Brief description of the topic: Calcification, a physiological or pathophysiological process, accumulates calcium salts in soft tissues commonly known as ectopic calcification. A common cardiovascular ectopic calcification process is calcific aortic valve disease (CAVD). One of the inducers is hyperphosphatemia, a condition commonly found in chronic kidney disease (CKD) patients. Valve interstitial cells (VICs) are the most affected cell type in an aortic valve. Vitamin D, another known inducer of calcification, is generally used as a supplementation during CKD condition to maintain bone health. VDR needs to heterodimerize with RXR for its function like several other nuclear receptors (NRs) such as PPARγ, RAR, etc. It is also proven that nuclear receptors compete for heterodimerization with RXR in a ligand dependent manner. Hypothesis: Based on the above-mentioned information we assume that the competition of nuclear receptors for RXR – induced by the application of different NR agonists (RAR, PPARγ) – may have a beneficial effect on aortic valve calcification. Methods: We cultured a primary human heart valve interstitial cell line (VIC) in 96 well plates as a model system to study valve calcification. The experiment took place in two types of media: growth medium (GM) needed for cell survival, and osteogenic medium (OM) containing 0.3 mM calcium and 2.5 mM phosphate. Cells were treated by calcitriol to enhance extracellular matrix calcification. We introduced two other nuclear receptor agonists: rosiglitazone (RSG) for PPARγ and AM580 for RAR and checked their effect on calcification using alizarin red staining (ARS) observed by light microscopy and quantified via absorption measured by a plate reader. We applied MTT assay to assess cell viability and proliferation. Results: We observed increased ECM calcification in OM compared to GM. Adding calcitriol in the OM further increased calcification. We found a decreasing trend when using AM580 and RSG together. OM decreased the cell viability in comparison with GM, but individual ligand treatments didn’t decrease the cell variability further. Future plans: Alkaline phosphatase assay (ALP) for further confirmation as it is a known marker of calcification. Nuclear Translocation Analysis using Confocal Microscopy to detect the movement of Runx2 from the cytoplasm to the nucleus. Immunostaining for Runx2 detection.

Témavezető: Arpan Chowdhury és Vámosi György

A hosszútávú űrutazás számos egészségügyi kérdést vet fel, ezek egyike a kozmikus sugárzás és annak hatása az élő szervezetre. Kísérleteink célpontja a plazmamembránban elhelyezkedő Piezo-1 mechanoszenzitív, nem specifikus kationcsatorna, amely a sejtmembrán mechanikai ingere (nyomás, feszülés) hatására megnyílik, lehetővé téve elsősorban a kalciumionok beáramlását. A sugárzás sejtmembránra és mechanikus ingerek érzékelésére gyakorolt hatását eddig még nem vizsgálták vázizomeredetű sejteken, így kísérleteinkben ezen vizsgálatok beállítását és kivitelezését indítottuk el. A kozmikus sugárzás szimulálására miogén eredetű C2C12 sejteket kis, közepes és nagy dózisú protonbesugárzásnak vetettük alá, majd megvizsgáltuk a besugarazott sejtek életképességét és differenciációját immuncitokémiai jelölést követő konfokális mikroszkópos vizsgálat segítségével. A Piezo1 intracelluláris elhelyezkedését is vizsgáltuk a differenciáció során. Yoda1 (Piezo-1 agonista) hatására kialakuló kalciumtranzienseket ratiometrikus kalciumérzékeny Fura-2 festékkel feltöltött sejteken mértünk, emellett feltérképeztük a sejtek membránfluiditásának, polarizáltságának, dipólpotenciáljának és rigiditásának változásait. Eredményeink arra utalnak, hogy a protonbesugárzás csökkenti a sejtek életképességét; adott számú látótérben meghatározott átlagos sejtszám alacsonyabb lett a besugárzási dózis növekedésével. A differenciáció vizsgálata során hasonló eredményt kaptunk, a miotubulusokban lévő magok aránya csökkent, tehát romlott a sejtek differenciációs képessége. A differenciáció során megváltozott a Piezo1 intracelluláris mintázata is, a mag területén emelkedett a fluoreszcens jel intenzitása. A besugarazott sejteken mért Yoda1-indukált kalciumtranziensek nagyobbak voltak, annak ellenére, hogy a sejtek membránja merevebbé vált, amelyre az általános polarizáció és dipólpotenciál növekedéséből következtethetünk. Eredményeink alapján feltételezzük, hogy a Piezo1 élettani szerepe sokkal összetettebb lehet a sejtválaszok szabályozásában, mint egy egyszerű ioncsatornáé. A Piezo1 csatornák működésének megértése a miogenezis során segíthet olyan stratégiák kidolgozásában, amelyek mérsékelik az izomvesztést, és javítják a hosszú távú űrutazások kivitelezhetőségét.

