témavezető: Katona Róbert
helyszín (magyar oldal): MTA, SZBK, Genetikai Intézet, Mesterséges Kromoszóma és Őssejt Kutató Labor helyszín rövidítés: SZBK
A kutatási téma leírása:
Az X kromoszómához kötött súlyos immunhiányos szindróma (X-SCID) egy ritka, öröklődő betegség, amely a fiúkat érinti. Az X-SCID betegség oka a gamma-c gén mutációja, amely az interleukin-2 receptor (IL2RG) működését akadályozza. Ennek hiányában nem képződnek T sejtek és természetes ölő sejtek (NK). A B sejtek viszont akár még nagyobb számban is előfordulnak, mint ami egyébként az egészséges szervezetben megfigyelhető. Az IL-2 közvetítette jelátvitel hiánya nem magyarázza meg teljes egészében az X-SCID fenotípust, mivel T sejteknek továbbra is képződni kellene. További kutatások bemutatták, hogy a c fehérje a következő receptorok működéséhez is szükséges: IL-4, IL-7, IL-9, and IL-15. Az X-SCID fenotípus tehát ebben az 5 citokin rendszerben bekövetkezett kombinált defektus eredménye. Az X-SCID gyerekeknek gyakorlatilag nincs működő immunrendszere, így a legkisebb fertőzések ellen sem tudnak védekezni. Kezelés hiányában a betegek 1 éves koruk előtt meghalnak. Jelenleg a gyerekek 30%-a kezelhető HLA-azonos csontvelő átültetéssel (BMT), amely több mint 90%-os valószínűséggel biztosítja a túlélést/gyógyulást. Részleges HLA-azonosságú csontvelő átültetés esetén a túlélés esélye jelentősen csökken. Azon gyerekek akik esetében nincs megfelelő csontvelői donor, csak a génterápiában reménykedhetnek. Alain Fischer és csoportja a Párizsi Necker Gyerekkórházban kidolgozott egy X-SCID génterápiás eljárást. Először csontvelői sejteket gyűjtenek a betegekből és az éretlen hematopoetikus sejteket kiválogatják a többi sejt közül. Azután a korrekt gént (c) többszöri retrovírus fertőzés segítségével beépítik ezen sejtek genomjába. Az utolsó lépésben visszaültetik a módosított sejteket a betegekbe. Alapvetően ugyanezt a protokollt használva jelentős sikereket értek még el a betegek kezelésében a következő országokban: USA, Egyesült Királyság, Németország, Olaszország. 2002-ben jelentős csapást mért a génterápiára, amikor kiderült, hogy több gyerek leukémiás lett, akit Franciaországban a protokollal kezeltek (20-ból 4 gyerek lett leukémiás két független génterápiás kísérletben). Ez a súlyos mellékhatás teljesen váratlanul érte a kutatókat, mivel az egér kísérletek során ilyen elváltozásokat nem tapasztaltak. A leukémia kialakulását az LMO2 onkogén túltermelődése okozta, amelyet a retrovírus vektor közeli genomiális régióba történt integrációja okozott. További vizsgálatok kimutatták, hogy a kezelt egerek 33%-ában is előfordul a leukémia kialakulása, ha a kezelés után 1.5 évig követik az egerek sorsát. Azóta egy majom esetében is kimutatták a leukémia kialakulását 5 évvel a kezelés után. Ezek a tények azt sugallják, hogy a jelenlegi retrovírus vektorok használatának hosszú távú mellékhatása van, amely főleg a hematopoetikus ős- és progenitor sejtekben jelentkezik. A humán génterápiás kísérletekben a leukémia 2-3 évvel a kezelés után jelentkezett. Mindent összevetve a génterápiás kezeléseket tovább folytatják, mivel az X-SCID betegek 70%-ának csak így van esélye a túlélésre. Ugyanakkor a szabályozó hatóságok sürgetik a tudományos közösséget, hogy biztonságosabb hordozó vektorokat állítsanak elő a betegség kezelésére. Az emlős mesterséges kromoszómák biztonságos, stabil, nem-integrálódó vektorok, amelyeknek óriási génhordozó kapacitásuk. Korábban a laboratórimunkban felfedeztünk egy módszert, amelynek segítségével stabil, megfelelő módon szegregálódó és nem-integrálódó de novo emlős mesterséges kromoszómák állíthatók elő különböző emlős sejtvonalakban (egér, hörcsög, humán). Ezeket a kromoszómákat szatellita alapú mesterséges kromoszómáknak neveztük (SATACs). Kísérleteink során azt tervezzük, hogy egy biztonságos, ex vivo őssejt és mesterséges kromoszóma X-SCID génterápiás modellt hozunk létre. Előállítunk egy terápiás SATAC (tSATAC) kromoszómát, amely hordozza és kifejezi a c gént (c-tSATAC). A c-tSATAC-ot őssejtekbe juttatjuk, amelyekből hematopoetikus progenitor sejteket differenciáltatunk. Ezekkel a sejtekkel kezeljük a gamma-C mutáns NSG egereket. Korábban már sikeresen bemutattuk, hogy a kombinált mesterséges kromoszóma őssejt terápia működik. Egy monogénes, halálos idegrendszeri betegség (Krabbe betegség) egérmodelljét (Twitcher egér) kezeltük olyan SATAC-kal, amely hordozta és kifejezte a vad típusú galaktocerebrozidáz gént, amelynek a homzigóta mutáns változata okozza a betegséget. A kezelt egerek élettartama akár az ötszörösére nőtt a kezelésnek köszönhetően (Katona et al 2008). Eredményeink alapján azt gondoljuk, hogy a c-tSATAC és őssejt alapú kezelés biztonságosan és eredményesen gyógyíthatja az X-SCID betegséget. Kísérleteink alapján bebizonyíthatjuk, hogy a jelenlegi retrovírus/lentivírus alapú terápiák kiválthatók lehetnek egy biztonságosabb, emlős mesterséges kromoszóma alapú terápia bevezetésével. Ezt a terápiás megközelítést korábban még sehol sem alkalmazták, így az eljárás egy új és eredeti megközelítés. A kísérlet modell értékű más betegségek kombinált mesterséges kromoszóma őssejt terápiájának a kidolgozására.
előírt nyelvtudás: angol középfok ajánlott nyelvtudás (magyar oldal): angol középfok további elvárások: Előny a következő technikák ismerete: molekuláris klónozás, kompetens baktérium sejtek transzformációja, plazmid tisztítás és emésztés restrikciós enzimmel , emlőssejt tenyésztés, emlős sejtek transzfekciója genetikai anyaggal, polimeráz láncreakció
felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2017-09-27
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
