Miért pont a sejtek osztódása ragadta meg a figyelmét? Mi volt az a pillanat vagy élmény, amikor eldöntötte, hogy ezzel a témával szeretne foglalkozni?

Diákként nem találtam ezt a témát különösebben érdekesnek, sőt, inkább unalmasnak tartottam: valami, ami többször is ugyanúgy történik. De aztán ezt a témát kaptam a firenzei egyetemen a BSc-mhez. Novák Béla és John Tyson munkáit olvasva rájöttem, hogy matematikai szempontból nagyon is érdekes: hogyan szerveződnek a sejtek? Hogyan szabályozza ez a folyamat a sejtpopuláció dinamikáját? Végül 30 éven át tanulmányoztam a sejtciklust, így vagy úgy.

Olaszországban kezdte a pályáját, ma pedig a Pázmányon kutat. Mi hozta először Magyarországra, és miért döntött úgy, hogy itt folytatja a munkáját?

Mielőtt Magyarországra jöttem, az Egyesült Államokban dolgoztam John Tysonnal, a Virginia Tech-en. John úttörő szerepet játszott a matematika alkalmazásában olyan biológiai jelenségek megértésében, mint a sejtosztódás és a cirkadián ritmus. Béla volt John fő munkatársa, és így ismerkedtem meg vele. Kedveltem őt és a munkamódszerét. Így amikor úgy éreztem, hogy az Egyesült Államokban töltött időm lejárt, megkértem, hogy csatlakozzon a budapesti csoportjához. Három évet töltöttem Budapesten, és beleszerettem a városba. Három év után Milánóba költöztem, de nagyon gyakran visszajártam Magyarországra. Itt otthon érzem magam, nagyon jó barátaim vannak, még a gyerekeim is magyarul tanulnak. Ráadásul nagyon értékelem és tisztelem a magyar tudományos közösséget. A munkám a matematika és a biológia között helyezkedik el, és a Pázmányon a hallgatók rendkívül interdiszciplináris tanulmányokat folytatnak, ami ritka és fontos. Így amikor lehetőségem nyílt a Pázmányon dolgozni, nem haboztam, hogy elfogadjam. Most a családom Milánóban él, én pedig a két város között ingázom.

Pályája elején Novák Béla kutatócsoportjában dolgozott. Milyen tapasztalatokat és szemléletet kapott ott, amelyek ma is segítik a kutatásait?

A Béla csoportjában töltött idő valószínűleg a tudományos karrierem legjobb időszaka volt. A BME-n egy akkoriban új témán dolgoztunk (a matematika alkalmazása a biológiában a molekuláris hálózatok megértése érdekében). A világon kevesen foglalkoztak ezzel a témával, Magyarországon pedig még kevesebben. A csoport tehát elszigetelten működött, külső ingerek alig voltak – emlékszem, hogy a BME-n töltött három év alatt egy-két szemináriumon vettem részt. Ennek ellenére nagyon motiváltak voltunk, újra és újra elolvastuk a cikkeket, és folyamatosan vitáztunk egymás között, nagyon szokatlan módon. Így megtanultam azokat a matematikai eszközöket, amelyeket ma is használok, de azt is, hogy a tudományban szigorúnak kell lenni, a szenvedélynek kell vezérelni, követni kell az intuíciót, és élvezni kell a munkát.

Miért olyan fontos a sejtosztódás megértése ahhoz, hogy a rákbetegségek ellen hatékonyabban tudjunk küzdeni?

Mivel a rákos sejtek elkerülik a „társadalmi” kontrollt és nagy sebességgel osztódnak. A daganatok maguk is a rákos sejtek többszöri osztódásának eredményei. Szerencsére kontrollálatlan osztódásuknak ára van, ami lehetővé teszi azok szelektív elpusztítását.

Kutatásaiban egyszerre használ laboratóriumi kísérleteket és számítógépes, matematikai módszereket. Hogyan egészítik ki egymást ezek az eszközök?