Témavezető: Dr. Szentandrássyné Gönczi Mónika és Dr. Gere Áron

Background: Phagocytic processes must be tightly controlled using certain signals in order to ensure the clearance of dead cells and avoid the uptake of healthy cells. The primary phagocytic players are able to identify “Don't-Eat-Me” and “Eat-Me” signals expressed on their target cells. The most well-characterized “Eat-Me” signal is the exposure of phosphatidylserine (PS) on the dying cell’s surface. On the other hand, to avoid accidental uptake, living cells express several “Don't-Eat-Me” signals such as CD47, CD24, and MHC class I molecule complexes. Cell fusion requires the activity of several phagocytic receptors and the temporal exposure of PS on the surface of living myoblasts. Recently, we have shown that these receptors render myoblast into potent phagocytic cells. Since cell fusion and phagocytosis share several molecules and mechanisms in the myoblast, we aimed to investigate how these cells avoid accidental engulfment by neighboring cells. Methods: Publicly available RNA sequencing data was analyzed for the expression of “Don't-Eat-Me” signals in proliferating and 6-day differentiated C2C12. qPCR and flow cytometry were used to measure gene and protein expression, respectively. Cell fusion was measured by staining 6-day differentiated cell cultures with anti-myosin heavy chain 4 antibodies and DAPI. Digitally captured photos were analyzed using ImageJ software. The fusion index was calculated by expressing the number of nuclei within MYHC4-positive myotubes with ≥3 nuclei as a percentage of the total nuclei. Results: RNA sequencing showed that both proliferating and differentiated C2C12 cells express several “Don't-Eat- Me” signals such as the CD47 ligand and its receptor SIRPa, CD24 ligand, and SIGLEC-G receptor, MHC class I/β2-microglobulin molecules. Among these, CD47 showed the highest expression, and the level of its receptor, SIRPa, increased during cell differentiation. We found similar expressions by qPCR and flow cytometry in proliferating and 6-day differentiated C2C12 cell cultures. The addition of anti-CD47 antibody to differentiating C2C12 cells significantly inhibited cell fusion without interfering with cell differentiation as shown by the expression of several myogenic marker genes. Conclusion: Our data demonstrate that living myoblast express “Don't-Eat-Me” signals, likely to avoid engulfment by neighboring cells, and interference with CD47 signaling impairs myotube formation implying that “Don't-Eat-Me” signal components are required for proper cell fusion during myoblast differentiation.

