70
Tar talomjegyzék Küldetésnyilatkozat, átfogó célok 1 Vezetői összefoglaló 1 A GENOMNANOTECH Debrecen RET szervezeti felépítése és a menedzsment 4 Ipari partnerek 6 A Genomnanotech Regionális Egyetemi Tudásközpont eddigi működésének rövid összefoglaló áttekintése (2005-2008) 8 1. program: Új eljárások a legjelentősebb népbetegségeket egyesítő metabolikus szindróma diagnosztikájában és terápiájában: a genomikától a gyógyszerfejlesztésig 11 2. program: Versenyképes agrár-biotechnológia megalapozása a Debreceni Egyetem vonzáskörzetében: összefogás a genomikától a termékig. 17 3. program: Gyógyszerjelöltek és funkcionális élelmiszerek fejlesztése ipari színvonalú, biztonság farmakológiai vizsgálatok végzésére is alkalmas preklinikai vizsgálóhelyen, a Debreceni Egyetemen 26 4. program: Orvosbiológiai mérésmetodika és nanotechnológia 31 5. program: Technológia-hasznosítási és orvosbiológiai informatikai integrációs program 41 Technológia transzfer, a kutatási eredmények hasznosítása 47 Szabadalmi bejelentések 50 Oktatási és képzési stratégia 51 Oktatók és kutatók, adminisztráció 54 Publikációk 55 A Tudásközpont kommunikációi 59 Belső kommunikáció 59 Külső kommunikáció 59 Médiaszereplések 64 Finanszírozás, összesített pénzügyi mutatók 65 A GND RET eredményeinek számszerűsített mutatói 66 Rövidítések 67 72
Küldetésnyilatkozat A GENOMNANOTECH Debrecen Regionális Egyetemi Tudásközpont projekt keretében folyó genomikai, nano- és biotechnológiai alkalmazott kutatások dinamikus fejlesztésével, új ipari kultúra és jelentős számú munkahely teremtésével a Debreceni Egyetem a régió meghatározó szereplőjévé válik az élettudományok és az ahhoz kapcsolódó interdiszciplináris kutatások területén. A GND RET bázisa, a Debreceni Egyetem, évi 4,2 milliárd Ft K+F bevételével és nyolc spin-off vállalkozásával a térség legjelentősebb kutató-egyetemei közé tartozik. A Tudásközpont missziójának tekinti, hogy az Egyetemen belül az alapkutatások mellett az alkalmazott kutatás és fejlesztés segítségével elérje azt a kritikus tömeget, amellyel versenyképes innovációs légkört tud teremteni. A Tudásközpont projekt a Debreceni Egyetem környezetében megindult innovációs szemléletváltás első mérföldköve: hosszú távú célja a genomikai, nano- és biotechnológiai alkalmazott kutatások dinamikus fejlesztésére alapozva új ipari kultúra és jelentős számú munkahely teremtése a régióban, nemzetközi viszonylatban is kiemelkedő biotechnológiai központ kialakításával. Dr. Fésüs László rektor, a GND RET elnöke Átfogó célok Transzlációs K+F tevékenység indítása a Debreceni Egyetem környezetében Az Egyetemen létrejött tudás és technológia piaci környezetbe történő transzferálása A transzferfolyamat feltételrendszerének kidolgozása és tudatosítása az egyetemi polgárokban A szellemi alkotások hatékony védelmének biztosítása Vezetői összefoglaló A GENOMNANOTECH Debrecen Regionális Egyetemi Tudásközpont (GND RET) projekt négy évének eredményei alapján elmondhatjuk, hogy az Észak-alföldi régióban mintaértékűvé vált az egyetemek gazdasági szerepvállalásának megerősítésében és az egyetemi kutatói bázison építkező gazdasági fejlődés ösztönzésében. A projekt két fő célkitűzése teljesült: az élet- és anyagtudományokban meghatározó súlyú transzlációs K+F tevékenység indult meg a Debreceni Egyetem bázisán, valamint kiépültek a technológia- és tudástranszfer rendszer alapjai az Észak-alföldi régióban. A megindult K+F tevékenység kapcsán 22 szabadalmi bejelentés és több, mint 100 új technológiai megoldás született. Ezek közül nemzetközi szinten is kiemelkedő a jelenleg külföldi értékesítés alatt álló, természetes növényi hatóanyag felhasználására irányuló szabadalmi bejelentés és a revíziós csípőprotézis műtőműszer szett részét képező beültethető vápaegység, melyet szintén szabadalmi bejelentés véd. Az utóbbi alapján előállított terméket a konzorciumi partner Sanatmetal Kft. fogja értékesíteni várhatóan 2009-től, közel 40 országot lefedő disztribútori hálózatán keresztül. A kutatók a RET program eredményeit több, mint 600 tudományos publikációban és több száz nemzetközi rendezvényen mutatták be, a projektek kapcsán számos további nemzetközi kollaboráció indult meg. A RET projektben kiemelt szerepet játszó nemzetközi kutatási partnereink a Rutgers University, az Innsbruck Medical University és a University of South Carolina. 1
A projektben a Debreceni Egyetemmel konzorciumi partnerként együttműködő cégek fejlődésének dinamikája az összesített adatok alapján igen kedvező képet mutat: az egy cégre eső árbevétel növekedés a projekt megkezdése előtti négy évben évente átlagosan 21 % volt, 2005. és 2008. között 55 %. A foglalkoztatás a RET projekt időtartama alatt az egyes cégeknél évente átlagosan 15 %-kal bővült. A projekt egyik fő programjában megindult tudás- és technológia transzfer tevékenység a Debreceni Egyetem Tudás- és Technológia Transzfer Iroda (DE TTI) keretében intézményesült. Az Iroda az Észak-alföldi régió meghatározó innovációs szereplőjévé vált és a Regionális Innovációs Stratégia kialakításában aktív szerepet vállalt. 2008-ban a DE TTI együttműködési megállapodást kötött a Régió további két tudásközpontjával, a Nyíregyházi Főiskolával és a Szolnoki Főiskolával azok kutatási eredményeinek hasznosításáról, amely tevékenységet 2009-től az Új Magyarország Fejlesztési Terv Társadalmi Megújulás Operatív Program kiírására benyújtott pályázatban igényelt támogatásból kíván finanszírozni. A Magyar Tudományos Akadémia Atommagkutató Intézetével 2007-ben kötött együttműködési megállapodást is figyelembe véve elmondhatjuk, hogy a DE TTI technológia transzfer tevékenysége két éven belül lefedi az Észak-alföldi régió tudásközpontjait. A GND RET projekt gazdaságban tovagyűrűző hatásainak eredményeképpen új kezdeményezések indultak el: létrejött hat új spin-off cég, amelyek egy része várhatóan fennmarad és befektetéseket generál. A spin-off cégek megerősödését a DE TTI menedzsmentje és a debreceni Bioinkubátor-központ támogatja, mely szintén a Tudásközpont támogatásával jött létre. A Bioinkubátor-központba betelepült cégek között van a francia anyacég tulajdonában lévő Biosystems International Kft., amely a Debreceni Egyetemmel szoros együttműködésben biomarkereket fejleszt és az ipari parkba történő kitelepülése esetén várhatóan továbbra is nagy számban fog alkalmazni a Debreceni Egyetemen végzett diplomás kutatókat. A RET projektben részt vevő kutatók 2005. és 2008. között 40-50 céggel