Kivételes csapatmunka, kivételes eredmény. Egy Plos Biology cikk margójára

Az egyedül dolgozó, elszigetelt tudós képe talán sosem volt igaz, mára pedig bizonyosan nem az. Nem tréfából mondta az 1964-ben megjelent elméletéért 2013-ban Nobel-díjat nyerő Peter W. Higgs, a Higgs-bozon felfedezője, hogy ha ma lenne kutató, bizony nem lenne professzori katedrája, mert igen keveset publikált. Ha nincs publikáció, nincs támogatás, pénz nélkül pedig kutatás. Csapatmunka nélkül pedig szinte lehetetlen eredményeket elérni.

Nyiri Gábor kutatócsoportjában igen sokféle technikát alkalmaznak annak érdekében, hogy felfedezzék, milyen sejtek és milyen folyamatok játszanak szerepet a tanulási és memória folyamatokban. A sejtek közötti kommunikációs hálózat jobb megértése érdekében pedig, Káli Szabolcs vezetésével, idegtudományi számítógépes modelleket is alkotnak. A Nyiri labor 2019-ben publikált eredményeik alapján a szomatosztatint kifejező hippokampális interneuronok jelentősége óriási a tanulási és memóriafolyamatokban ezért célszerűnek látszott ezen sejtek jobb megismerése. Így a 2019-ben elindult az Európai Uniós Human Brain Project keretében ezen sejtek vizsgálatát is vállalta a csoport. 

Ennyire pontos idegsejtmodelleket, melyekkel valósághoz közeli módon lehet a hippokampusz tanulási és memóriafolyamatokban betöltött szerepét is tanulmányozni, még senkinek sem sikerült megalkotni, így a PLoS Biology folyóiratban most megjelent munka eredményét nyugodtan nevezhetjük kivételesnek. Kivételes az összefogás miatt is, ami ezt lehetővé tette, így semmi különös nincs abban az általánosnak nem mondható tényben, hogy a cikknek öt első szerzője van, akik érdeme az elért eredményben egyaránt kiemelkedő. Név szerint: Takács Virág és Bardóczi Zsuzsanna posztdok munkatársak, Tar Luca és Orosz Áron PhD hallgatók, és Major Ábel tudományos diákkörös hallgató.

Ábel 2017-ben, elsőéves gyógyszerészhallgatóként kapcsolódott a kutatócsoport munkájába, és Zsuzsival együtt ásta bele magát az akkor érkezett pásztázó elektronmikroszkóp (Scanning Electronmicroscope: SEM) rejtelmeibe. Virág ebben a fázisban csatlakozott Zsuzsihoz és Ábelhoz, mint tapasztalt anatómus. Áron 2018 novemberében csatlakozott, és rögtön ezzel a projekttel kezdett foglalkozni. A csapat legkésőbb, 2022 végén érkező tagjai Káli Szabolcs, és PhD hallgatója Tar Luca, akiktől a téma vezetője, Nyiri Gábor kért segítséget. 

- Kinek mennyi idejét foglalta el, míg ezt a hatalmas munkát benyújtottátok, illetve elfogadták?

Virág: Nehéz lenne megmondani, hiszen mindenki több projektben is dolgozik párhuzamosan, és változó, melyiken van éppen a hangsúly. A koronavírus-járvány alatt viszont minden résztvevő leginkább erre koncentrált. Zsuzsi és én váltakozva jártunk be a pásztázó elektronmikroszkóphoz, hogy sorozatfelvételeket készítsünk a dendritekről, amelyeket aztán otthon mindenki lelkesen rajzolgatott.” 

Áron: Diákkörösként az első évemben nagyjából csak ezzel foglalkoztam, majd más projektekben is részt vettem, a COVID alatt pedig újra több feladat is volt, melyet otthon is lehetett végezni. Amint pedig a karanténnak vége lett, folyamatos munka volt vele a leadásig. Az elején heti szinten, a hajrában pedig napi szinten.

Ábel: Az egyetem mellett folyamatosan végzett TDK munkában a lehető legtöbb időt ezzel töltöttem. Hajtott a kíváncsiság, sokszor hétvégéken, és késői órákban is a projekttel foglalkoztam.

Zsuzsi: Rengeteg elektronmikroszkópos munkám volt benne. Volt olyan időszak, hogy teljes munkaidőben ezen a dolgoztam. 

Luca: Gábor azzal keresett meg, hogy részletes anatómiai munkájukat egészítsük ki modellezéssel, ezzel is alátámasztva az anatómiai munkák fontosságát és hasznosságát. Szabolccsal kitaláltuk, hogyan tehetnénk az adatok alá egy biofizikailag egyszerűsített modellt, amin be lehet mutatni a két vizsgált sejttípus esetében (HS és OLM sejtek), milyen következményei vannak a jel terjedésére a dendritikus átmérőik és szinaptikus borítottságuk közötti különbözőségeknek. Munkaidőm jelentős részét már a cikk benyújtásáig is kitöltötte, de miután megérkezett a cikk bírálata, melyben a legnagyobb bővítéseket elsősorban tőlem kérték, mert a biofizikailag egyszerűsített modellek mellett részletes aktív modelleket is látni szerettek volna, a revízióra kapott idő alatt szinte kizárólag ezzel foglalkoztam. Nagy örömömre, sikerült is időre befejezni, amit kellett.