Témavezető: Zsolt Sarang és Maysaa Adil Ali

Astrocytes, vital cells in the central nervous system, perform numerous functions, including providing structural support, maintaining the blood-brain barrier, taking part in neurotransmitter uptake and recycling, and regulating synapses and neural signaling. In response to injury or pathological conditions causing pain, astrocytes become reactive, undergoing various morphological, molecular, and functional changes. This reactive state often involves the activation of neuroinflammation. Astrocytes are categorized into two types: A1 (pro-inflammatory) and A2 (anti- inflammatory). A1 astrocytes release inflammatory mediators like cytokines and chemokines, affecting neuronal activity and facilitating the recruitment of microglia and immune cells. In contrast, A2 astrocytes contribute to neuroprotection by releasing anti-inflammatory growth factors. Understanding this balance of pro- and anti- inflammatory actions is essential for developing therapies to regulate immune responses and promote nervous system health. Our study focused on investigating spinal astrocyte activation induced by glutamate, kynurenic acid, ATP, and LPS. Western blotting allowed us to identify inflammasome components (NLRP2, ASC), shedding light on the molecular responses. To quantify pro-inflammatory cytokines, we used ELISA, offering insights into the inflammatory environment. Additionally, a Lactate Dehydrogenase Assay was conducted to assess pyroptotic cell death and gasdermin pore formation. The results revealed that kynurenic acid, a glutamate receptor antagonist, significantly reduced pro-inflammatory cytokine production in spinal astrocytes. This effect correlated with changes in NLRP2 expression. The cleavage of gasdermin and pore formation further illustrated the complex regulatory role kynurenic acid plays in astrocyte behavior. These findings contribute to a deeper understanding of astrocyte dynamics in neuroinflammation, opening potential pathways for targeted treatments in conditions involving neuroinflammation.

Témavezető: Dr. Szentesiné Krisztina Holló

We distinguish three types of adipocytes: the energy storing white, and the two thermogenic, classical brown and beige adipocytes. Both heat producing adipocytes have multilocularlipid droplets, increased mitochondrial mass and express high level of uncoupling protein 1 (UCP1). They promote energy expenditure, secrete specific cytokines (batokines) and metabolites, and can be potential targets for treating metabolic disorders and obesity. Activation of brown and beige adipocytes occurs via the β-adrenergic-cAMP-protein kinase A (PKA) signaling pathway, where PKA phosphorylates key targets, such as hormone-sensitive lipase (HSL) and cAMP response element-binding protein (CREB). Inhibitor of DNA binding (ID) proteins 1-4, classified within the helix-loop-helix transcription factor family, function as inhibitors of DNA binding and cell differentiation. Our previous study suggested that ID proteins, especially ID1 and ID3, play important roles for efficient thermogenic response during adrenergic stimulation in human cervical-derived adipocytes. The current project aims to understand whether ID proteins exert their regulatory role via affecting the proximal cAMP-PKA signaling pathway. We obtained human adipose tissue samples from donors undergoing thyroid surgery and isolated the stromal vascular fraction (SVF) from subcutaneous and deep cervical biopsies. These SVF-derived preadipocytes were differentiated into mature adipocytes using a 14-day protocol. To investigate the role of ID proteins in adrenergic-driven thermogenesis, we treated the cells with an ID inhibitor (AGX51) in the presence or absence of dibutyryl (db)-cAMP for 10 hours. We then analyzed PKA substrate phosphorylation via immunoblotting. Our results showed that db-cAMP robustly increased phosphorylation of PKA substrates, including CREB and HSL along with the upregulation of thermogenesis-related genes and proteins, confirming adrenergic-driven activation of the pathway. However, pharmacological inhibition of ID proteins had no significant effect on PKA phosphorylation events. The presented data suggests that ID proteins contribute to efficient thermogenic response of adipocytes during adrenergic stimulation, independently of the proximal cAMP-PKA signaling pathway.