alakítottak ki további együttműködéseket. A Tudásközpont vonzó környezetet kínál a vállalkozások számára: a projekt hatására növekvő számban települtek K+F intenzív cégek Debrecenbe és az Észak-alföldi régióba. A GND RET projekt a tudás-intenzív befektetők számára vonzóbb környezet kialakításának első mérföldköve. A szakképzett, ipari igényekhez jobban igazodó munkaerő, a versenyképesebb kutatási eredmények és a projekt kapcsán a Régió szereplői között kialakult együttműködés és összefogás megindították azt a folyamatot, amely várhatóan négy-öt nagy tudás-intenzív gyógyszeripari befektető letelepedéséhez vezet, melyek beszállítói részben a Régió kis- és középvállalkozásai. Az első jelentős befektetés eredményeképpen a Richter Gedeon Nyrt. 15 milliárd forint értékű beruházással biotechnológiai üzemet létesít Debrecenben, amely 110 munkahelyet teremt. A GND RET eredményeire és partnereire alapozva, a Richter Gedeon Nyrt. részvételével megalakult a Régió gyógyszeripari klasztere, a Pharmapolis Debrecen Innovatív Gyógyszeripari Klaszter. A Klaszternek több, mint 20 alapító tagja van, a tagok elnökül Bogsch Eriket, a Richter Gedeon Nyrt. vezérigazgatóját választották. A Klaszter megalakulásának előkészítésében meghatározó szerepe volt a Debreceni Egyetem vezetésének. A Debreceni Egyetem Kutatási- és Fejlesztési Igazgatótanács két tagja a Klaszter Igazgató Tanács tagjai, egyiküket alelnökké választották. Az Egyetem környezetében letelepült spin-off vállalkozások is tagjai a szervezetnek. A Klaszter menedzsmentjét a Debreceni Egyetem - Debrecen Város - Hajdú-Bihar Megyei Kereske- 2
delmi- és Iparkamara tulajdonában álló cég végzi. A Pharmapolis Klaszterben részt vevő vállalatok K+F tevékenységüket a Debreceni Egyetemmel és más kutatóintézetekkel együttműködve végzik hosszú távú stratégiai partnerség kialakítására törekedve. A Debreceni Egyetem nemzetközi szintű stratégiai kapcsolatot épített ki a legnagyobb francia élettudományi klaszterrel, a Medicennel, mely mintaként szolgál a Pharmapolis Debrecen Klaszter számára. A Regionális Egyetemi Tudásközpont modell sikerességét Debrecenben a nemzetközi szinten is elismert kutatási és fejlesztési eredmények és az Észak-alföldi régióban megélénkülő gyógyszeripari fejlődés egyaránt igazolják. A RET-hez hasonló projektek megvalósításának fontosságát hangsúlyozza az Észak-alföldi régió Innovációs Stratégiája, és az OECD által Magyarország innovációs rendszeréről 2008-ban készített tanulmány is. A Debreceni Egyetem küldetésében hangsúlyozza az egyetem gazdasági szerepvállalásának erősítését, kutató-, majd vállalkozó egyetemmé válását. Az ehhez szükséges kritikus tömeg jelen van a Debreceni Egyetemen és környezetében. A folyamat kiteljesedését és a GND RET folytatását elsősorban a már bevált modellben képzeljük el az ipari partnerek magas fokú érdeklődése alapján. A Tudásközpont eddigi fejlődésének dinamizmusát nemzetközi szinten kívánjuk növelni újabb K+F+I projektek és nagy számú partner kis- és középvállalkozás bevonásával, a technológia transzfer és -akcelerátor tevékenység elmélyítésével. Dr. Fésüs László rektor, a GND RET elnöke A GND RET projekt keretében kialakított döntéshozatali és hasznosítási mechanizmus 3
A GENOMNANOTECH Debrecen RET szervezeti felépítése és a menedzsment A projekt megvalósulásának szakmai felügyeletét független személyekből álló ún. Felügyelő Bizottság látja el. A Felügyelő Bizottságba felkért tagok: a Támogató képviselője Dr. Nagy János a Debreceni Egyetem prorektora Dr. Berta András a Debreceni Egyetem Orvos- és Egészségtudományi Centrum centrumelnök-helyettese Kósa Lajos Debrecen város polgármestere Dr. Debreczeni Ferenc az Észak-Alföldi Regionális Fejlesztési Ügynökség ügyvezető igazgatója Dr. Skultéti Éva a Hajdú-Bihar Megyei Kereskedelmi és Iparkamara főtitkára Dr. Bendzsel Miklós a Magyar Szabadalmi Hivatal elnöke A GND RET projekt irányítását a Kutatási és Fejlesztési Igazgatótanács látja el. A KFIT tagjai: Dr. Fésüs László a GND RET elnöke, rektor, akadémikus, egyetemi tanár Dr. Mátyus László a GND RET igazgatója, egyetemi tanár Dr. Gergely Pál programkoordinátor, akadémikus, egyetemi tanár, tudományos igazgató Dr. Szilvássy Zoltán programkoordinátor, stratégiai rektorhelyettes, egyetemi tanár Dr. Beke Dezső programkoordinátor, egyetemi tanár Dr. Patonay Tamás témavezető, egyetemi tanár, tanszékvezető Dr. Fári Miklós programkoordinátor, egyetemi tanár, tanszékvezető A Tudásközpont menedzsmentjét alkotó személyek: Dr. Mátyus László a DE TTI igazgatója, egyetemi tanár Szimáné Szőllősi Mária a projekt pénzügyi koordinátora Balogh Judit a DE TTI befektetési menedzsere Bartha Klára a DE TTI innováció menedzsere Homolay Kinga a DE TTI marketing menedzsere Dr. Bene Tamás a DE TTI jogi szakértője 4
A Debreceni Egyetem főépülete Az MTA Atommagkutató Intézet főépülete 5
I pari par tnerek National Instruments Europe Software és Hardware Gyártó Kft. A régió egyik legnagyobb cége, a csúcstechnológia területén működik, vezető beszállítója a számítógép műszerezésű hardver és szoftver termékeknek, amiket mérnökök, kutatók, fejlesztők alkalmaznak szerte a világon. Az itt gyártott mikroelektronikai alkatrészek számos orvosbiológiai eszközben használhatók sikeresen. A cég gyártástechnológiájában felvetődő technológiai, minőségellenőrzési problémák megoldásában számít az egyetemi partner anyagtudományi, mérésmódszertani és képanalitikai tapasztalataira. A vállalat vezetősége a fő tevékenységén túl törekszik arra, hogy a gyár egyre nagyobb szerepet kapjon a régió, illetve Debrecen életében és igyekszik részt venni a város közéletében is. Az együttműködés erősíti a szakemberképzést is az említett területen. Metalelektro Műszaki Fejlesztő, Kereskedelmi és Szolgáltató Kft. Cégünk 1991 óta foglakozik roncsolásmentes módon mérő műszerek fejlesztésével, gyártásával és mérési szolgáltatással a vasúti pálya mérése, a gépjármű eredetiségvizsgálat és az anyagvizsgálat számára. Saját fejlesztésű műszereink többsége a mágneses Barkhausen-zaj mérési technikán alapszik. A műszerfejlesztés és gyártás területén szerzett tapasztalatink elismerését jelenti, hogy egyedi megrendelésekkel is megkeresték cégünket oktatási intézmények és gyártó cégek kutatóés minőségellenőrző laborjai, illetve több közös munkánk volt ezekkel az intézményekkel, így a Debreceni Egyetemmel is. A mérőműszer tervezés, gyártás, mérési szolgáltatás és gépjármű eredetvizsgálati tevékenységeink az MSZ EN ISO 9001:2001 szabvány