SYNERGY GRANT 2025: Nusser Zoltán, Losonczy Attila, Ivo Spiegel

Nusser Zoltán eddigi eredményeinek, kitüntetéseinek sorába igen jól illik ez a hatalmas pályázati siker, és talán legalább annyira illik rá a Synergy pályázatot hirdető, az ERC oldalán olvasható kedvcsinálónak szánt rövid szöveg is:” Ön olyan kutató, aki olyan ambiciózus kutatási problémával szeretne foglalkozni, amelyet nem tud csapatával megoldani? A Synergy Grant neked szólhat!”

Arról, hogyan indult a nyertes hármas pályázatírása és mi a pályázat témája, ezt tudtuk meg:

“Volt PhD diákommal, Losonczi Attilával, aki a Columbia egyetem után  most Texasban (Univ. of Texas Southwestern Medical Center) alapított egy labort, két évvel ezelőtt találkoztunk a KOKI Napokon, és ott kezdtünk el beszélgetni arról, milyen közös projektet tudnánk csinálni. Ennek Synergy pályázatnak tavaly novemberben volt a beadási határideje, mi pedig tavaly tavasszal kezdtünk el gondolkodni azon, hogy mi legyen a fő kérdésünk és milyen kísérletekkel vizsgáljuk azt. Attilának van egy együttműködési projektje Ivo Spiegellel, és az ő javaslatára lett ő a harmadik tag.

A Synergy Grantre legalább két, legfeljebb négy vezető kutatóból álló, együtt dolgozó csoport pályázhat ambiciózus kutatási problémák megoldására. Ennek a pályázatnak az alapja a nevében jelölt szinergizmus, ami  ki kell alakuljon a résztvevő csoportok között. Olyan technikai tudást kell behozzon mindenki, melyek egymást erősítik és kölcsönhatnak. A mi esetünkben a molekuláris szekvenálás, genomikai- bioinformatikai módszerek  az izraeli prof tudása, Losonczi Attila az in vívo kísérletek – in vivo képalkotásos/imaging viselkedési kísérleteket csinálja majd, és az én részem lesz a celluláris és molekuláris résszel a két rész  összekapcsolása - áthidalása.

Meglehetősen sokáig tartott összerakni egy olyan koncepciót, amit konceptuálisan is mindhárman magunkénak érezhetünk, és olyan horderejű kérdést vizsgálunk, amivel van esélyünk, hogy az ERC döntéshozókat is meggyőzzük, hogy mi hárman ebben fontos előrelépést tudunk elérni. A  MemoryLoci néven benyújtott  pályázat célja, hogy megértsük az emlősök agyának figyelemre méltó tanulási és emlékezési képességét.

Maga a program, a projekt, a hippokampális térbeli memória kialakulásának celluláris, szubcelluláris, szinaptikus és molekuláris mechanizmusainak feltárása. Ezt kombinált in vivo viselkedés közbeni képalkotással (imaging), utána in vitro elektrofiziológiai mérésekkel, morfológiai, ultrastrukturális és molekuláris jellemzésekkel, és ezeknek a sejteknek a genomikai jellemzésével  tervezzük megvalósítani. A térbeli memóriát virtuális valóságban, térben navigáló állatban vizsgáljuk.”

- Mi a munkahipotézis?

- Hipotézisünk többé-kevésbé az, hogy egy memórianyomnak a kialakulásában különböző típusú sejtek vesznek részt, melyek  különböző molekuláris összetételűek, más géneket expresszállnak, és másféle molekuláris-celluláris mechanizmusokon keresztül fogják fogják megváltoztatni a saját aktivitásukat a tanulás folyamán.

Az egyik fő kérdésünk, hogy milyen típusú hosszútávú szinaptikus plaszticitási folyamatok lesznek, ebben milyen molekulák fognak szerepet játszani a különböző sejtpopulációkban.

- Melyik agyterületet vizsgáljátok?

- Az egér hippokampuszának CA1 régiójában található piramissejteket fogjuk vizsgálni. Ezekben a CA1-es piramissejtekben nézzük meg, hogy viselkedés – navigáció - tanulás során funkcionálisan definiálható sejtek vannak. Az régóta ismert, hogy vannak olyan sejtek, amelyek csak bizonyos helynél aktívak, ilyen például a jutalom zóna, ahol jutalmat kap az állat; vannak olyan sejtek, amelyek különböző környezetekben mindenütt aktívak, akármilyen kontextusba rakja is őket az ember, és vannak olyanok, amelyek specifikusan csak a tér bizonyos pontjain. Egyes sejtek nap mint nap változtatják aktivitásukat, de vannak, amelyek relatíve állandó működést mutatnak. Olyanok is vannak, amelyek általában “csendben” vannak, ezek az ún. silence vagy csendes sejtek.

Mi azt gondoljuk, hogy ezeknek a sejteknek a génexpressziós profilja is különböző. És ha ezeket a különbözőségeket feltárjuk, akkor ezek a génexpressziós különbségek eszközt adnak a kezünkbe ahhoz, hogy először vírust, utána olyan transzgénikus állatokat csináljunk, melyekben ezeket a speciális CA1 szubpopulációkat (alcsoportokat) fogjuk tudni befolyásolni, és próbáljuk majd megfejteni ezek hatását a tanulásra, a térbeli tájékozódásra és térbeli memóriára.

- A pályázatot tavaly ősszel kellett beadni. Mi történt ezután?