Témavezető: Dr. Endre Károly Kristóf és Rahaf Al Rifai

Munkacsoportunk a korábbiakban kimutatta, hogy a növényi kannabinoidok eltérő módon befolyásolják a humán szebociták biológiai folyamatait. Egyesek (pl. a (-)-tetrahidrokannabivarin) csökkentették a faggyúlipid-termelést és akne ellenes hatásokat mutattak, míg mások (pl. a (-)-kannabigerol) inkább „endokannabinoid-szerűen” viselkedtek, és fokozták a faggyúlipidek szintézisét. Jelen kísérleteink során egy eddig nem vizsgált fitokannabinoid (pCB) hatásait tanulmányoztuk humán SZ95 szebocitákon. (Az anyag nevét a szabadalmi védelem lehetőségének megőrzése érdekében jelen absztraktban nem fedhetjük fel.) Kísérleteink kezdetén megállapítottuk, hogy 50 μM-os koncentrációig a vizsgált pCB nem csökkentette számottevően a szebociták életképességét (24-48 h; MTT-assay), ≥20 μM-os koncentrációban azonban jelentősen mérsékelte a faggyúlipid-termelést (24-48 h; Nile Red). Megvizsgáltuk azt is, hogy a pCB miként befolyásolja a gyulladásos lipidmediátor arachidonsav (AA) által indukált, aknét modellező, kórosan fokozott faggyúlipid-szintézist. Megállapítottuk, hogy a pCB koncentrációfüggő módon teljes mértékben képes volt kivédeni az AA lipogén hatását. Mivel in vivo a faggyú holokrin szekrécióval termelődik, az egyedi sejtek lipidtermelése mellett a sejtek száma is fontos meghatározója a folyamatnak, ezért megvizsgáltuk a pCB proliferációra gyakorolt hatásait is, és megállapítottuk, hogy a pCB jelentős anti-proliferatív hatást is mutatott (48-72 h; CyQUANT-assay). Ezt követően megvizsgáltuk a pCB gyulladásos folyamatokra gyakorolt hatásait. Eddigi eredményeink arra utalnak, hogy a pCB nincs érdemi hatással az interleukin (IL)-1α, az IL-1β, az IL-6 és az IL-8 spontán, illetve toll-like receptor 4 aktivátor lipopoliszachariddal indukált kifejeződésére (3-24 h; RT-qPCR). Kísérleteink zárásaként a látott liposztatikus és anti-proliferatív hatások mechanizmusának feltérképezésére foszfokináz array-t végeztünk. Eredményeink alapján a pCB-kezelés hatására számos molekula (pl. EGFR, p70 S6 kináz, Src kináz, STAT3, RSK 1/2 stb.) foszforiláltsága fokozódott 10, 30 és 60 perces pCB-kezeléseket követően. Jelenleg is zajló kísérleteinkben specifikus inhibitorok segítségével igyekszünk fényt deríteni arra, hogy a fenti jelpályák milyen szerepet játszanak a pCB biológiai hatásainak közvetítésében. Eredményeink arra utalnak, hogy a pCB hatékonyan csökkentheti a faggyúlipid-termelést, ami felveti a szeborreával kísért kórképek kezelésében történő alkalmazásának a lehetőségét.