szerint tanúsított. Tanúsító cég: DIGART Hungary Kft. Tanúsítvány regisztrációs száma: HU/042/2004. A GND RET projekt tovább erősíti a Debreceni Egyetemmel már több, mint tíz éve folytatott együttműködésünket és elősegíti szakembereink képzését az orvosbiológia területén. Szinapszis Piackutató és Tanácsadó Kft. Piackutató cég, elsősorban a gyógyszeripari termékek területén. Az eredmények hasznosításában, piacra vitelében működik közre. Labexpert Kereskedelmi és Szolgáltató Kft. Nagy tapasztalattal rendelkezik a diagnosztikai reagens-készletek kialakításában, gyártásra való előkészítésében. A projektben kifejlesztendő diagnosztikai reagensek optimális kiszerelési formájának kialakításában, gyártásának előkészítésében vesz részt. Abiol Kereskedelmi és Tanácsadó Kft. A partner biztosítja a modern molekuláris technológia-transzfert és a fiatal kutatók helyben tartását. A cég a Debreceni Egyetemen működő spin-off vállalat, amely az Egyetemmel való kapcsolatát egy közös molekuláris genetikai és fermentációs laboratórium-fejlesztéssel alapozza meg. Actavis Hungary Gyógyszermarketing és Kereskedelmi Kft. Az új termékek szabadalmaztatását, engedélyeztetését és marketingjét végzi a projektben. 6
JONACO Kereskedelmi és Szolgáltató Kft. A JONACO Kft. évek óta foglalkozik magozott meggyből gyártott konzervek kereskedelmével. K+F tevékenysége a gyártás során keletkező meggymag továbbhasznosítására irányul. A cég feladata a projektben a csonthéjas meggymagból a meggymagbél kinyerése, tisztítása, szárítása, szállítása a feldolgozás helyére. Master Good Termelő és Kereskedelmi Kft. Genetikai vizsgálatok felhasználásával előállított kísérleti populációk hústestére és húsára vonatkozó értékmegőrző kísérleti késztermék gyártási technológiák kifejlesztése a feladata. Bakonszegi Awassi Mezőgazdasági, Élelmiszeripari és Kereskedelmi Rt. Magyaroszág egyik legjelentősebb juhtej előállító cége. A genetikai előrehaladás érdekében a legújabb kutatási eredményeket használják fel. Ehhez nyújt segítséget a jelen pályázatban szereplő program is. Az Rt. biztosítja a tenyészállatokat, a szaporítóanyagot és a kísérlet helyszínét a program megvalósításához. A cég szakemberei végzik az üzemi kísérletek szakmai, gyakorlati koordinálását. A tejtermékek legyártása a Kunszentmártoni Sajtüzemben valósul majd meg. Juhker Mezőgazdasági Termelő, Kereskedelmi és Szolgáltató Kft. 21.000 anyajuh tulajdonosaként, ezzel egyben az ország legnagyobb juhtartójaként alapanyagot biztosít a kísérletekhez, keresztezésekhez. Észak-Alföldi Regionális Agrár-Innovációs és Technológiatranszfer Központ Kht. A társaság fő profiljai közé tartozik: az eredmények gyakorlatba történő átültetése, ipari partnerek bevonása, spin-off cégek alapítása, külföldi piacok feltárása, szabadalmaztatás. Sanatmetal Ortopédiai és Traumatológiai Eszközöket Gyártó Rt. Több éves sikeres együttműködés áll a cég és a Debreceni Egyetem mögött. Jelen pályázatban csípőprotézisek közös fejlesztése a cél. AMRI Hungary Zrt. A gyógyításban hasznosítható molekulák kifejlesztésével, azonosításával járul hozzá a pályázat sikeréhez. Solvo Biotechnológia Zrt. Vegyületek toxicitásának vizsgálatában vesz részt, marketing és kommunikációs tevékenységet is végez. Adexgo Ipari Kereskedelmi és Szolgáltató Kft. Az ADEXGO Kft. igen jól felszerelt, saját fejlesztésű Safety Pharmacology GLP minősítésű laboratóriumokkal rendelkezik. Gyógyszer, gyógyhatású- és élelmiszerkiegészítő készítményeket gyártó, kutató-fejlesztő szervezetek és gyógyszergyárak részére preklinikai, klinikai vizsgálatokat, engedélyeztetési eljárásokat végez és ezekhez kapcsolódóan minőségbiztosítási szolgáltatásokat nyújt, illetve adatfeldolgozással és biostatisztikai kiértékeléssel is foglalkozik. Ezen kívül a gyógyszerkutatás-fejlesztés során alkalmazott farmakológiai vizsgálatok hatástani és a biztonságosságot igazoló kutatások részére gyárt műszereket. 7
A Genomnanotech Regionális Egyetemi Tudásközpont eddigi működésének rövid összefoglaló áttekintése (2005-2008) A GENOMNANOTECH Debrecen Regionális Egyetemi Tudásközpont a Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal 2004. évben kiírt pályázatának eredményeként jött létre. 2004. decemberének elején került aláírásra a pályázatot benyújtó konzorcium és az NKTH között a szerződés. 2005. elején konzorciumi szerződés rögzítette a Debreceni Egyetem és a 16 együttműködő cég, illetve ipari partner közös tevékenységének kereteit. A konzorciumi tagok száma gazdasági okok miatt 2006-ban tizenhatra csökkent, a kilépő Synosens Kft. által vállalt kötelezettségeket a Debreceni Egyetem teljesíti. A GND RET két alapvető és meghatározó kiindulópontja közül az első azt a célt tűzte ki, hogy az élettudományokban megszerzett szellemi potenciál, az ehhez kapcsolódó és rövidesen bekövetkező infrastrukturális fejlesztési lehetőségekkel élve a Debreceni Egyetem környezetében meghatározó súlyú fejlesztésre koncentráló transzlációs K+F tevékenység induljon meg kihatva a régióra és az ország egészére. Ehhez kapcsolódóan négy nagy területen kezdődött meg, illetve az előzményekre épülve folytatódott az intenzív innovációs tevékenység. A projekt szakmailag sikeresen zárult, az elért eredmények számos esetben túlmutatnak az eredetileg kitűzött célokon. A kutatási eredményeket az ipari partnerekkel szoros együttműködésben értük el, azok hasznosítása több esetben is megkezdődött a partnereknél. A szerződés mellékletét képező munkatervben leírt feladatok megvalósultak, a szakmai sikerek pedig számos új projekt kialakulását alapozzák meg. 1) A metabolikus szindróma diagnosztikájában, illetve terápiájában felhasználható molekulák és módszerek kifejlesztése A program teljesítése során jelentősen bővítettük genomikai eszközparkunk áteresztőképességét és megalapítottuk az UD-Genomed Medical Genomic Technologies Kft. spin-off céget a Debreceni Egyetemen elérhető komplex genomikai szolgáltatások hasznosításának menedzselésére. Létrehoztunk egy az akadémiai szférában egyedülálló folyamatosan bővülő molekulabankot. Kialakítottuk a házi és a kereskedelmi forgalomban beszerezhető molekulabankok különböző sejtfunkciókra ható vegyületeinek kiválasztását lehetővé tevő robotizált laboratóriumot. Kidolgoztunk számos eljárást, melyekkel e robotizált környezetben elvégezhető a metabolikus szindróma egyes sejtszintű eltéréseire ható vegyületek azonosítása. Diagnosztikai eljárásokat fejlesztettünk a metabolikus szindrómában kialakuló trombózis igazolására. Igazoltuk egy növényi kivonat, a meggymagolaj sejtvédő hatásait, azonosítottuk a kivonat összetevőit, és kozmetikai terméket fejlesztettünk belőle, melynek ipari méretű gyártásához is kialakítottuk a szükséges feltételeket. 8
