ÖSSZEFOGLALÁS
A rosszindulatú daganatok genetikailag instabilak és heterogének. Előrehaladott carcinomában szenvedő betegek vérében keringő tumorsejtek jelenhetnek meg. Terápiás döntésekben segíthet, hogy sikeres daganatterápia esetében a keringő tumorsejtek száma esni kezd. Ezeket a ritka sejteket (még előrehaladott tumorok esetében is csak néhány sejt detektálható egy milliliter vérben) terápiás célpontok azonosítására is is lehetne használni, de ma még nem ismert, hogy milyen mértékben reprezentálják a primer tumorokat és az áttéteket. A) Projektünk célja a keringő tumorsejtek életképességének, genetikai változatosságának és áttétképző képességének jobb megismerése. B) Vizsgálni szeretnénk, hogy hogy milyen kapcsolatban állnak a tumorsejtek a tumorok kötőszöveti vázával és az immunrendszerrel. C) Új állatmodelleket szeretnénk létrehozni, amelyek alkalmasak keringő tumorsejtekre és tumor áttétképzésre ható gyógyszerjelöltek és eljárások tesztelésére.
TUDOMÁNYOS HÁTTÉR
A rosszindulatú daganatokra általánosan jellemző a genetikai instabilitás és heterogenitás. Ennek következtében minden tumoron belül sejtklónok versengenek az erőforrásokért, a tápanyagokért és az oxigénért. Egyes daganatsejtek előbb-utóbb képesek lesznek a keringésbe belépni, ezek a keringő tumorsejtek (circulating tumor cells, CTC). A keringő tumorsejtek még előrehaladott áttétes daganatok estében is csak kis számban jelennek meg a vérben, milliliterenként általában kevesebb, mint 1 sejt van jelen; tehát minden ilyen tumorsejtre több millió fehérvérsejt jut. A keringő tumorsejtek kimutatására szolgáló összetett eljárások egyike a CellSearch® módszer. Ez a technika epitélium eredetű tumorsejtek, vagyis karcinomasejtek kimutatására szolgál. A carcinomasejtek gyakran fejezik ki az EpCAM epiteliális adhéziós molekulát, amely nem fordul elő más sejteken a vérben. A CellSearch módszer EpCAM alapú szelekciót kombinál egy másik tumormarker, a cytokeratin kimutatásával. A keringő tumorsejtek számának változása megmutatja, hogy sikeres-e a kemoterápia. A keringő tumorsejtek közül kerülnek ki a még ritkább áttétképző sejtek is. Amennyiben bebizonyosul, hogy a keringő tumorsejtek megbízhatóan reprezentálják a kiinduló primer tumort, személyre szabott terápia esetén a tumorbiopsziánál kevésbé invazív módon, vérvétellel kinyerhető sejtek genetikai vizsgálata alkalmas lehet terápiás célpontok (például mutáns jelátviteli molekulák, onkogének, ellenanyagok célpontjául szolgáló sejtfelszíni markerek) kiválasztására.
AKTUÁLIS KUTATÁSI IRÁNYOK
Fő kutatási témánk szövettenyésztés és állatkísérletek alkalmazása immunológiai, tumorbiológiai és tumorterápiás és vizsgálatokra. Állatkísérleteinkben immunkompetens, szingénikus és immundeficiens egereket egyaránt használunk. A sejtes- és állatmodellek felhasználásával többek között hazai fejlesztésű gyógyszerhatóanyagokat vizsgálunk. Munkacsoportunk nemrégiben leírt egy új állatmodellt, amely alkalmas élő kísérleti egerek daganatainak fluoreszcencián alapuló képalkotó elemzésére, valamint a daganatok kötőszöveti vázának tanulmányozására is. A projektben ezeket a kísérleti megközelítéseket szeretnénk keringő tumorsejtek vizsgálatára adaptálni.
CÉLOK
Együttműködő partnereinktől rendszeresen kapunk majd humán keringő tumorsejteket tartalmazó mintákat. A mintákat daganatos betegekből apheresis technológiával gyűjtik. A keringő tumorsejtek tisztítása különböző technikákkal történik majd, részben a szabványos CellSearch® technológiával, részben az ezt kiegészítő, jelenleg fejlesztés alatt álló, szintén EpCAM pozitivitásra alapuló CTCTrap „sejtcsapdával”, illetve sejtméreten alapuló fizikai szűréssel. A szeparált tumorsejtek felhasználásával a tumor heterogenitás különböző kérdéseit szeretnénk vizsgálni.
1) A keringő tumorsejtek hány százaléka képes in vitro növekedésre, és milyen feltételek mellett?
2) Milyen hatékonysággal hoznak létre daganatokat immundeficiens egerekben?
3) A keringő tumorsejtekből létrehozott tumorvonalak mennyiben reprezentálják a primer tumort, például hormonfüggés vagy HER2 pozitivitás terén?
4) Milyen szerepet játszik a gazda kötőszövetes mátrix a tumoráttétek létrejöttében?