Témavezető: Dr. habil. Oláh Attila és Arany József

A chondroprogenitor sejtek a chondrogenesis folyamatában érett chondrocytákká differenciálódnak. E folyamat során a porcmatrix mélyreható változásokon megy keresztül, emiatt indokolt feltételezni, hogy a sejtek felszínén található fehérjék (surfaceome) összetétele is dinamikusan átalakul a chondrogenesis előrehaladtával. A surfaceome fehérjék kulcsszerepet játszanak a sejt-mátrix interakciókban, a jelátvitelben, valamint ionok és molekulák transzportjában. Jelenleg is számos kérdés megválaszolatlan a surfaceome porcképződésben betöltött szerepével kapcsolatban. Korábbi kísérleteinkben aminoxi-biotinilációs (AOB) izolációs technikával és shotgun proteomikai módszerrel feltérképeztük a porcsejtek surfaceome fehérjéinek kvalitatív és kvantitatív összetételét. A kutatás célja, hogy az általunk meghatározott surfaceome fehérjékből olyan potenciális biomarkereket azonosítsunk, amelyek a későbbiek során felhasználhatók lesznek a klinikai gyakorlatban. A chondroprogenitor sejteket csirkeembriók végtagtelepeiből nyertük és high-density micromass kultúrákban tenyésztettük. A chondrogenesis megfelelő stádiumaiban (1., 3., 6., 10. és 15. nap) fehérjemintákat gyűjtöttünk western blot technikához, valamint immuncitokémiai jelölést végeztünk a porcsejteken a keresett fehérjék lokalizációjának validálásához. Az AOB surfaceome izolációt alkalmazva az összesen 272 egyedi sejtfelszíni fehérjéből 2 (CNTFR, PODXL) expressziója jelent meg kizárólag a korai (1.-6. nap) chondrogenesisből származó mintákban. A teljes sejtlizátumon végzett western blot igazolta a két fehérje expresszióját a porcsejtekben. Továbbá az immuncitokémiai jelöléssel validáltuk a PODXL plazmamembrán lokalizációját. Az egyes porcsejttípusok felületének átfogó, globális ismeretével új kapuk nyílhatnak az ízületi porcot érintő betegségek (pl.: osteoarthritis) diagnosztikájában és kezelésében egyaránt. Eredményeink igazolták a CNTFR és első alkalommal mutatták ki a PODXL fehérje jelenlétét a porcsejtekben. A specifikus biomarkerek azonosítása, amelyek jellemzik a porcszövet képződésének fő szakaszait, új lehetőségeket kínálhatnak az egészséges őssejtek, érett sejtek és pathológiás sejtek elkülönítésére, mely tudás felhasználható lehet a diagnosztikában és a szövettervezésen és beültetésen alapuló terápiákban. A Kulturális és Innovációs Minisztérium EKÖP-24-3-II-DE-1 kódszámú Egyetemi Kutatói Ösztöndíj Programjának a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alapból finanszírozott szakmai támogatásával készült.

Témavezető: Dr. Kovács Patrik és Dr. Matta Csaba

A PACAP a hypothalamusban termelt neuropeptid, mely kimutatható a központi idegrendszerben és perifériás szövetekben. Kimutatták, hogy pozitív hatással van az in vitro porcképződésre, és hiánya megváltoztatja az ízületporc egyes alkotóelemeinek expresszióját fiatal és öreg egerekben. A PAC1 receptor aktiválásán keresztül a neuropeptid a porcképződés szempontjából fontos PKA-t aktiválja, mely porcspecifikus transzkripciós faktorok nukleáris transzlokációját indukálja. Kutatásaink során egy új modellrendszert dolgoztunk ki, melyben in vitro tanulmányozhatjuk a végtagok fejlődésének kezdeti lépéseit és megfigyelhetjük a PACAP hatásait egy teljes végtag korai fejlődésére vonatkoztatva. Négy napos csirkeembriók végtagtelepeit mikroszkóp alatt eltávolítottuk, majd egy szövethálóra helyeztük. A végtagbimbók vágott felszínén a sejtek 48 óra alatt belenőnek a hálóba. Megfelelő körülményeket biztosítva a végtagok fejlődésnek indulnak. A 3 hétig fenntartott szövetkultúrákhoz kétnaponta PACAP 1-38, 1-27 és 6-38-at adtunk és naponta fotókat készítettünk, illetve lemértük a végtagbimbók átmérőit. A tenyésztést követően a végtagbimbókat beágyaztuk és DMMK festéssel vizsgáltuk azokat. Western blottal nyomon követtük a CREB, P- CREB, Sox9, P-Sox9 és Runx2 expresszióját. A végtagtelepek haránt és hosszanti átmérője nőtt PACAP 1-38 és PACAP 1-27 hatására, míg PACAP 6-38 kezelés hatására csökkent. A metakromáziásan festődő porcban kevesebb hipertrófiás sejtet találtunk az 1-27-es formula kezelése közben. A Sox9, P-Sox9, CREB és P-CREB expresszió esetében PACAP 1-27 és 1-38 hatására növekedést detektáltunk. Az eredmények alapján azt véljük, hogy a PACAP 1-27 jelenléte pozitívan befolyásolja a csirke végtagfejlődést és egyfajta differenciálatlan állapotban tartja a csontosodó sejteket. Támogató: NKFIHK139396

