A genomi mutációs mintázatok felhasználhatósága a daganatos betegségek diagnosztikájának és kezelésének javítására

A kutatócsoport vezetője: SZÜTS DÁVID

A genomi mutációs mintázatok felhasználhatósága a daganatos betegségek diagnosztikájának és kezelésének javítására

Kutatási koncepció

A daganatok molekuláris tulajdonságai alapján választott személyre szabott terápia növelheti a várható túlélést és életminőséget, valamint csökkentheti a mellékhatásokat és a kezelés költségeit a hatástalan terápiák előzetes kiszűrésével. A rák alapvetően a DNS betegsége, amennyiben a kialakulását szomatikus sejtekben keletkezett genetikai változások okozzák. Ezen genetikai változások feltérképezésében áttörést jelentett az újgenerációs DNS szekvenálás technológiája. A kutatás a tumorminták genomikai tulajdonságainak biomarkerként történő felhasználását kívánja segíteni, három módon:

1. Bioinformatikai fejlesztéseket végzünk a tumorminták mutációinak lehető legpontosabb azonosítására.

2. A mutációs információ felhasználásához meg kell értenünk a tumorsejtekben zajló mutagenikus folyamatokat. A tumorsejtekre jellemző a genomiális instabilitás, és közelmúltbeli eredményeink is bizonyítják, hogy DNS-javító folyamatok hibái felismerhetők a genomi mutációs mintázatok alapján (Zámborszky et al., 2017). Ez rendkívül lényeges, mert a DNS-javító aktivitás lényegesen befolyásolja a DNS-károsító szerek (pl. cisplatin) hatását, melyek a kemoterápiák alappillérei. Emellett a DNS-javító folyamatok a biológiai terápiáknak is ígéretes célpontjai, ezért a daganatsejtek mutációs mintázatból következtetett DNS-javító képességeinek ismerete biomarkerként használható a legjobb kezelés kiválasztásához. A kutatás keretében egy génmódosított sejtvonalakon alapuló esszé felhasználásával részletes és pontos mutációs mintázatot rendelhetünk mindegyik DNS-javító folyamat hiányához.

3. A genomszekvenálás pontos információt szolgáltat egy adott tumorminta összes ismert és nem ismert onkogenikus génmutációjáról. A The Cancer Genome Atlas adatainak elemzésével mutációs minázatokat kívánunk azonosítani tumor biomarker-jelöltként. Laboratóriumunkban az azonosított változásokat reprodukáljuk tenyésztett humán sejtek génmódosításával, és a sejtek tulajdonságainak elemzésével megkíséreljük megérteni a lehetséges biomarkerek biológiai funkcióját, amely segíti a biomarkerek validálását.

Kutatási szolgáltatások

  1. CRISPR alapó génkiütés és célzott génmódosítás sejtvonalakban.
  2. Hatóanyagok, egyéb vegyületek és környezeti hatások mutagenikus hatásának meghatározása tenyésztett sejtek teljes genom szekvenálásával.

Emberi erőforrások

  • Szüts Dávid, tudományos főmunkatárs
  • Chen Dan, tudományos munkatárs

A kutatócsoport friss publikációi

Pipek O, Ribli D, Molnár J, Póti Á, Krzystanek M, Bodor A, Tusnády GE, Szallasi Z, Csabai I, Szüts D. (2017). Fast and accurate mutation detection in whole genome sequences of multiple isogenic samples with IsoMut. BMC Bioinformatics 18, 73.

  • Zámborszky J, Szikriszt B, Gervai J, Pipek O, Póti Á, Ribli D, Krzystanek M, Szalai-Gindl JM, Swanton C, Szallasi Z, Csabai I, Richardson AL, Szüts D. (2017). Loss of BRCA1 or BRCA2 markedly increases the rate of base substitution mutagenesis and has distinct effects on genomic deletions. Oncogene 36, 746-755.
  • Szikriszt B, Póti Á, Pipek O, Krzystanek M, Kanu N, Molnár J, Ribli D, Szeltner Z, Tusnády GE, Csabai I, Szállási Z, Swanton C, Szüts D. (2016). A comprehensive survey of the mutagenic impact of common cancer cytotoxics. Genome Biol. 17, 99.
  • Krzystanek M, Moldvay J, Szüts D, Szallasi Z, Eklund AC. (2016). Brief Report: A robust prognostic gene expression signature for early stage lung adenocarcinoma. Biomark Res. 4, 4.
  • Molnár J, Póti A, Pipek O, Krzystanek M, Kanu N, Swanton C, Tusnády GE, Szállási Z, Csabai I, Szüts D. (2014). The genome of the chicken DT40 bursal lymphoma cell line. G3 (Bethesda) 4, 2231-2240.

Laboratóriumok, helyiségek

  • Sejttenyésztő laboratórium

Műszerpark

  • Lonza 4D-Nucleofector System