5) Egy ezzel egyenértékű, párhuzamos projektben a humán modellel analóg állatmodelleket szeretnénk beállítani. Ehhez fluoreszcens fehérjékkel genetikailag jelölt tumorsejteket használunk majd, a keringő tumorsejtek kimutatására pedig áramlási citofluorimetria és fluoreszcens mikroszkópia szolgál majd. Szingén tumorok vizsgálatára az általunk korábban leírt, fluoreszcens tumor-mátrixú vonal is alkalmas lesz. Az állatmodelleket a tumor mátrix és a tumorsejtek kölcsönhatásának tanulmányozására, továbbá tumorellenes hatóanyagok és eljárások vizsgálatára használjuk majd.
FELHASZNÁLT TECHNIKÁK
Vizsgálatainkat nem malignus primer szövetekből vagy tumorokból előállított szövetkultúrákon végezzük. A sejttenyészetek felhasználásával riporter sejtvonalakat állítunk elő, melyekkel funkcionális vizsgálatokat végzünk. Humán tumorvonalak in vivo vizsgálatára immundeficiens egereket használunk. Ezekben az állatokban (NSG egerek) az immunrendszer legfontosabb komponensei hiányoznak, nincsenek sem B, sem T limfocitáik, és természetes ölősejtjeik (NK sejtek) sem működőképesek, ezért nem képesek a humán transzplantátumot kilökni. Korábbi irodalmi adatok szerint egyes tumorok esetében ilyen állatokba csak néhány tucat emberi keringő tumorsejtet kell oltani, hogy daganat alakuljon ki. Fluoreszcens riporter tumorsejt-vonalak létrehozásával új egér tumormodelleket állítunk majd be és használunk daganatellenes szerek és eljárások tesztelésére.
IRODALOM
Barradas AM, et al. Towards the Biological Understanding of CTC: Capture Technologies, Definitions and Potential to Create Metastasis. Cancers (Basel). 5(4):1619-42 (2013).
de Wit S, et al.: Detection of circulating tumor cells. Scientifica (Cairo). 2014:819362. (2014).
Galluzzi L, et al. Classification of current anticancer immunotherapies. Oncotarget. 5(24):12472-508 (2014).
Jósvay K, et al.: Besides neuro-imaging, the Thy1-YFP mouse could serve for visualizing experimental tumours, inflammation and wound-healing. Sci Rep. 4:6776 (2014).
Marton A, et al.: Melanoma cell-derived exosomes alter macrophage and dendritic cell functions in vitro. Immunol Lett. 148(1):34-38 (2012).
Merlo LM, et al.: Cancer as an evolutionary and ecological process. Nat Rev Cancer 6:924-935 (2006).
Nagy LI, et al.: Lipid droplet binding thalidomide analogs activate endoplasmic reticulum stress and suppress hepatocellular carcinoma in a chemically induced transgenic mouse model. Lipids Health Dis. 12:175 (2013).
Rossi E, at al.: Retaining the long-survive capacity of Circulating Tumor Cells (CTCs) followed by xeno-transplantation: not only from metastatic cancer of the breast but also of prostate cancer patients. Oncoscience. 1(1):49-56 (2013).
VÁLOGATOTT KÖZLEMÉNYEK
Jósvay K, Winter Z, Katona RL, Pecze L, Marton A, Buhala A, Szakonyi G, Oláh Z, Vizler C. Besides neuro-imaging, the Thy1-YFP mouse could serve for visualizing experimental tumours, inflammation and wound-healing. Scientific Reports, Oct 27;4:6776.
Nagy LI, et al.: Lipid Droplet Binding Thalidomide Analogs Activate Endoplasmic Reticulum Stress and Suppress Hepatocellular Carcinoma in a Chemically Induced Transgenic Mouse Model. Lipids Health Dis. 12(1):175 (2013).
Marton A, at al.: Melanoma cell-derived exosomes alter macrophage and dendritic cell functions in vitro. Immunol Lett. 148(1):34-38 (2012).
Delarasse C, et al: Myelin/oligodendrocyte glycoprotein-deficient (MOG-deficient) mice reveal lack of immune tolerance to MOG in wild-type mice. J Clin Invest. 112(4):544-553 (2003).
Vizler C, at al.: Therapeutic effect of interleukin 12 on mouse haemangiosarcomas is not associated with an increased anti-tumour cytotoxic T-lymphocyte activity. Br J Cancer. 77(4):656-662 (1998).
Jelentős kutatási támogatás:
• Rákbetegek személyre szabott ellátását lehetővé tevő új biotechnológiai eljárás (A novel biotechnology enabling personalized therapy for all cancer patients) 2012-2015: 305341 CTCtrap FP7, 109 M Ft
A legutóbbi PhD hallgató laboratóriumunkban:
• Marton A, Msc, PhD hallgató, 2011-. Kutatási téma: Új tumorellenes és immunmoduláló gyógyszerjelöltek és kezelési protokollok kidolgozása
előírt nyelvtudás: angol további elvárások: emlős szövettenyésztésben és/vagy állatkísérletekben szerzett gyakorlat előny
felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2015-10-13
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