2) Molecular farming, illetve egyéb növény-biotechnológiai módszerek kifejlesztése és alkalmazásba vétele Egyik legfontosabb eredménye az alprogramnak a Növényi Molekuláris Genetikai Intézet létrehozása az Egyetem Élettudományi Épületében. Gyógyszeripari cégek számára rendelkezésre áll a dohánylevél alapú rekombináns fehérjetermelés kísérleti technológiai platformja. A meggyre kalibrált hordozható össz-atocianin-tartalom mérő műszerrel a meggytermelők, feldolgozók, kereskedők és élelmiszer forgalmazók a gyakorlat számára megfelelő pontossággal, egyszerű méréssel el tudják választani a meggyfajták különböző folyékony állagú termékeit, különös tekintettel az egészségjavító, ún. funkcionális magyar pharma-meggyekre. Új Fito-bioreaktor kísérleti technológiai platform ipari rendelkezésre áll a szomatikus embriógenezisre alapozva. A bioaktív anyagokat nagy koncentrációban tartalmazó ún. növényi pempőt állítottunk elő paprikából és meggyből. A gomba eredetű sziderofórok funkcionális élelmiszerekben (szalámikban) történő alkalmazását a húsipari partnerekkel tovább fejlesztettük, ezek üzemi tesztelése folyik. A régió-specifikus, új borélesztő-starterkultúrák előállítására irányuló törekvés eredményeként 10 új törzset teszteltünk technológiai körülmények között. Különböző juh és pulyka fajok tejtermelő-képességet, illetve hústermelő-képességet befolyásoló génjeinek vizsgálata révén két új terméket állítottunk elő: jó húsformákat mutató keresztezett vágópulykát és callipyge mutációt hordozó magasabb húskihozatalú cigája juhot. 3) Gyógyszerjelölt és funkcionális élelmiszerek fejlesztése, ipari színvonalú biztonság-farmakológiai vizsgálatok végzésére is alkalmas preklinikai vizsgálóhelyen Az alprogram keretében a konzorciumi partner ADEXGO Kft. közreműködésével a gyógyszerfejlesztési szabványoknak megfelelően üzemelő Good Laboratory Practice minősítéssel rendelkező, kutató-fejlesztő laboratóriumokat szereltünk fel, illetve üzemeltetünk. A projekt eredményeként egy olyan prediktív biztonság farmakológiai metodika született meg, melynek segítségével antidiabetikumok, kiemelten inzulin érzékenyítő szerek kardiovaszkuláris mellékhatásainak korai fázisú kiszűrésére nyílik lehetőség. Az alprogram keretében diverzifikált kockázatú gyógyszeripari projekt portfoliót dolgoztunk ki melyben eredeti molekulák, módosító termék innovációk, fix generikus kombinációk szerepelnek. 4) Mérésmetodikai nanotechnológiai fejlesztési programok elindítása Befejeztük a gyorsulásmérőn alapuló, a gyógylovaglás és járásanalízis területén alkalmazható eszköz fejlesztését. Sikeresen bevezettük az ólommentes forrasztási technológiát, valamint automatikus optikai ellenőrző rendszert fejlesztettünk ki a NI Hungary Kft.-nél. Létrehoztunk egy Vascularis MultiGraph adatgyűjtő szoftvert, és az értékeléshez szükséges adatbázist (vasclab). A revíziós csípőprotézis-szett kifejlesztése lezárult, jelenleg a hazai klinikai alkalmazásban folyik a kipróbálás. 2009-től a csípőprotézis terméket a Sanatmetal Kft. vezeti be a nemzetközi piacra. Elkészült az új térd- és csípőmozgató rehabilitációs eszköz. Sikeresen előállítottunk olyan nanokompozitokat, amelyek potenciálisan alkalmasak orvosi, fogorvosi és gyógyszerészeti alkalmazásra. Funkcionális 9
felületek keletkezésének lehetőségét vizsgáltuk elsősorban bioimplantátumokhoz, a minták sejtnövekedési folyamatait analizáltuk. Összességében mind a négy területen az előzetes terveknek megfelelően zárult a kutatási tevékenység és teljesültek a négy évre kitűzött feladatok. 5) A fenti célkitűzéshez szorosan kapcsolódott a második alapvető célkitűzés: technológiatranszfer és -hasznosítási rendszer kiépítése a Debreceni Egyetemen. Ezt a feladatot éppúgy, mint a fenti négy program összefogását, a GND RET működésének legelején felállított Kutatási és Fejlesztési Igazgatótanács felügyeli. A tanács tagjai a négy fenti részprogram koordinátorai is egyben. A KFIT kialakította a GND RET működésének rendszerét, rendszeres üléseivel biztosítja a munka folyamatosságát és monitorozását, továbbá annak belső és külső kommunikációját. A Tudásközpont működésének második évében létrejött a GND Tudás- és Technológia Transzfer Iroda, mely már a kezdetektől fogva törekedett az Egyetem egészére kiterjeszteni tevékenységét. Ennek megfelelően az iroda neve 2007-től Debreceni Egyetem Tudásés Technológia Transzfer Iroda. A DE TTI profilja és feladatköre mára jól elkülöníthető a GND RET projekttől: az iroda hatáskörébe tartozik többek között a Debreceni Egyetemen létrejött szellemi alkotások iparjogvédelmi menedzselése, a szakértő értékelés és hasznosítás feltételeinek biztosítása, a spin-off cégek létrejöttének elősegítése, illetve az Egyetem innovációs portfoliójának folyamatos frissítése és népszerűsítése. Egyértelmű cél, hogy a DE TTI a tudásközpont projekt zárása után, új finanszírozási modellt találva, tovább folytassa technológia transzfer tevékenységét az Egyetem önálló szervezeti egységeként. 10
A 2008. ÉVBEN ELÉRT EREDMÉNYEK BEMUTATÁSA 1. PROGRAM Új eljárások a legjelentősebb népbetegségeket egyesítő metabolikus szindróma diagnosztikájában és terápiájában: a genomikától a gyógyszerfejlesztésig Résztvevők Debreceni Egyetem, Labexpert Kft., Actavis Hungary Kft., Jonaco Kft., AMRI Hungary Zrt., Solvo Biotechnológia Zrt. (programkoordinátor: Dr. Gergely Pál) 11