Témavezető: Dr. Juhász Tamás és Fillér Csaba

Az emberi test tömegének körülbelül 40%-át vázizomsejtek teszik ki. A vázizomnak a helyváltoztatás mellett jelentős szerepe van a szervezet fehérje-, lipid- és szénhidrát anyagcsereforgalmában is. Működése során a vázizom citokineket, ún. miokineket termel, melyek hatással vannak az izomsejtek regenerációjára, fejlődésére, valamint a környező szövetek egyéb sejtjeire. Ezen kívül a keringésbe jutva egyéb szervek működését is jelentősen befolyásolják. Az intracelluláris mintázatfelismerő NOD-like receptorok (NLR) fontos szerepet játszanak számos sejtfunkcióban, így szerepük van a jelátviteli útvonalak szabályozásában, a sejtosztódásban, a sejtmigrációban, ill. a citokintermelésben is. Érdekes módon azonban, az NLR-ek vázizomban történő expressziójáról és szerepéről alig állnak információk a rendelkezésünkre. Munkánk során egyrészt arra voltunk kíváncsiak, hogy a különböző miopátiák során az IFNg befolyásolja-e a vázizomban az NLR-ek expresszióját. Kvantitatív RT-PCR és western blot módszerek segítségével kimutattuk, hogy C2C12 egér immortalizált sejtvonalon (mioblast, miotube), egér primer miotube-okon és egér Tibialis anterior izmokban jelentősen fokozódott a NOD1, az NLR család egyik legismertebb tagjának, expressziója IFNg kezelés hatására. Ezek után arra is kíváncsiak voltunk, hogy NOD1 agonista kezelés milyen hatással van az izomsejtekre. Az expressziós vizsgálatokhoz RNAseq, q-RT-PCR és western blot módszereket alkalmaztunk. Kimutattuk, hogy számos miokin (pl. IL-6, KC) expressziója jelentősen fokozódik, valamint számos enzim (pl. RIPK2) és sejtfelszíni molekula expressziója (pl. ICAM) is jelentősen változik. Kimutattuk továbbá, hogy az IFNg+NOD1 agonista kezelés nem befolyásolja a sejtek életképességét (MTT assay, LDH assay), azonban jelentősen csökkenti a sejtek differenciációját (western blot) és migrációját (migrációs assay). Eredményeink szerint a miopátiák során termelődő IFNg jelentősen fokozza a NOD1 expresszióját, ami aktiválást követően csökkenti a vázizomsejtek regenerációs/gyógyulási képességét. A kutatás eredményei hozzájárulhatnak új terápiás célpontok azonosításához olyan betegségek kezelésében, mint a sarcopenia, izomsérülések vagy a gyulladásos miopátiák. Ezen túlmenően a mintázatfelismerő receptorok működésének feltérképezése a regeneratív medicina és a sporttudomány területén is új lehetőségeket nyithat. A kutatás az NKFIH K-131844 és NKFIH K-147109 támogatásával készült.

