Celluláris biomarkerek

A kutatócsoport vezetői: HOMOLYA LÁSZLÓ ÉS SARKADI BALÁZS

Celluláris biomarkerek

Kutatási koncepció

A kutatások első fő témája metodikai fejlesztés az emberi szövetek és sejtekben történő membránfehérjék detektálására. Megvizsgáljuk a különböző membránfehérjék, membrántranszporterek és receptorok detektálásának lehetőségeit elsősorban vörösvérsejteken, kidolgozunk egy megbízható és reprodukálható mérési módszert. A metodikai fejlesztések keretében kidolgozzuk a humán pluripotens őssejtek különböző szöveti irányokba (hematopoetikus és idegsejt) történő differenciáltatásának reprodukálható módszerét, valamint részletesen vizsgáljuk membránfehérjék, transzporterek és receptorok kifejeződését az őssejtek differenciálódás során. A második fő téma membrántranszporter fehérjék, mint potenciális biomarkerek azonosítása célzott kórképekben. Ennek keretében vizsgáljuk kiválasztott membrántranszporter fehérjék, így elsősorban ABC típusú transzporterek sejten belüli elhelyezkedését, sejten belüli mozgását (trafficking) és a transzporter funkcióit. Egyes kiemelt betegségcsoportokban, elsősorban diabeteszben és köszvényben biomarker alkalmazási lehetőségeket keresünk. Ugyancsak vizsgáljuk az ABC transzportereket daganatokban gyógyszer-rezisztencia és májbetegségek vonatkozásában. A harmadik fő témaként személyre szabott diagnosztikai lehetőségeket keresünk hematológiai-onkológiai betegségekben. Ennek keretében megvizsgáljuk a különféle fehérvérsejt típusokon a membránfehérjéket, elsősorban a CD biomarkereket, összefüggést keresve a potenciális biomarkerek és vizsgált betegségek, illetve a betegség progressziója között. Összefoglalva vizsgálataink célját, személyre szabott diagnosztikai lehetőségeket keresünk, amelyeket a gyakorlatban is alkalmazni lehet.

Kutatási szolgáltatások

Elkészült néhány alapvető vörösvérsejt membrán biomarker megbízható, reprodukálható és a gyakorlati felhasználás követelményeinek eleget tevő áramlási citometriás meghatározásának validálása. Kidolgoztuk több membránfehérjére vonatkozó párhuzamos áramlási citometriás és molekuláris genetikai esszé standard operációs protokollját, elsősorban köszvény és diabetesz diagnosztikai területen. A technológia kiajánlható diagnosztikai klinikai diagnosztikai fejlesztést, kipróbálást végző szervezetnek/szervezeteknek.

Emberi erőforrások

Áramlási citometria laboratórium:

  • Dr. Várady György, Ph.D., laboratóriumvezető
  • Dr. Szabó Edit, Ph.D.

Molekuláris genetikai fejlesztések:

  • Zámbó Boglárka, Ph.D-hallgató

A kutatócsoport friss publikációi

1: Zámbó B, Bartos Z, Mózner O, Szabó E, Várady G, Poór G, Pálinkás M, Andrikovics H, Hegedűs T, Homolya L, Sarkadi B. Clinically relevant mutations in the ABCG2 transporter uncovered by genetic analysis linked to erythrocyte membrane protein expression. Sci Rep. 2018 May 10;8(1):7487. doi:10.1038/s41598-018-25695-z. PubMed PMID: 29749379

2: Erdei Z, Schamberger A, Török G, Szebényi K, Várady G, Orbán TI, Homolya L, Sarkadi B, Apáti Á. Generation of multidrug resistant human tissues by overexpression of the ABCG2 multidrug transporter in embryonic stem cells. PLoS One. 2018 Apr 12;13(4):e0194925. doi: 10.1371/journal.pone.0194925. eCollection 2018. PubMed PMID: 29649238;

3: Szabó E, Türk D, Telbisz Á, Kucsma N, Horváth T, Szakács G, Homolya L, Sarkadi B, Várady G. A new fluorescent dye accumulation assay for parallel measurements of the ABCG2, ABCB1 and ABCC1 multidrug transporter functions. PLoS One. 2018 Jan 17;13(1):e0190629. doi: 10.1371/journal.pone. 0190629. eCollection 2018. PubMed PMID: 29342177;

4: Zámbó B, Várady G, Padányi R, Szabó E, Németh A, Langó T, Enyedi Á, Sarkadi B. Decreased calcium pump expression in human erythrocytes is connected to a minor haplotype in the ATP2B4 gene. Cell Calcium. 2017 Jul;65:73-79. doi: 10.1016/j.ceca.2017.02.001. Epub 2017 Feb 3. PubMed PMID: 28216081.