A program célja Az egyes program célja a metabolikus szindróma diagnosztikájában, illetve terápiájában felhasználható molekulák és módszerek fejlesztése. A metabolikus szindróma centrális típusú elhízáshoz társuló, magas vérnyomással járó, összetett anyagcserezavar, amelynek alapja a cukorbetegség. A komplett szindróma és részbetegségei (cukorbetegség, magas vérnyomás, érelmeszesedés) a következményes szív- és érrendszeri elváltozások révén a magyar lakosság halálozásáért felelős első számú betegségcsoportnak tekinthető. A metabolikus szindróma kialakulását a genetikai tényezők által meghatározott hajlam alapján a környezeti hatások (táplálkozás, dohányzás, alkoholfogyasztás, mozgásszegény életmód) által elindított cukorbetegség és centrális elhízás indítja el, mely érelmeszesedéshez és trombózisos érbetegségek kialakulásához vezethet. Elvégzett tevékenység (fontosabb eredmények) 1. Genomikai kutatások (témavezető: Dr. Nagy László) PPARgamma kutatások A felnőttkori diabétesz ma már népbetegségnek tekinthető. Az utóbbi évtized egy új gyógyszercsoportja képes a test szöveteiben kialakuló inzulinrezisztenciát csökkenteni. Ezek a gyógyszerek képesek a PPARgamma nevű fehérjét bekapcsolni és ezáltal beindítanak olyan genetikai programokat, melyek által javul a betegek állapota. A PPARgamma másik élettani hatása, hogy fokozza a zsírsejtek kialakulását. E hatás eredményezi ezen gyógyszerek mellékhatását a súlygyarapodást és végső esetben az elhízást. A gyógyszerkutatások egyik célja kevesebb mellékhatással rendelkező molekulák fejlesztése. Munkacsoportunk olyan molekulákat tesztelt, amelyeket ipari partnerek terveztek és bioinformatikai modellezés alapján képesek aktiválni a PPARgamma molekulát. A teszteléshez beállítottunk egy olyan módszert, amely segítségével sejtes rendszerben tanulmányoztuk a vegyületek PPARgamma aktivációs képességét. Vizsgálataink során a tesztelt 500 molekulából több tíz olyan új molekulát azonosítottunk, melyek aktiválják a PPARgamma-t és potenciálisan kedvezőbb lehet a mellékhatásprofiljuk. A pozitív PPARgamma aktivitást mutató ligandok további génexpressziós és farmakológiai vizsgálata indokolt. 2. Molekulabank létrehozása a Debreceni Egyetemen (témavezető: Dr. Patonay Tamás) A kutatás alapvető céljai a Molekulabank kiépítése, karbantartása, továbbfejlesztése, párhuzamos szintéziseket és elválasztásokat lehetővé tevő kapacitások kiépítése és alkalmazása a Molekulabankban elhelyezendő vegyületek előállításában és kémiai alapkutatásokban. További cél az előállított vegyületek transzporter kötődésének, illetve aktiváló/dezaktiváló hatásának vizsgálata. Ezt biológiai aktivitással rendelkező módosított mono-, illetve oligoszacharidok szintézisei egészítik ki. 12
2008-ban folytattuk a projekt kezdetekor kialakított Molekulabank vegyületekkel való feltöltését. A Molekulabank belső nyilvántartását illetően új adatbázis-kezelő szoftverre tértünk át, mely könnyebb, áttekinthetőbb és hatékonyabb nyilvántartást tesz lehetővé. Elvégeztük az elhelyezett vegyületek teljes körű ellenőrzését, beleértve a tisztasági ellenőrzést is. Eltávolítottunk több, időközben bomlott vagy kevésbé gyógyszerszerű molekulát. Ennek eredményeképpen jelenleg 2095 db vegyület van elhelyezve. A szintézisek során továbbra is a diverzitás fokozására és az oxigéntartalmú heterociklusos vegyületek számának növelésére helyeztük a hangsúlyt. Korszerű palládium-katalizált keresztkapcsolásos eljárásokkal új típusú, korábban ismeretlen vegyületcsoportokat állítottunk elő. Munkánk során kiterjedten alkalmaztuk a pályázat keretében beszerzett CEM Explorer robotegységet tartalmazó mikrohullámú reaktort és a Tecan Freedom EVO 100 és Variomax 48.25 kombinált szintetikus platformot, illetve a Biotage SP4 négycsatornás kromatográfiás rendszert. Az oxigéntartalmú heterociklusos vegyülettárak bővítését célzó szintetikus munkába az AMRI Hungary Zrt. is bekapcsolódott. Öt különböző kapcsolási módszert alkalmazva részletesen tanulmányozták a kromonkarbonsav amidálási reakcióinak optimalizását, a bomlékony kiindulási anyagból kapott termékek preparatív HPLC-vel történő tisztítását. A kapott eredmények alapján történő könyvtárszintézis jelenleg is folyik. Az elmúlt év során a Molekulabank vegyületei közül 1863 származékot átadtunk a RET 1.3. csoportnak robotizált tesztek céljára, akik folytatták ezek szűrését. Ennek során több citoprotektív és poli-adp-ribóz polimeráz gátló vegyületet azonosítottak, amit manuális mérésekben megerősítettek. A Solvo Zrt.-nél ebben az évben további 960 vegyület MDR1 transzporter ATPáz aktiváló hatását vizsgálták meg azzal a céllal, hogy a gyógyszerjelölt molekulákat tartalmazó molekulakönyvtár tagjainak lehetséges MDR1 szubsztrát tulajdonságát meghatározzák. A vegyületek között 33 kiemelkedően potens kölcsönható anyagot azonosítottunk és emellett 24 gátlószert is találtunk. A korábbi években vizsgált származékokkal együtt összesen 2016 molekula került tesztelésre. A kapott eredmények alapján a sejtekből a transzporter által gyorsan eltávolításra kerülő vegyületek már a gyógyszerfejlesztés kezdeti szakaszában kiszűrhetőek. Az adatok szerkezet-hatás összefüggés vizsgálata lehetővé teheti a szubsztrát sajátságért felelős molekularészletek felismerését és tervezését. A pályázati ciklus lezárása után is folytatjuk a Molekulabank bővítését és az abban tárolt vegyületek átadását tudományos partnereknek, illetve megrendelőknek. A Solvo munkatársaival folytatott előzetes egyeztetés alapján tervezzük a tesztelt vegyületek MDR1 transzporterre gyakorolt hatásadatainak kemoinformatikai módszerekkel történő analízisét. Ez a projekt beépíthető lehet egy esetleges következő RET pályázatba. Folytatni kívánjuk a fenolos hidroxicsoportot tartalmazó és jó MDR1 vagy BCRP szubsztrát molekulák vizsgálatát. Ugyancsak folytatni kívánjuk az antidiabetikus és az antitrombotikus hatású vegyületek előállítását, emellett hídmolekulával ellátott szabad di-, tetra-, hexa- és oktaszacharid fehérjéhez kötése révén Staphylococcus aureus fertőzés elleni vakcina előállításához kívánunk eljutni. 13
3. HTS kompatibilis eljárások kifejlesztése (témavezető: Dr. Virág László) A részfeladat keretében olyan mérőmódszereket dolgozunk ki, melyek a metabolikus szindróma egyes kórélettani történéseinek meghatározására alkalmasak. Az eljárásokat átültetjük HTS (highthroughput screening) környezetbe, aminek révén molekulák százainak, ezreinek hatásait tesztelhetjük potenciális gyógyszerjelölt vegyületek azonosítása céljából. A korábbi években megkezdett munkát folytatva 2008-ban a HTS alapú assay-k optimalizálása során kapott eredményeinket kiterjesztettük további új sejttípusokra. Emellett kidolgoztuk a különféle HTS assay-k kombinált alkalmazásait is. Két módszerrel teszteltük a Molekulabank vegyületeit. Azonosítottunk citoprotektív, PARP gátló és PPARγ agonista vegyületeket. 2008-ban a részfeladat keretében különböző kombinált fluoreszcens HTS assay-k alkalmazását és optimalizálását hajtottuk végre közel 20-féle humán sejttípuson (pl. keratinocyták, sebocyták, fibroblastok, harántcsíkolt és szívizomsejtek). A kísérletek során az alábbi kombinációkat fejlesztettük: i) Ca-imaging + real-time apoptózis; ii) Ca-imaging + nekrózis; iii) a fenti két eljárás kombinációja. A projektnek ez a része az Abiol Kft. és a Csertex Kft. társfinanszírozásával valósult meg. Folytattuk a Debreceni Egyetem Molekulabank vegyületeinek szűrését (bővebben ld.: 1.2 alprogram). Befejeztük a HTS laboratórium szolgáltatási portfoliójának összeállítását és elkezdtük a szolgáltatási tevékenység marketing munkáit. Az előző évben a Debreceni Egyetem által kifejlesztett riporter gén assay-t az AMRI Hungary Zrt. adaptálta HTS környezetbe. 