- Ki hogyan, mivel vett részt a cikk megírásában? 

Virág, úgyis mint az első szerzők első szerzője: A cikket Nyiri Gábor és Káli Szabolcs vezetésével Lucával közösen írtuk. Ő a modellező részekért felelt, míg én az anatómiai eredményekért. Áron nyerte ki a 3d-s adatokat a modellekből, Ő készítette a rengeteg supplementary táblázatot és az 2. ábrát. Ábelnek főleg a korai beállításokban, majd az adatbázis megépítésében és formálásában és az anyag és módszer megírásában volt kiemelt része.

- Van olyan, amire ebben a közös munkában úgy gondoltok, hogy a leginkább hozzátok köthető?

Virág: Mivel már korábban vizsgáltam Gulyás Attila irányításával a HS sejtek szinaptikus jellemzőit, több módszertani technikát a korábbi munkánkból vettünk át. Ilyen volt például, hogyan lehet a teljes dendritfájukat és lokális axonfájukat megjelölni.  Az OLM sejteken abban az időben még nem tudtuk szelektíven jelölni, de ez ma már az α2-nikotinos receptor-Cre transzgenikus egértörzsben lehetséges. Az axonok vizsgálata nem tartozott eredetileg a tervünkbe, de amikor láttam, mennyire jól feltöltődtek, és hogy a HS sejtek esetében ki is rajzolhatók, én javasoltam, hogy vegyük be őket is az elemzésbe. Hozzá kell azonban tennem, hogy egyik felfedezést sem érdemes egyetlen szerzőhöz kötni, hiszen mindenki részt vett valamelyik lépésben, ami a felfedezéshez vezetett!

Áron: Ezzel csak egyetérteni tudok! A legnagyobb teljesítmény szerintem az egész munkafolyamat megalkotása volt, ez teszi valóban egyedivé a tanulmányt. A munkafolyamat egyes részeinek megalkotásában külön-külön mind részt vettünk.

Zsuzsi: A pásztázó elektronmikroszkóp működéséhez megfelelő kondíciók beállítása hosszadalmas és nagy munka volt, ahogy a mikroszkóp programjának fejlesztése is. De végül a fejlesztőknek velünk szorosan együttműködve, sikerült egy jól működő és használható verziót megalkotniuk. Az elektronmikroszkópos mintaelőkészítésben is jelentős szerepet vállaltam.

Ábel: Az elektronmikroszkóppal kapcsolatos munkákban tevékenyen részt vettem, és rengetegszer voltam képzésen, még a gyártó kísérleti központját is meglátogattuk. Büszke vagyok arra, hogy az optimalizálás során készített egyik elektronmikroszkópos képem a gyártónak annyira megtetszett, hogy jelenleg is a pásztázó elektronmikroszkóp honlapján és bemutató anyagában is szerepel! 

- Mi volt a legmaradandóbb élményetek ezzel a munkával kapcsolatban?

Áron: Ez volt az első projektem, amit még egyetemistaként kezdtem el. Kezdő voltom ellenére már a legelejétől voltak olyan részek, amikor teljes felelősséget kaptam. Ez egy diáknak nagyon meglepő.

Zsuzsi: Az, hogy igazi csapatmunka eredménye volt, amit leginkább a Covid alatti időszak példáz, amikor az egész csoport a dendriteken dolgozott. 

Ábel: A középiskola után rögtön bekapcsolódva a kutatócsoport munkájába, rengeteg új dolgot, technikát és eljárást kellett megtanulnom. Féltem, a tapasztaltabb kutatók gyorsan túllépnek a feladaton és hamar befejezik. Nagy öröm volt, hogy hamar egyenrangú partnerként végezhettem a kutatást, hiszen számukra is sok technológiával kapcsolatos ismeretlen és újdonság volt. Helye volt az én ötleteimnek is, és inspiráló közegben végezhetem a mindennapi munkát, dolgoztam a munkatársakkal a közös célért. Erre a szemléletmódra és légkörre mindig is emlékezni fogok.

Virág: Ha valaki az ábrákra néz, szerintem egyből megérti, milyen nagyon nagy öröm volt ilyen szép mikroszkópos képeket látni, rajzolgatni a sejteket, végig pörgetni a gyönyörű megőrzöttségű elektronmikroszkópos sorozatmetszeteket, és végül 3 dimenzióban látni a dendriteket/axonokat a szinapszisaikkal és mitokondriumaikkal. 

- Mit gondoltatok arról, hogy mind az öten megosztott első szerzők lesztek?

Virág: Örültem, mert a projekt széleskörű szakértelmet, több éves tapasztalatot és évekig tartó kitartó munkát igényelt.  Mindenki tapasztalatát hasznosítva sokkal hamarabb tető alá lehet hozni egy cikket. 

Áron: Többünknek ez az első első szerzős cikke, összeségében és teljes mértékben elégedett vagyok a szerzőségekkel.