Témavezető: Dr. Benkő Szilvia és Bíró Eduárd

A citoszkeletális hálózat elemeinek szervezett szerkezete és összehangolt működése kulcsfontosságú szerepet játszik a harántcsíkolt izomzat megfelelő kontraktilis aktivációját kialakító folyamatok szabályozásában. A legutóbb azonosított citoszkeletális GTP-kötő szeptin fehérjék közül a Szeptin7 elengedhetetlen az oligomerek és magasabb rendű struktúrák kialakításában, és ilyen formában számos fehérjekomplexszel lépnek kölcsönhatásba. Munkánk során a Szeptin7 intracelluláris megjelenésének változását tanulmányoztuk a mikrofilamentumok és mikrotubulusok szerveződésének farmakológiai módosítását követően C2C12 miogén sejtvonalon. Vizsgálatainkban latrunculint (aktin depolimerizáció), kolchicint (mikrotubulus depolimerizáció) és taxolt (mikrotubulus stabilizáció) alkalmaztuk. MTT és Cyquant assay segítségével meghatároztuk a farmakonok életképességre és sejtosztódásra gyakorolt hatásait. Vizsgáltuk a sejtek differenciációs képességét és migrációját, valamint a citoszkeletális rendszer strukturális megjelenését a kezelések alatt. A proliferációs kísérletek során a taxol és a kolchicin már 0,1 µM koncentrációban is jelentős sejtszámcsökkenést eredményezett. A kontroll kultúrákban az aktin és a Szeptin7 szoros kolokalizációt mutatott, ahol az aktin szálak szabad végeit a Szeptin7 filamentumok kapcsolták össze. Latrunculin hatására a Szeptin7 diffúz megjelenése alakult ki a mioblastokban. A tubulin polimerizációjának vagy depolimerizációjának gátlása többmagvú sejtkolóniákat eredményezett. A Szeptin7 és a tubulin filamentumok a fluoreszcens jelek alapján korlátozott átfedést mutattak. Kolchicin alkalmazásakor a mikrotubulusok depolimerizációja gátolta a szeptinek mikrotubulusokhoz való kapcsolódását, míg taxol hatására a Szeptin7 aggregálódott. Végül, a differenciáció során kialakuló miotubusok jellegzetes alakja a minden egyes farmakológiai kezelés esetében jelentősen megváltozott. A taxol és kolchicin kezelések megakadályozták a sokmagvú miotubulusok kialakulását, míg latrunculin-kezelés alatt a differenciált sejtek rövidebbek és kevésbé orientáltak voltak. A migrációs kísérletek azt mutatták, hogy a sejtek mozgása jelentősen csökkent a mikrotubulus-összeszerelés módosításával a kontroll és a latrunculinnal kezelt kultúrákhoz képest. Eredményeink arra utalnak, hogy a mikrofilamentumok, mikrotubulusok és szeptinek együttesen határozzák meg a miogén sejtek alakját, osztódását és migrációját, ezáltal jelentős szerepet játszanak a miogenezisben.

Témavezető: Dr. Szentandrássyné Gönczi Mónika és Dr. Szabó László

A vesedaganat az egyik legelterjedtebb tumoros betegség a világon, viszont a hosszú tünetmentessége miatt későn diagnosztizálható, rossz prognózisú és nehezen kezelhető. Az ellene leggyakrabban használt tumorellenes szer a sunitinib, azonban nagyon könnyen és hamar kialakul ellene a rezisztencia, ezért új, alternatív kezelési lehetőségeket kell keresni. Kutatásaink során célkitűzésünk volt a multidrug rezisztenciában szerepet játszó ABC transzporterek és az őssejt- differenciálódást szabályozó gének expressziójának vizsgálata humán vesedaganat sejtvonalakban, valamint a shikoninnak ezen gének expressziójára gyakorolt hatásának tanulmányozása a sunitinib érzékeny és rezisztens CAKI-2 és A-498 sejtvonalakon. A sejteket 24, 48 és 72 órán át 5μM shikoninnal kezeltük, majd a sejtekből TRIzolos izolálással totál RNS-t nyertünk ki, melyet reverz transzkripcióval cDNS-sé írtunk át. Az irodalmi adatok alapján kiválasztott ABC transzporter gének (BCRP1, ABCC6, ABCB1, ABCB5), valamint az őssejt-proliferációért, és -differenciálódásért felelős gének (NANOG, OCT4) expresszióját qRT-PCR segítségével vizsgáltuk. A fehérjék jelenlétét Western Blot technikával is bizonyítottuk. Az összesített eredmények alapján azt tapasztaltuk, hogy a sunitinibre rezisztens sejtvonalak esetén a vizsgált gének expressziója eltér az arra érzékeny sejtvonalakétól. Shikonin kezelést követően mindkét rezisztens sejtvonalban szignifikáns csökkenést mutatott a NANOG és az OCT4 gének expressziója, míg az ABCB1 és ABCB5 transzporter gének szintje csak az A-498 sejtvonalban csökkent jelentősebb mértékben a kezelés hatására (p<0,05). Ezen eredmények azt mutatják, hogy a multidrug rezisztencia különböző terápiás szerekkel befolyásolható, a shikonin pedig jelentősen hozzájárul annak csökkentéséhez. Feltehetőleg szerepe lehet a toxicitási problémák kivédésében, hozzájárulhat új terápiás lehetőségek kifejlesztéséhez is. Támogatás: TKP2021-EGA-20 (H.G.) és UNKP-23-4-I-DE-157 (J.K.)