2008-ban ezt a PPARgamma magreceptor agonisták és antagonisták vizsgálatára alkalmas rendszert automatizáltuk és így alkalmassá tettük nagy áteresztőképességű szűrés elvégzésére. A legpotensebb agonisták szerkezete alapján analógokat azonosítottunk az AMRI Hungary Zrt. kollekciójából. Megtörtént a hit vegyületek jellemezése EC 50 értékük meghatározásával. Az analóg szerkezetű vegyületeket a Targetex Kft. bevonásával vizsgáljuk. 4. A metabolikus szindróma diagnosztikája és terápiája (témavezető: Dr. Muszbek László) A metabolikus szindróma kardiovaszkuláris megbetegedéshez vezető egyik lényeges rizikókomponense a pretrombotikus állapot jelenléte az érintett populációban, amelynek következménye a trombózis kialakulása. A pretrombotikus, trombotikus állapotok laboratóriumi diagnosztikája nem megoldott, jelenleg nem rendelkezünk igazán jó laboratóriumi teszttel ezen a területen. A projekt célkitűzése kettős: egyrészt új módszerek kifejlesztése a trombózis, illetve a pretrombotikus állapotok megítélésére, másrészt pedig új elven alapuló antitrombotikus kezelés és vegyületek kifejlesztése. A projekt során két új, a trombózis és a pretrombotikus állapotok diagnosztikájában potenciálisan használható immunoassayt sikerült kifejlesztenünk (az egyik az V-ös faktor aktivációs peptidjének meghatározására, a másik poliklonális antitesteket használó módszer az aktív X-es faktor antitrombin III komplexének a mérésére szolgál). Kísérletes körülmények között mindkét módszer jól működött, így 2008-ban elkezdhettük a klinikai kipróbálást. Ennek során derült ki, hogy az utóbbi módszer esetében a vérplazmában nagy mennyiségben 14
jelenlevő inaktív X-es faktor interferál a módszerrel, nagymértékben csökkentve annak érzékenységét. Ezért az eredetileg tervezett másik megközelítést is elkezdtük és monoklonális antitestet termeltettünk aktív X-es faktor, ill. ennek antitrombin III-mal alkotott komplexe ellen. Jelenleg ezek felhasználásával az immunoassay összeállítása folyik. Egy másik úton is elindultunk, ennek keretében az aktív XIII-as faktor gátlása helyett az aktivációjának gátlását tűztük ki célul egy trombin gátló aptamer segítségével. A pályázat lezárásáig még várható az aktív X-es faktor-antitrombin III komplex mérésére szolgáló, monoklonális antitesteket használó új immunassay kidolgozása és kipróbálása, a DON-peptid tesztelése és a trombin aptamer XIII-as faktor aktivizálódását gátló hatásának bizonyítása. A konzorciumi partner Labexpert Kft. feladata a szintetikus peptidek és a monoklonális antitestek előállítására terjed ki, amelyek az immunoassay-k kidolgozásához és a XIII-as faktort gátló vegyületek előállításához nélkülözhetetlen. 5. A meggymag komponenseinek szívvédő hatásai (témavezető: Dr. Tósaki Árpád) A kardiovaszkuláris megbetegedések és a szív iszkémiás megbetegedései évek óta vezető helyen állnak a halálozási statisztikákban. Számos növényi eredetű természetes hatóanyag, így a Prunus Cerasus (meggy) magjából izolálható anyagok rendelkeznek keringésre gyakorolt protektív hatással. A projekt során közvetlen célunk a meggymagban található aktív hatóanyagok izolálása, azonosítása, valamint azok farmakológiai és molekulárisbiológiai hatásmechanizmusának felderítése és a humán fázis I. vizsgálatok előkészítése. Eredményeinkre támaszkodva gyógyhatású készítmények kifejlesztése a cél, melyek a kardiovaszkuláris megbetegedések kialakulásának megelőzésére és azok kezelésére egyaránt alkalmasak, javítva a lakosság életminőségét. Távlati célunk a hatóanyagok gyógyszerré történő fejlesztése. Biacore készülék A mag hatóanyagainak hasznosítása két fő irányban történik. A meggymag szilárd frakciójából gyógyszer és gyógyhatású készítmény fejlesztését tűztük ki célul. A flavonoidok analizálása és szétválasztása után a hatóanyagok vizsgálata következett a szívizomban, majd a vizsgálatok experimentális részének lezárása után került sor a szabadalmaztatási eljárásra. A technológia további fejlesztése céljából 2008-ban tárgyalásokat kezdeményeztünk egy kanadai biotechnológia céggel, akik táplálék-kiegészítőt kívánnak fejleszteni a meggymag hatóanyagaiból. A másik irány a meggymag zsír- és olajtartalmának kivonása és vizsgálata. Ez a hideg préseléssel történő eljárás is szabadalmaztatásra került, és a kutatások 2007-re két termék teljes kidolgozásához vezettek: az egyik testápoló, a másik pedig arckrém. 2008-ban megtörtént a meggymagolajat tartalmazó OLABELLA testápoló és arckrém OÉTI engedélyeztetése (OÉTI eng. sz.: 2536/2007) és a gyártáshoz szükséges ÁNTSZ engedély beszerzése. Elkezdtük az OLABELLA termékek gyártását, amely a Debreceni Egyetem akkreditált Galenusi Laboratóriumában történik, valamint megkezd- 15
tük a termékek forgalmazását. Az OLABELLA megjelölés hazai (ügyszám: M0703605) és uniós védjegyként történő lajstromoztatása iránti eljárás továbbra is folyamatban van, az USA-ban (Reg. no.: 3,485,356) pedig idén regisztrálták a védjegyet. A továbbiakban új termékeket kívánunk kifejleszteni (OLABELLA éjszakai krém, valamint a hatóanyagokat tartalmazó lágyzselatin- és keményzselatin kapszulák) a jelenleg két termékből álló OLABELLA termékcsalád bővítése céljából. Az OLABELLA termékek alkalmasak lehetnek a kardiovaszkuláris megbetegedések számának csökkentésére. Az Actavis Hungary Kft. kiemelkedő szerepet vállalt az új kutatási eredmények értékelésében, a piackutatásban és a humán fázis I. vizsgálatok hatósági engedélyeztetésének előkészítésében, továbbá megszervezte a késztermékek nagyüzemi gyártását és forgalmazását. A gyártáshoz elengedhetetlen hatóanyag-előállítást (izolálás, préselés) a Jonaco Kft. végzi. A nyírségi vállalkozás feladata a növényültetvény gondozása, a termés betakarítása, a gyümölcs részeinek elkülönítése, feldolgozása és a meggymagolaj (mint hatóanyag) középüzemi mértékben hideg préseléssel vagy szerves oldószerekkel történő előállítása. A termékek gyártása a Debreceni Egyetem akkreditált Galenusi Laboratóriumában történik. 16
