Új technológia lehetősége a daganatos betegségek nyomon követésére

Szikora Bence, az ELTE Biológia Doktori Iskola  doktorjelöltje, már hallgatóként bekapcsolódott az ELTE Immunológia Tanszék kutatásaiba témavezetője, Dr. Kacskovics Imre irányításával. Doktori munkája során munkatársaival egy olyan módszer beállítását valósították meg egerekben, amelynek segítségével elemezni lehet az immunrendszer egyik nagyon fontos alkotóelemének, az ellenanyag molekulának a sokszínűségét DNS szinten. Az ezzel kapcsolatos eredmények az egyik neves nemzetközi immunológiai folyóiratban, a Frontiers in Immunology c. tudományos szaklapban jelentek meg. Az itt beállított és alkalmazott módszer tovább fejlesztésével különböző B-sejtekkel kapcsolatos tumoros betegségek nyomon követése valósítható meg. Az első ilyen, jelenleg kísérletes fázisban lévő módszer a myeloma multiplexben szenvedő betegek kezelését könnyítheti meg.

Az ELTE Természettudományi Karán működő Biotechnológia Felsőoktatási és Ipari Együttműködési Program keretében az elhivatott hallgatók már nagyon korán bekapcsolódhatnak olyan összetett és precizitást igénylő alapkutatási tevékenységbe, amelyek például ipari megrendelésre, gyógyszergyárak kérésére vagy más egyetemekkel folytatott közös kutatás miatt működnek.

Mindehhez a FIEK-nek köszönhetően az ELTE-n rendelkezésre áll az a laborkapacitás, a fejlett bioinformatikai infrastruktúra, a speciális reagens-készlet és a modern műszerpark, amely hallgatóként Szikora Bence rendelkezésére állt kutatómunkájához és diplomamunkája elkészítéséhez.

AZ ÚJ GENERÁCIÓS SZEKVENÁLÁS JELENTŐSÉGE

A fiatal kutató-jelölt a Debreceni Egyetem munkatársaival együttműködve hazánkban elsőként honosított meg egy olyan vizsgálati módszert, amivel az ellenanyag molekulák sokszínűségét lehet elemezni DNS szinten.

„Az ún. új generációs szekvenálással (NGS) nagyon pontosan és nagy részletességgel tudjuk vizsgálni a különböző fajokból (pl. egér, humán) származó ellenanyag repertoárokat. Ezzel a módszerrel az ellenanyag vagy antitest molekula egy speciális részletének DNS összetételét és a DNS-szakaszt alkotó molekulák egymás utáni sorrendjét tudjuk megállapítani” – mondta Szikora Bence, a közlemény első szerzője. Ugyan Magyarországon ezt a módszert már széleskörben alkalmazzák különböző DNS minták vizsgálatára, de

az ELTE-n használták először az új generációs szekvenálást ellenanyag repertoárok elemzésére.

Ez komoly kihívást jelentett, ugyanis a kísérletek kezdetén még nem volt meg a kellő tapasztalat a keletkezett nagy mennyiségű adat elemzéséhez. Ebben nyújtott segítséget a Fizika intézetben működő, a bioinformatika területén nagy elismertségnek örvendő Dr. Csabai István által vezetett kutatócsoport, akik szintén a FIEK-ben dolgoznak, és akik már régóta foglalkoznak hasonló szekvenálási adatokkal és azok elemzésével. A csoportban dolgozó Pipek Orsolya doktorandusz segítségével kialakították a szükséges bioinformatikai hátteret, ami nélkülözhetetlen volt az eredmények pontos kiértékeléséhez, ezáltal a módszer beállításához.

Szikora Bence, az ELTE Biológia Doktori Iskola hallgatója.

A most megjelent publikációban az ELTE kutatói az NGS módszerrel kimutatták, hogy az ImmunoGenes Kft  által biztosított transzgenikus egerek immunválasza során nagyobb diverzitású ellenanyag repertoárral keletkezik, mint egy normál egéré. Ezeket az egereket használva nagyobb esélyünk van megfelelő minőségű és megfelelő hatást kiváltó ellenanyag molekulák előállításra, amelyek nagyon hasznosnak bizonyulhatnak különböző kutatási vizsgalátoknál, sőt akár humán gyógyászati célok esetén is.

Az ImmunoGenes Kft. nagy számban képes biztosítani azokat speciális, erősebb és diverzebb immunválasszal rendelkező egereket, amelyek használatával jelenleg is több kutatás és együttműködés zajlik.