Témavezető: Dr. Szabó Zsuzsanna és Dr. Vass Anna

A T-limfociták központi szerepet töltenek be az adaptív immunválaszban, ugyanis képesek felismerni a célsejteken megjelenő specifikus antigéneket, majd az effektoros funkciók aktivációját követően elpusztítani azokat. A géntechnológiai fejlesztések lehetővé tették a kiméra antigén receptorral (CAR) rendelkező T-sejtek (CAR-T) létrehozását és terápiás alkalmazását. A CAR-T sejtek előnye, hogy a fő hisztokompatibilitási komplextől (MHC) függetlenül képesek felismerni a célsejteken megjelenő tumor-specifikus antigéneket és ezáltal eliminálni a tumorsejtet. A CAR-T sejtek klinikai alkalmazása kiemelkedő eredményeket hozott CD19 sejtfelszíni antigént expresszáló B-sejtes hematológiai daganatok, például akut limfoblasztos leukémia terápia esetén. Kutatásom célja a CD19-specifikus CAR expressziója egy T sejtvonalban (CCRF-CEM) és az így létrehozott CEM-CAR sejtek effektoros funkcióinak vizsgálata. A cél egy olyan modellrendszer beállítása, mely alkalmas CAR T-sejtek ioncsatorna-függő funkcióinak tanulmányozására. Kísérleteinkben az sGFP konjugált, CD19-specifikus, harmadik generációs CAR-t retrovirális transzdukcióval expresszáltattuk CCRF-CEM, T-limfocita sejtvonalban. A transzdukciós hatásfokot áramlási citométerrel, a membránexpressziót konfokális mikroszkóppal ellenőriztük. A target sejt (Raji B sejtvonal) CD19 sejtfelszíni antigén jelenlétét direkt antitest jelöléssel vizsgáltuk. Calcein-Red AM alapú ölési assay segítségével tanulmányoztuk a CEM-CAR sejtek ölési hatékonyságát, amely során a CEM-CAR sejteket ko-inkubáltam CD19⁻ Raji és CD19⁺ Jurkat target sejtekkel, majd meghatároztuk az célsejt-ölési hatékonyságot. Eredményeink igazolták, hogy a CD19-specifikus CEM-CAR sejtek hatékonyan felismerik a CD19⁻ Raji célsejteket, amely ezen daganatos sejtek specifikus elpusztításához vezetett. A CD19⁺ Jurkat sejtvonal esetén nem történt sejtölés, amely alátámasztotta, hogy a CEM-CAR sejtek specifikusan felismerik a CD19 antigént. Összességében kísérleteink megerősítették, hogy a CD19-specifikus CEM-CAR sejtek hatékonyan képesek felismerni és eliminálni a CD19 antigént expresszáló sejteket. Következésképp a CAR-T sejtek ioncsatornáival kapcsolatos funkcionális kísérletek során modellrendszerként használható.

Témavezető: Jusztus Vivien és Dr. Hajdu Péter Béla