2. PROGRAM Versenyképes agrár-biotechnológia megalapozása a Debreceni Egyetem vonzáskörzetében: összefogás a genomikától a termékig Résztvevők Debreceni Egyetem, Abiol Kft., Master Good Termelő és Kereskedelmi Kft., Bakonszegi Awassi Mezőgazdasági, Élelmiszeripari és Kereskedelmi Rt., Juhker Mezőgazdasági Termelő, Kereskedelmi és Szolgáltató Kft., Észak-Alföldi Regionális Agrár-Innovációs és Technológia Transzfer Központ Kht. (programkoordinátor: Dr. Fári Miklós Gábor) 17
A program célja Jelen program keretében mód nyílik arra, hogy a világ fejlett régióira napjainkban jellemző egészséges (és piacképes) élelmiszert a szántóföldtől a fogyasztóig koncepciót magába foglaló, tudásalapú integrált agrár-biotechnológia épülhessen ki. Az Észak-alföldi régióban és vonzáskörzetében átalakulóban van az agrár- és élelmiszertermelés eddigi szerkezete, mely átalakulás hosszú távú tudományos megalapozása a legfejlettebb genomikai és proteomikai biotechnológiai módszerekkel lehetséges. Az agrár-üzletág szerkezetváltásának kérdéskörében kiemelt prioritások a következők: a hoszszútávon nagy hozzáadott értéket biztosítani képes, egészségre hasznos, piacképes új termékek kifejlesztése (különösképpen a kézimunkaerő igényes ágazatokban), a környezet védelme, a fenntartható növekedés biztosítása, illetve az ezekkel összefüggő területen a korszerű oktatás, szaktanácsadás megszervezése és a régió felsőfokú szakoktatási intézményei közötti kooperáció erősítése. Elvégzett tevékenység (fontosabb eredmények) 2.1. Molekula-farming, ill. egyéb növény biotechnológiai módszerek kifejlesztése és alkalmazása új hungarikum zöldség, gyümölcs, dísznövény, valamint takarmánynövény fajták nemesítésére, és egészségjavító piacképes feldolgozott termékeik előállítására (témavezető: Dr. Fári Miklós) A 2008. évi kutatási program átfogó célja a humán gyógyászatban, állattenyésztésben, takarmányés élelmiszeriparban, valamint a táplálkozásban nagy értéket képviselő, különleges összetételű fehérjék termeltetési módszereinek továbbfejlesztése dohány és lucerna modellnövények kloroplasztiszában és/vagy sejtmagjában, élettanilag nélkülözhetetlen, felvehető szerves kötésben található szelénformák szintjének növelése zöldtakarmány (lucerna és fű) fajokban, továbbá magasabb endogén antioxidáns és melatonin tartalmú gyümölcs- és zöldségporok, ivólevek, szubproduktumok előállításának kutatása. Célul tűztük ki továbbá hatékony fito-bioreaktor alapú szövettenyésztési módszerek kutatását, különös tekintettel új mályva nemzetséghibridek klónszaporítására. i) Lucerna és dohány kloroplasztisz/sejtmag transzformálás kutatása hasznos géneket hordozó vektorokkal Lucerna kloroplaszt transzformációs rendszer létrehozása A kutatási program célja, hogy a gazdaságilag fontos lucerna kloroplaszt genomját transzformáljuk, majd transzgénikus növényt állítsunk elő. Munkánk első lépéseként az adatbázisokban található szekvenciák felhasználásával, molekuláris genetikai módszerekkel vektorkonstrukciót terveztünk. Homológia kutatással megtaláltuk a Medicago sativa-ban lévő target szekvenciákat, a terminációs szekvenciát, illetve a rendelkezésünkre álló aada gén. M. truncatula Prrn promóter szekvenciájának ismeretében sikerült klónozni a M. sativa promóterének megfelelőjét. Mindezek ismeretében szintetizálni tudtuk a szelekciós kazettát. A fenti konstrukcióval történő lucerna transzformálást és a regenerációs kísérletek elvégzését a Crop Research Institute of Plant Production-el (Pöstyén, Szlovákia) kooperálva megkezdtük. További terveik között szerepel más fehérjék expressziója, mint pl.: a PAF antifungális proteinnek az előállítása lucernában. 18
A paf gén transzformálása dohány (Nicotiana tabacum) növénybe 2008-ban folytattuk Maliga Pál professzor irányításával az USA-ban megkezdett, PAF antifungális fehérje génjeit hordozó, új dohány plasztisz-transzformációs vektorok létrehozását és azok génpuska által levél kloroplasztiszba történő belövését, illetve sejtmagok Agrobakteriumos transzformálást dohány tesztnövényen. A PAF ciszteinben gazdag bázikus antimikrobiális protein több gazdaságilag jelentős növény és állat patogén fonalas gomba növekedését gátolja, illetve apoptózist indukál. E tényekre alapozva vizsgáljuk, hogy vajon képes-e a növényben expresszált PAF protein gátolni a gombás fertőzések kialakulását. Nukleáris paf transzformáció A nukleáris transzformáció során az Agrobacterium tumefaciens természetes génátviteli rendszerét kihasználva építettük be a növény nukleáris genomjába a paf gént különböző konstrukciókban. Jelenleg a transzformált növényekben paf fehérje előfordulását Western-blot technikával specifikus antitestekkel vizsgáljuk. Kloroplasztisz paf transzformáció A projekt keretében az Egyesült Államokban (Waksman Institute, Rutgers University, Piscataway, NJ) elkészített PAF szekvenciákat tartalmazó kloroplaszt transzformációs vektorokat juttattuk be dohány növényekbe génpuska segítségével. Jelenleg a feltételezett transzformens növények ellenőrzése folyik. Paf-molekula farming fito-bioreaktorban A 2008. évi munka harmadik részeként a rekombináns fehérjét termelő, növényi biomassza steril előállítását célzó kutatások keretében teszteltük az Agroinvest Zrt. által kifejlesztett, ún. 3R fito-bioreaktor technológiát. ii) Növények szelenizációs kutatása Lucerna és fű szelenizálása A szelenizálási kísérleteket a 2008. évben szántóföldi körülmények közé terjesztettük ki. Zöldtakarmányok közül lucernát és pázsitfüvet vontunk be a kísérletekbe. A kísérletek során a Szarvasi Öntözési Kutató Intézet Kht. által biztosított speciális fűkeverékeket, vörös és nádképű csenkeszt, illetve angolperje gyepalkotót is vizsgáltuk. A kísérletek beállításához 1x1m-es = (1m 2 ) parcellákat alakítottunk ki. 1, 10, 50 ppm koncentráciojú nátrium-szelenát oldatot juttattunk ki öntözés formájában, három alkalommal két kaszálás között. Három kaszálásból gyűjtöttünk be mintákat. A begyűjtött minták egy részét szárítottuk (alkalmazott módszerek: liofilizálás, szárítás szárítószekrényben), másik részét pedig frissen kipréseltük. A szeléntartalom meghatározása folyamatban van. Növényi laboratórium a Debreceni Egyetem Élettudományi Központjában Szántóföldi körülmények között nevelt brokkoli szelenizálása Ahhoz, hogy szelenizált zöldségnövényt, mint funkcionális élelmiszert állítsunk elő, lényeges kritérium, hogy növényegyedenként minél alacsonyabb szintű legyen a szeléntartalom szórása. 19