Szikora Bence az ELTE Természettudományi Karán szerezte alap- és mesterszakos diplomáját. Az ELTE FIEK kutatásaiban már hallgatóként sikeresen kapcsolódhatott be. 2018-ban megnyerte a Joseph Cours ösztöndíjat, valamint a Fiatal Biológusok Országos Konferenciáján is sikeresen szerepelt: megkapta a flash poszterdíjat, valamint a közönségszavazáson is első helyen végzett. Alapszakos hallgatóként kezdett Kacskovics Imre kutatócsoportjában dolgozni, ahol az évek során többször is lehetősége volt részt venni a Magyar Immunológusok Társaságának Éves Konferenciáján, valamint 2018-ban az Európai Immunológusok Konferenciáján (ECI) is posztert mutathatott be.

HUMÁN VONATKOZÁSOK

Mivel az egereken végzett vizsgálatok sikeresek voltak, később az ELTE Biológiai Intézetének több hallgatója is bekapcsolódott a kutatásba, abból a célból, hogy humán minták ellenanyag-összetételét tanulmányozzák.  Az ELTE kutatói lefektették az ellenanyagok sokféleségének új generációs szekvenálással történő elemzés metodikai alapjait és kiépítették a mögötte lévő bioinformatikai rendszert ahhoz, hogy most Marx Anita doktorandusz hallgató vezetésével a kutatás humán alkalmazásán kezdhessenek el dolgozni.

Első lépésben a myeloma multiplexben szenvedő rákos betegek kezelésének elősegítését tűzték ki célul. A még csak kísérleti fázisban lévő vizsgálatok során, a Dél-pesti Centrumkórházzal szoros együttműködésben,

betegektől származó humán vér vagy csontvelő mintákból igyekeznek kimutatni a betegséget okozó rákos sejtet, illetve a kezelések hatására bekövetkező változásokat.

A cél, hogy az ellenanyag repertoár elemzésével könnyen azonosítani tudják a nagy mennyiségben jelenlévő rákos sejtek antitest molekuláit, majd pedig a módszer nagy érzékenysége miatt nagy pontossággal – akár a legmodernebb citometriás méréseknél is pontosabban -

ki tudják mutatni többek között azt is, hogy mikor állítható le vagy hagyható el a kemoterápiás kezelés vagy mikor kerül a beteg gyógyult állapotba.

Ezen információkkal a kezelőorvosok gyorsabban és megbízhatóbban tudnak dönteni egy-egy kezelés intenzitás növeléséről, a kezelés erősségéről vagy éppen annak teljes leállításáról; valamint segítségükre van abban is, hogy megállapítsák, mikor újulhat ki a betegség vagy eltűnt-e teljesen a szervezetből. Utóbbiak a felelős és hatékony betegkövetésben rendkívül fontosak.

Marx Anita, az ELTE Biológia Doktori Iskola hallgatója.

„Ezzel a módszerrel elérhetjük, hogy a myeloma multiplexben szenvedő betegek az állapotukhoz leginkább alkalmas kezelést kapják" – foglalta össze eredményük lényegét Marx Anita doktorandusz. 

Az ELTE kutatói tehát nemcsak egerekből származó, hanem humán szekvenciákat is elemeznek abból a célból, hogy később más súlyos kórban szenvedő betegek ellenanyag repertoárját tudják vizsgálni ezzel a módszerrel.

EGYÜTTMŰKÖDÉS KÓRHÁZAKKAL

Nemcsak most, de más kutatás során is rengeteg adat keletkezik, amelyek kiértékeléséhez szükséges a megfelelő bioinformatikai háttér. Az FIEK által biztosított tudásbázis, modern környezet és géppark ehhez nyújt támogatást. Így az ELTE-nek több olyan ipari együttműködése lehet, amit kórházakkal, külföldi kutatóintézetekkel és más egyetemekkel tartanak fent abból a célból, hogy közösen korszerű és hatékony módszereket dolgozhassanak ki az orvosi diagnosztika területén.

„Az Egyetem adja metodikai és bioinformatikai hátteret, valamint a kutatómunkát, de a kórházak igazolják a méréseinket, adják a humán beteg-mintákat és az orvosoktól kapjuk a napi gyakorlatból származó nélkülözhetetlen visszajelzéseket"  – emeli ki az orvosokkal való folyamatos konzultáció és az széleskörű együttműködés fontosságát Dr. Kacskovics Imre, a FIEK igazgatója.