyászat felé vezető úton.

Mióta foglalkozik ezzel a témával? Hogyan talált rá erre a kutatási területre, miért kezdte el foglalkoztatni?
Hozzávetőleg másfél éve, az egyetemi Önálló laboratórium témabörzén hallottam először a Cytocast-ről, arról a szimulációs szoftverről, ami a későbbi kutatásom alapjául szolgált. Már abban a félévben elkezdtem itt a kutatást, akkor még Felügyelt Önálló Tanulás keretein belül.
A módszert, amelyen a Cytocast szoftvere is alapszik, in silico (számítógépes) modellezésnek nevezik, az informatika és a biológia házasságából született.
Bámulatosnak tartom, ahogy a két nagy tudományág egymást erősítve ad újabb és újabb löketet a biológiai kutatásoknak - ez szerintem évtizedeken belül a modern orvoslás egy új éráját nyitja majd meg a szemünk előtt.

Hogyan választott témavezetőt? Hogyan jellemezné a közös munkát?
Témavezetőmmel, Dr. Csikász-Nagy Attilával másfél éve találkoztam a "Számítógépes rendszerbiológia" című kurzuson, melynek ő volt az előadója.
Nagyon megfogott a tárgy tematikája, így történt az, hogy az Önálló laboratórium témabörzéjén már célzottan Attiláék standjához mentem.
A Cytocast csapatában folytatott kutatói munkám során egy vidám, családias közeg vett körül, bárkihez fordulhattam segítségért. Nagyon hálás vagyok a rengeteg támogatásért, amit kaptam, ez mind nagyon sokat hozzátett ahhoz, hogy a sok-sok elrontott szimuláció után végülis eljussak a kutatásomban odáig, ahol ma tartok.

Mit gondol, mi a sikeres (O)TDK dolgozat titka, „receptje"?
Az OTDK-n a "Bioinformatika és rendszerbiológia" tagozaton mutattam be a dolgozatomat. Ez egy újszerű, igen szerteágazó területe a biológiának - kevesen vannak, akik részletekbe menően ismernék a fogalmakat és az alkalmazott eljárásokat. Ahhoz tehát, hogy a szakmai zsűri mellett a külső hallgatóság számára is izgalmas és érthető előadást tartsak, igyekeztem a lényeget kiemelni, és a szakszavakat érthetőbb, beszédesebb kifejezésekkel helyettesíteni. Sok időt fordítottam arra is, hogy a bemutatott diasor szemléletes és lényegretörő legyen, így még jobban fenn tudtam tartani a hallgatóság érdeklődését.

Milyen további tervei vannak a kutatással kapcsolatban? Tervezi ezt a témát folytatni, vagy esetleg választott egy másik kutatási irányt?
A kutatócsoport tervei között szerepel az elért eredmények részletes dokumentálása, valamint publikálása. A publikálásra való előkészítés részeként továbbra is dolgozom a projekten, jelenleg kiegészítő jellegű vizsgálatokat végzek.

Ön részt vesz/ részt vett a Kar Tehetségprogramjában. Milyen plusz lehetőségeket, előnyöket biztosított a Tehetségprogramban való részvétel a kutatómunkában?
A Tehetségprogramba való becsatlakozás feltétele volt a kari TDK-n való részvétel. Kutatásomat mindenképpen szerettem volna bemutatni a konferencián, de a Tehetségprogram segített abban, hogy erre az eseményre minél felkészültebben, és minél több kutatási tapasztalattal érkezhessek.

x