Ennek eléréséhez nátrium-szelenát tartalmú tablettákat állítottunk elő. A növény gyökere alá helyezett tablettáról kontrollált feltáródást feltételeztünk. Jelen kísérletekbe több brokkoli fajtát (Brassica oleracea v. Italicac v. Lucky és Beamount) vontunk be. Mintavétel a növényegyedek leveléből és a brokkoli rózsákból történt. A szeléntartalom meghatározása és a szelén speciáció megállapítása folyamatban van. A kutatási eredmények gyakorlati hasznosítását célzó tárgyalások folytatódnak a hazai vezető zöldségtermelő cégekkel, szervezetekkel. iii) Kutatások magasabb endogén antioxidáns és melatonin tartalmú gyümölcs- és zöldségporok, ivólevek, szubproduktumok előállítására Pharma-meggy kutatása A 2008. évben a projekt keretében a DE AMTC Pallagi Kísérleti Telepén nevelt farma ( B sorozat) meggy klónok különleges értéke többek között magas antocianin tartalmukban rejlik. Előzetes vizsgálataink kimutatták, hogy egyes antocianinok javítják a sejtek inzulin érzékenységét. Meghatároztuk az egyes fajták antocianin profilját és követjük a komponensek mennyiségi változását az érés során. Az eddig kevéssé, vagy nem ismert komponensek izolálása és szerkezetvizsgálata után kisállat kísérletekben tanulmányozzuk az inzulinérzékenységre gyakorolt hatásukat, melyet a DE OEC Farmakológiai és Farmakoterápiai Intézetben végeznek. A kísérletek eredményei alapján lehetővé válik a funkcionális élelmiszer fejlesztése. Ennek érdekében olyan vivőrendszert fejlesztettünk ki, amelyben a hatóanyagok a saját mátrixukban kerülnek bevitelre, biztosítva a teljes biológiai hasznosulást. A mindenkori élelmiszeripari szabványoknak megfelelő technológiát (extrakciós eljárást) dolgoztunk ki, mely során maximális hatóanyag kinyerés érhető el. Az előállított termék, mint funkcionális élelmiszer, jelentős szerepet játszhat a II. típusú diabetes mellitus kialakulásának megelőzésében. A termék, illetve technológiai eljárás szabadalmaztatása folyamatban van. 2008-ban ún. Meggyre kalibrált hordozható össz-antocianin-tartalom mérő műszert fejlesztettünk ki, mely a hazai, ún. Pharma-meggyek elkülönítését teszi lehetővé a gyakorlati felhasználók (feldolgozók, termesztők, kereskedők, áruházláncok, stb.) számára. Pharma-paprika kutatása Korábbi vizsgálataink alapján ismerjük, hogy a Kápia és Pritavit típusú paprikafajták némelyikének táplálkozásbiológiailag fontos anyagai rendre felülmúlják a piacon kapható paprikafélékét. 2008-ban célul tűztük ki ezen fajták magolaj tartalmának vizsgálatát, a mag beltartalmi mutatóinak feltérképezését, a tokoferol izomerek meghatározását és a számunkra nehezen hozzáférhető linolén savak meghatározását. Az alfa-linolénsav esszenciális zsírsav, amely feltétlenül szükséges szervezetünk egészséges működéséhez, de a testünk nem tudja előállítani. Vizsgálataink során körvonalazódott, hogy a fenti két paprikafajta magjának olajában található anyagok számos kedvező hatással lehet szervezetünkre: közvezetetten csökkenthetik szervezetünkben a káros LDL koleszterin szintet; gátolhatják a trombózisképződést, valamint antiaritmiás hatásuk is van, ezáltal a ritmuszavarok és a szívinfarktus veszélyét, de az infarktus utáni halálozást is csökkenthetik. A fajtavizsgálatok során kiválasztottuk azokat a Kápia és Pritavit típusú paprikákat, amelyek magjában kizárólag γ-tokoferol izomer fordul elő, fontos 20
linolénsav származékok kíséretében. A paprikamag eredetű termék, illetve technológiai eljárás szabadalmaztatása folyamatban van. iv) Hatékony fito-bioreaktor alapú szövettenyésztési módszerek kutatása különös tekintettel új mályva nemzetséghibridek klónszaporítására 2008-ban folytattuk a rozsdabetegségekkel szemben rezisztens, várhatóan nagy díszértékű, a külföldi és a hazai felhasználók által várt új mályva nemzetséghibridek (Alcea biennis x Alhaea officinalis) előállítását. A 2007-ben előállított, 300 intergenerikus keresztezésből kapott magot életképes hibridek kiválogatása céljából elvetettük. A magpopuláció 2%-ából kaptunk hibrid egyedeket. Ezeket steril tenyészetbe vittük és in vitro módszerrel tartjuk fenn. A fertőzésmentesen fejlődő klónpopuláció egy részét szabadföldi összehasonlító kísérletbe ültettük ki. A nemzetséghibrid populáció másik részét 3 liter térfogatú transzparens 3R fito-bioreaktor tenyésztő cilinderekbe helyeztük, üzemi klónszaporítási módszer kidolgozása céljából. Egy korábban kapott in vitro indított nemzetséghibrid klónt kontrol céljából szerződés keretében átvettünk a GYDFV Kht-tól. Kísérleteket kezdtünk a nemzetséghibrid populáció in vitro poliploidizációjára, továbbá szomatikus embriógenezis indukálására a növények virágbimbóiból kiindulva. 2008-ban a program keretében kiválasztott új genotípusok összehasonlító vizsgálatát tovább folytattuk a PRO-TEAM Kht. Mikroszaporító Laboratóriumában (Újszentmargita), továbbá a Dél-Carolina Egyetemen megkezdtük az új fito-bioreaktorok tesztelését. A részfeladatban a konzorciumi partner Észak-Alföldi Regionális Agrár-Innovációs Kht. feladata a belföldi és külföldi (izreaeli, japán, olasz) piacok feltárása. A minta-termékek fogyasztókkal való megismertetése a RET projekt keretében alakult Denex Spin-off Kft. feladata, mely folyamatosan teszteli és kérdőívek segítségével feltérképezi a fogyasztói, vásárlói szokásokat és elégedettséget, melyek hasznos fogyasztói információkat nyújtanak a fejlesztések továbbgondolásához. Több más ipari partner is részt vesz a projektben, köztük a már említett AgroInvest Zrt. (fito-bioreaktor kooperáció felkutatása és bekapcsolása a projektbe), a Bon Freez Zrt., mellyel a funkcionális fagyasztott termékek előállítása terén dolgozunk együtt és a Szatmári-Ízek Kft., mellyel együttműködésünk célja a mai korra jellemző betegségek megelőzésére alkalmas gyümölcs- és zöldség termékcsalád kifejlesztése. A Debreceni Egyetem Agrár- és Műszaki Tudományok Centruma Kertészettudományi és Növényi Biotechnológiai Tanszékén a GND RET programban elért eredmények alapján három új növénybiotechnológiai kutató munkacsoport kezdte meg a munkáját: Növényi Molekuláris Genetikai, Nutraceutical és Fito-bioreaktor Munkacsoportok. 2.2. Antifungális hatású fehérjék előállítása, illetve érelmeszesedést gátló élelmiszeradalékok kifejlesztése (témavezető: Dr. Pócsi István) i) Egyik kutatási területünk a Penicillium fajok által termelt kis molekulatömegű, antifungális fehérjék (PAF) hatásmechanizmusának a megismerése új típusú, a környezetbarát növényvédelemben és esetlegesen humán gyógyászatban felhasználható antifungális készítmények kifejlesztése érdekében. A PAF esetleges szerepének megértése végett a termelő Penicillium chrysogenum törzsben 21