Új technológia daganatos betegségek nyomon követésére

Eredményeikkel az orvosok pontosabb képet kaphatnak a rákos sejtek jelenlétéről, így könnyebben el tudják majd dönteni, meddig és milyen intenzitással alkalmazzák a betegnél a különböző kezeléseket.

Az ELTE Természettudományi Karán működő Biotechnológia Felsőoktatási és Ipari Együttműködési Központban (FIEK) az elhivatott hallgatók már nagyon korán részt vehetnek olyan összetett és precizitást igénylő alapkutatási tevékenységben, amelyek például ipari megrendelésre, gyógyszergyárak kérésére folynak.

Az ELTE Biológia Doktori Iskola egyik doktorjelöltje, Szikora Bence már hallgatóként igyekezett bekapcsolódni az ELTE Immunológia Tanszék kutatásaiba témavezetője, Kacskovics Imre tanszékvezető irányításával. Doktori munkája során – a Debreceni Egyetem munkatársaival – együttműködve hazánkban elsőként olyan módszert próbált ki egerekben, amelynek segítségével elemezni lehet az immunrendszer fontos alkotóelemének, az ellenanyag-molekulának a sokszínűségét DNS-szinten.

Az új eljárás továbbfejlesztésével különböző B-sejtekkel kapcsolatos tumoros betegségek nyomon követése válik lehetségessé. Az első ilyen, jelenleg kísérletes fázisban lévő módszer a myeloma multiplexben szenvedő betegek kezelését könnyítheti meg.

„Az úgynevezett új generációs szekvenálással nagyon pontosan és nagy részletességgel tudjuk vizsgálni a különböző fajokból származó ellenanyag-repertoárokat. Ezzel a módszerrel az ellenanyag- vagy antitest-molekula speciális részletének DNS-összetételét és a DNS-szakaszt alkotó molekulák egymás utáni sorrendjét tudjuk megállapítani” – mondta Szikora Bence, a kutatást bemutató, most megjelent cikk első szerzője.

Magyarországon már széles körben alkalmazzák különböző DNS-minták vizsgálatára a módszert, 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, szintén a FIEK-ben dolgozó kutatócsoport, melyet Csabai István professzor vezet. A csoport egyik munkatársa, Pipek Orsolya doktorandusz segítségével kialakították a bioinformatikai hátteret, ami nélkülözhetetlen volt az eredmények pontos kiértékeléséhez, ezáltal a módszer beállításához.

Az ELTE kutatói az új generációs szekvenálás (NGS) módszerrel kimutatták, hogy az ImmunoGenes Kft.  által biztosított transzgenikus egerek immunválasza során nagyobb diverzitású ellenanyag-repertoár keletkezik, mint egy normál egérnél. 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.

Mivel az egereken végzett vizsgálatok sikeresek voltak, később az ELTE Biológiai Intézetének több hallgatója is bekapcsolódott a kutatásba, melyben emberi DNS-ből kivont ellenanyagot is tanulmányoznak klinikai körülmények között. Marx Anita doktorandusz hallgató kezdett el dolgozni a kutatás humán alkalmazásán, melyhez az ELTE kutatói fektették le az új generációs szekvenálással történő elemzés metodikai alapjait, és építették ki a mögötte lévő bioinformatikai rendszert.

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 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 – kimutassák többek között azt is, 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 intenzitásának növeléséről vagy éppen 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.

„Ezzel a módszerrel elérhetjük, hogy a myeloma multiplexben szenvedő betegek az állapotuknak leginkább megfelelő kezelést kapják" – foglalta össze eredményüket Marx Anita.

Nemcsak most, de más kutatás során is rengeteg, több ezer terabájtnyi adat keletkezik, amelyek kiértékeléséhez szükséges a megfelelő bioinformatikai háttér. „Az egyetem adja a 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 Kacskovics Imre, a FIEK igazgatója.

Az ELTE kutatóinak friss eredménye az immunológia területén vezető folyóiratnak számító Frontiers in Immunology szaklapban jelent meg.