5: Nerada Z, Hegyi Z, Szepesi Á, Tóth S, Hegedüs C, Várady G, Matula Z, Homolya L, Sarkadi B, Telbisz Á. Application of fluorescent dye substrates for functional characterization of ABC multidrug transporters at a single cell level. Cytometry A. 2016 Sep;89(9):826-34. doi: 10.1002/cyto.a.22931. Epub 2016 Sep 7. PubMed PMID: 27602881.

6: Várady G, Szabó E, Fehér Á, Németh A, Zámbó B, Pákáski M, Janka Z, Sarkadi B. Alterations of membrane protein expression in red blood cells of Alzheimer's disease patients. Alzheimers Dement (Amst). 2015 Jul 21;1(3):334-8. doi: 10.1016/j.dadm.2015.06.007. eCollection 2015 Sep. PubMed PMID: 27239515;

7: Apáti Á, Szebényi K, Erdei Z, Várady G, Orbán TI, Sarkadi B. The importance of drug transporters in human pluripotent stem cells and in early tissue differentiation. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2016;12(1):77-92. doi:

10.1517/17425255.2016.1121382. Epub 2015 Dec 14. Review. PubMed PMID: 26592535.

8: Hegedűs T, Chaubey PM, Várady G, Szabó E, Sarankó H, Hofstetter L, Roschitzki B, Stieger B, Sarkadi B. Inconsistencies in the red blood cell membrane proteome analysis: generation of a database for research and diagnostic applications. Database (Oxford). 2015 Jun 14; 2015:bav056. doi: 10.1093/database/bav056.PubMed PMID: 26078478;

9: Koszarska M, Kucsma N, Kiss K, Varady G, Gera M, Antalffy G, Andrikovics H, Tordai A, Studzian M, Strapagiel D, Pulaski L, Tani Y, Sarkadi B, Szakacs G. Screening the expression of ABCB6 in erythrocytes reveals an unexpectedly high frequency of Lan mutations in healthy individuals. PLoS One. 2014 Oct 31;9(10):e111590. doi: 10.1371/journal.pone.0111590. eCollection 2014. PubMed PMID: 25360778;

10: Erdei Z, Lőrincz R, Szebényi K, Péntek A, Varga N, Likó I, Várady G, Szakács G, Orbán TI, Sarkadi B, Apáti A. Expression pattern of the human ABC transporters in pluripotent embryonic stem cells and in their derivatives. Cytometry B Clin Cytom. 2014 Sep;86(5):299-310. doi: 10.1002/cyto.b.21168. Epub 2014 Apr 11. PubMed PMID: 24729538.

11: Várady G, Cserepes J, Németh A, Szabó E, Sarkadi B. Cell surface membrane proteins as personalized biomarkers: where we stand and where we are headed. Biomark Med. 2013 Oct;7(5):803-19. doi: 10.2217/bmm.13.90. Review. PubMed PMID: 24044572.

12: Sarankó H, Tordai H, Telbisz Á, Özvegy-Laczka C, Erdős G, Sarkadi B, Hegedűs T. Effects of the gout-causing Q141K polymorphism and a CFTR ΔF508 mimicking mutation on the processing and stability of the ABCG2 protein. Biochem Biophys Res Commun. 2013 Jul 19;437(1):140-5. doi: 10.1016/j.bbrc.2013.06.054. Epub 2013 Jun 22. PubMed PMID: 23800412.

Laboratóriumok, helyiségek

  • Áramlási citométer laboratórium

Műszerpark

  • BD FACSAria III - sejt szorter
  • BD FACSCanto II – 3 lézer, automata mintavevővel
  • Life Technologies Attune NXT – 2 lézer
  • Life Technologies Attune NXT – 4 lézer, automata mintavevővel