Zsuzsi:  az 5 első szerző is azt mutatja, hogy több részből épült fel a cikk, és ezekhez mind az öten nagy mennyiségű munkával járultunk hozzá, amely végül egy nagy egésszé állt össze. 

Ábel: Lehet, elsőre furcsa ennyi első szerzőt látni, de a KOKI-ban eltöltött évek megtanítottak arra, hogy igazán jó kutatást és valóban hasznos, új eredményeket csak csapatban lehet elérni! 

Luca: Eleinte úgy volt, hogy társszerző leszek, és én voltam az utolsó, aki bekerült az első szerzők közé. Azonban a passzív modell mellett segítségemmel elkészült aktív modellt olyan jelentős hozzájárulásnak érezte Gábor, hogy azt mondta, hogy és is első szerző kell legyek. Ez számomra hatalmas elismerés volt, és nagyon örültem neki.

- Ez a cikk egy kiemelt folyóiratban megjelent közlemény, amiben első szerzőnek lenni elismerésre méltó teljesítmény. Pályátok következő lépésében mit jelenthet?

Ábel: Ezzel a témával több TDK és OTDK konferencián vehettem részt eredményesen, több Nemzeti Felsőoktatási Ösztöndíjat, Új Nemzeti Kiválóság Program (ÚNKP) pályázatot nyerhettem el. Remélem, a PhD megszerzésében is segítségemre lesz! 

Áron: Ez az első (társ)első szerzős cikkem, aminek biztosan szerepe volt abban, hogy tavaly elnyertem az ÚNKP-t és a NAP 3.0-hoz tartozó utazási pályázatot, és így tavaly ősszel az IBRO világkongresszusán is bemutathattam poszter formájában a munkánkat. 

Luca: A doktori iskolában ez beleszámít a kötelező publikációk közé, és a disszertációmban egy tézis alátámasztásához is fel tudom használni, így nekem óriási segítség doktori képzésemben.

Zsuzsi:  Jelenleg se fokozatszerzés, se pályázat nincs tervben, amihez felhasználhatnám, de a megszerzett tapasztalat és a beállított módszerek a további projektek kivitelezését mindenképpen meg fogják könnyíteni. 

Arra kérdésre, mi a most megjelent munka valódi jelentősége, cseppet sem meglepő módon, igen hasonló válaszokat adott mindenki, így Virág javaslatára csak Áron, és a modellező Luca válaszát idézem:

Áron: A hippokampális interneuronokkal számos kutatócsoportban dolgoznak világszerte. Mi ezek közül vizsgáltunk és hasonlítottunk össze kettőt. A munka jelentősége magának a munkafolyamatnak létrehozása, amivel korábban nem látott pontossággal tudtuk összehasonlítani morfológiai szempontból a két sejttípust. 

Luca: Nagyon kevés olyan adat elérhető, amit a modellezők ennyire közvetlenül és jól felhasználhatnának. Saját szemszögemből nézve ezért azt tartom a legnagyobb jelentőségűnek, hogy ez a munka kiválóan bemutatja, mennyire fontos a részletes anatómia, az, hogy a szinaptikus borítottság ismerete nélkül nem tudunk a valóságot jól leíró modelleket alkotni. Az ilyesfajta anatómiai különbözőségeknek pedig funkcionális következménye is lehet/van, ami máshogy nem magyarázható. Jó lenne, ha ennek a munkának a példájára sok hasonló munka születne!

- Így képzeltétek el a kutatói pályát?

Ábel: A középiskola érdekeltek a természettudományok, szerettem kísérletezni, de nem tudtam, hogy is működik a kutatás, és nem voltak elvárásaim. Amikor a KOKI-ban TDK hallgató lettem, minden nap nagy lelkesedéssel vártam, hogy egyetem után a laborba mehessek. Más csoportban TDK-zó társaim közül kevesek mondhatták el, hogy egy izgalmas, fontos projektben érdemi munkát végezhetnek, ötleteiket megvalósíthatják. A KOKI-ban, ha megfelelően él az ember a biztosított lehetőségekkel, nemzetközileg elismert, sikeres és hiteles kutatóvá válhat.

Áron: Konkrét munkafolyamotokban nem ilyennek képzeltem el. Viszont az, hogy folyamatosan új eszközöket használtunk/találtunk ki egy-egy probléma megoldására, nem lepett meg.

Zsuzsi: Szerintem ez a projekt jól tükrözte a kutatói pálya jellegzetességeit. Volt benne kihívás, megoldandó feladat bőven, és miután a kezünkben volt a megfelelő módszer, a kitartó, monoton munka is jelentős szerepet játszott benne.

Luca: Nem gondoltam, hogy kutató lesz belőlem, így nem is képzeltem el előre semmit. De már nem lennék más!

Virág: Gimnazista koromban nem akartam laborban dolgozó kutató lenni, mert azt hittem, unalmas lehet egész nap csak mikroszkóp előtt ülni. Ehhez képest most itt vagyok, egész nap mikroszkóp előtt ülök, és még azt is izgalmasnak gondolom, hogy az egyik sejttípusnak több szinapszisa és mitokondriuma van a másiknál.