Az ATP az élővilág egyik legsokoldalúbb molekulája: szerepe a sejtek "energiavalutájaként" és a genetikai anyag építő köveként közismert, emellett a sejtek közötti információátvitel egyik fontos jelátvivő molekulája. Ez utóbbi funkcióját specifikus jelfelismerő molekulák, az ionotróp P2X és a metabotróp P2Y receptorok közvetítik. A kutatócsoport fő célkitűzése az ATP jelátviteli szerepének megértése a fiziológiás és kóros idegi információfeldolgozásban és ezáltal új gyógyszercélpontok azonosítása idegrendszeri betegségek kezelésére. A purinerg jelátvitelt többszintű, integrált módon tanulmányozzák, beleértve az ATP felszabadulásának valamint az ATP és egyéb purinok által közvetített pre- és posztszinaptikus hatások vizsgálatát; a purinerg receptorok szerepének feltérképezését fiziológiás körülmények közt és idegrendszeri betegségek állatkísérletes modelljeiben. A Sperlágh Beáta által vezetett kutatócsoport kiemelkedő nemzetközi visszhangot kiváltó eredménye az P2X7 receptorok szerepének igazolása volt a központi idegrendszeri betegségek patomechanizmusában, így pl. az autizmus és a depresszió állatkísérletes modelljeiben – ez utóbbi felfedezésen alapuló, „first-in-class” antidepresszáns gyógyszer fejlesztése már a klinikai fejlesztés fázisába jutott (Csölle et al., IJNP 16:213-233, 2013, Sperlagh and Illes, Trends Pharmacol Sci. 35:537-47, 2014, Horvath et al., J Neurosci. 39:2542-2561, 2019, ISRCTN44411633). A kutatócsoport kezdeményezője és tagja a téma köré csoportosuló Európai Uniós konzorciumoknak, és hálózatoknak (PurinesDx, PUReNEO, PRESTO, EPTRI) és aktív együttműködést folytat a témában a gyógyszerinnováció hazai és nemzetközi szereplőivel (J&J’s Janssen Pharmaceuticals, Richter Gedeon).

Az ATP érzékeny P2 receptorcsaládon belül érdeklődésünk fókuszában jelenleg két receptor áll:

1) A P2X7 receptor, amely egy nem szelektív kationcsatorna, a P2X receptorok családján belül különleges, egyedi tulajdonságokkal bír. A P2X7 receptorok aktiválása fokozza a neurotranszmitter felszabadulást az idegvégződésekből és a gliasejtekből, de része az NLRP3-inflammaszóma jelátviteli útvonalnak is, amely a veleszületett immunválasz gyulladásos immunválasszá történő átalakításáért felelős. A P2X7 receptorokat csak magas ATP koncentráció aktiválja, ezért fiziológiás körülmények között „csendben vannak”, de számos kórállapot során aktiválódnak, amely lehetőséget nyújt szelektív befolyásolásukra. Jelenlegi kutatásaink a P2X7 receptor szkizofréniában, autizmusban és egyéb pszichiátriai zavarokban betöltött szerepét célozzák.

2) A P2Y12 receptor, amely egyedülállóan a P2 receptorok közül, a klinikumban már széles körben alkalmazott, a mortalitást is csökkentő trombocita aggregáció-gátló gyógyszerek molekuláris célpontja. A legújabb kutatási eredményeink tükrében a vérlemezkéken és a központi idegrendszeri mikroglia sejteken kifejeződő P2Y12 receptoroknak az idegrendszer gyulladásos állapotaiban, valamint a fájdalom szabályozásában is fontos szerepe van (Bekő et al., JTH 15 : 6 : 1223-1235, 2017, Diaz-Aparicio et al., J. Neurosci 40:1453-1482, 2020). Jelenlegi kutatásaink a receptornak migrénben, Parkinson kórban, valamint depresszióban betöltött szerepére irányulnak.