- A Synergy egy háromfordulós pályázat. Miután az első és a második fordulót sikeresen vettük, bejutottunk a harmadik fordulóba, ami egy interjú, ahol személyesen kellett bemutatni a pályázatot, a három pályázónak együttesen prezentálni a munkát. Ez a harmadik forduló Brüsszelben volt. Azért, hogy erre alaposan felkészülhessünk, elmentünk a háborús Izraelbe, és jó pár napot töltöttünk ott, de a lényeg, hogy összeraktunk egy olyan prezentációt, amit aztán a Weizmann Intézet hozzáértő kollégái előtt többször is el is próbáltunk.

- Ivo Spiegel a Weizmannban dolgozik, ami épp idén immár a hatodik a világ legjobb intézeteinek listáján, az időzítés azonban nem lehetett a legjobb, mi volt a harmadik tényező?

- Ott voltak olyan hozzáértők, akik nem csak a téma szakértői, de meg is bízhattunk abban, hogy őszinte véleményt adnak. Nagyon fontos volt, hogy a brüsszeli bemutató kiválóan sikerüljön. Ennek a hármas prezentációnak “folynia kell”, egyik résznek a másikhoz kell kapcsolódnia – és ezen jó sokat dolgoztunk.

Fontosnak tartottuk mindhárman, hogy meggyőzően tudjuk bemutatni azt is, hogy a pályázatban szereplő kísérletekben mi őszintén hiszünk, valóban meg akarjuk csinálni, és nem arról van szó, hogy azért álltunk össze, hogy pénzt szerezzünk, aminek segítségével mindenki csinálhatja a saját kis dolgait, aztán időnként valamiben kollaborálunk, hanem mindenki hozzáadja a saját tudását, és így az eredmény valóban több lesz, mintha külön-külön dolgoznánk.  Ami az egész pályázatnak a lényege.

- Kívánom, hogy minden a lehető legjobban sikerüljön! Mi a várt eredmény?

- Ha mindent meg tudunk úgy csinálni, ahogy terveztük, lesz egy új koncepciónk a memóriafolyamatok kialakulására, hosszú távú eltárolására. Ez nem feltétlenül jelenti azt, hogy hasonlóra soha senki még nem gondolt, hiszen igen sokféle hipotézis kering már a világban, de erre a koncepcióra remélhetőleg rendíthetetlen, szilárd bizonyítékunk lesz!

- Mit lehet ezzel elérni a gyakorlatban?

- Abba nem mennék bele, hogy ez majd hozzásegít ahhoz, hogy megmondjuk, például az Alzheimer kóros emberekben mikor és miért van memóriaromlás. De ha befejeztük az általunk most felvázolt kísérleteket, akkor vannak különböző folytatási lehetőségek.

Az egyik, hogy megnézzük más típusú, nem hippokampuszfüggő memóriáknál is igaz-e, amit itt találtunk. Ilyen lehet például egy kérgi reprezentációjú memória vizsgálata, amikor megvizsgáljuk, hogy ott is látunk-e különböző funkcionális alcsoportokat (subclass), és azokon belül más molekuláris mechanizmusokat a szinaptikus plaszticitási folyamatok kialakulására. Amennyiben ez ott is így van, akkor jobban lehetne generalizálni, nem lenne csak hippokampuszra specifikus az egész – de ezt még nem tudjuk.

- És ha nem ezt találjátok?

- Hipotézis nélkül nem szabad tudományt csinálni! De akkor is éppen olyan boldogok leszünk, ha hipotézisünket saját kísérleteink nem bizonyítják, hanem  elvetik, mert azt éppen olyan fontos tudnunk, hogy a kérgi folyamatok mások, mintha hasonlók lennének!

- Értem. Tegyük fel, már mindent tudunk erről a nagyon fontos kérdésről az egérben. És hol jön az ember?

- Ha rágcsálókban megnéztük, akkor meg lehet nézni főemlősökben, és ha ott is hasonló eredményt kapunk, akkor elég nagy esély van arra, hogy az emberben is.

- Kaphatnék egy példát arra, miben tudhat segíteni ez hatalmas munkával megszerzett tudás?

- Humán vizsgálatok esetében az a kérdés áll elő, hogy ha különböző mechanizmusokon keresztül kialakuló plaszticitási folyamatok játszanak szerepet a memória kialakításának különböző sejttípusaiban, van-e olyan betegség, amelyikben valamelyik szelektíven, vagy az összes elromlik? Hasonló mértékű degradációja lesz-e azoknak a sejteknek, melyek egy speciális eseményt kódolnak, vagy különböző sejttípusok különböző mértékben érintettek? Amikor eljutunk oda, hogy ezeknek a jelenleg normál kontroll egerekben a normális memóriafolyamatok kódolásáért felelős sejtekben megtaláljuk ezeket a mechanizmusokat, akkor különböző betegségek  állatmodelljeiben is meg lehet vizsgálni ezeket a jelenségeket és meg lehet állapítani, hogy melyik sejtek melyik mechanizmusa sérült.

- Ilyesmiről is beszéltetek Brüsszelben?

- Nem.  Ennek az ERC pályázatnak nem része a transzláció, az eredmények humán alkalmazhatósága. Ahhoz, hogy a felső 10%-ban legyünk, arról kellett meggyőznünk a panelt, hogy ötletben, felkészültségben, szinergiában ott vagyunk. Ez sikerült.