Az olyan fiziológiai folyamatokat, mint a sejtosztódás, számos molekula vezérli, amelyek egymással kölcsönhatásba lépve molekuláris hálózatokat hoznak létre. A biológusok ezeknek a hálózatoknak a dinamikáját tanulmányozva vagy elképzelve próbálják megérteni a fiziológiai folyamatokat. Viselkedésük megértése azonban korántsem triviális feladat, és intuíciónk gyakran megtéveszt minket.  A hálózatok nagyok és váratlan viselkedést mutathatnak. Itt jön a matematika segítségünkre. A modellek azonban olyan kulcsfontosságú feltételezéseken alapuló absztrakciók, amelyek teljesen tévesek lehetnek. Ezeket azonban kísérletekkel lehet tesztelni. Itt jön a biológia segítségére. Így a két tudományág kiegészíti egymást.

Miért éppen az élesztőgombát választották a vizsgálatokhoz, és milyen érdekes, akár meglepő felfedezéseket hoztak a kísérletek?

Az élesztő egy eukarióta: sokkal közelebb áll az emberhez, mint a baktériumokhoz. Természetesen sok olyan tulajdonsága van, amely csak az élesztőre jellemző, és sok olyan is, amely csak az emberre. De vannak olyan tulajdonságok, amelyek már közös ősünkben is megvoltak, és nem változtak sokat. Ezek olyan tulajdonságok, amelyek módosítása alig összeegyeztethető az élettel. A sejtosztódás egyike ezeknek, de ugyanez igaz például arra is, ahogyan a sejtek szerveződnek, kifejezik és rögzítik a DNS-t. Az ilyen tulajdonságok tanulmányozása élesztőben sokkal könnyebb, mert egy sejtosztódás élesztőben másfél órát, emberi sejtekben pedig huszonnégy órát vesz igénybe: ugyanaz a kísérlet élesztővel 20 napig, emberi sejtekkel pedig 1 évig tart. Ráadásul az élesztő olcsóbb, és genetikailag nagyon könnyen manipulálható. Ezért a kutatók élesztőt használtak az alapvető tulajdonságok tanulmányozására, és ezeket az eredményeket emlős sejtekben is megerősítették. Ezért több Nobel-díjat is olyan kutatók kaptak, akik élesztőt használtak modellrendszerként.

Élesztőt használtunk annak megfigyelésére, hogy milyen hatással vannak a rákellenes gyógyszerekkel történő kezelést utánozó stresszhatások. Megfigyeltük, hogy az élesztősejtek érzéketlenné válnak a gyógyszerekre. Érdekes módon ez előre megjósolható módon történik. Ez azt jelenti, hogy a gyógyszerrezisztencia megelőzhető vagy késleltethető? Ezt kutatjuk jelenleg.

Milyen tervei vannak a következő évekre a Pázmányon? Milyen áttöréseket remél a magyar és olasz kutatócsoportok együttműködésétől?

Az eredeti terv az volt, hogy az olaszországi csoport végezzen kísérleteket és állítson elő adatokat, míg a magyarországi csoport elemezze az adatokat és javasoljon kísérleteket. Néhány Pázmány-hallgatóval együttműködve már elvégeztünk néhány munkát, amely bizonyítja, hogy a terv működőképes. A jövőben szeretném konszolidálni a magyar laboratóriumot, hogy teljes mértékben kihasználhassuk az együttműködés előnyeit. A laboratórium tagjainak lehetősége, hogy időt töltsenek a két országban (az olasz tudósok Magyarországon, a magyar tudósok Olaszországban), erős ösztönző lehet az együttműködéshez, ahogy azt már tapasztaltuk. Fő célunk az lesz, hogy stratégiákat találjunk a kezelésre rezisztens rákos sejtek szelektív elpusztítására. Bármilyen eredmény ebben az irányban igazi áttörést jelentene!

Dr. Andrea Ciliberto előadása a Dies Academicus ünnepi napokon: