Kutatási tevékenységek

Az osztály fő kutatási területe az ionizáló sugárzások biológiai hatásainak tanulmányozása, e hatások molekuláris és celluláris alapjainak vizsgálata, különös tekintettel a 100 mGy alatti kisdózisok biológiai hatásaira. Az orvosi képalkotó eljárások (pl. CT, PET, nukleáris medicina) elterjedése miatt egyre több egészséges ember szenved el ismétlődő alacsony dózisú sugárexpozíciót, amelyek kumulálódhatnak. Jelenleg a kis dózisú ionizáló sugárzás biológiai hatásai és hosszú távú egészségügyi következményei még kevéssé ismertek. Epidemiológiai adatok szerint a diagnosztikában alkalmazott dózistartományok is képesek statisztikailag mérhetően megemelni a rosszindulatú daganatos megbetegedések kockázatát, valamint, hasonlóan a nagy dózisú sugárexpozícióhoz hosszú távon összefüggésbe hozhatók kardiovaszkuláris, cerebrovaszkuláris és kognitív károsodásokkal, különösen sugárérzékeny egyének esetében

Kutatócsoportunk a kis dózisú sugárzások rövid- és hosszútávú hatásait vizsgálja, kiemelten a nem DNS célpontú mechanizmusokat, mint a genomi instabilitás, bystander hatás és szisztémás sugárválaszok. Eddigi kutatások bizonyítják, hogy a sejtek közötti kommunikáció, mikro/makrokörnyezeti változások, az immunrendszer állapota legalább ugyanolyan fontos paraméterek az adott sugárválasz kialakításában, mint a közvetlen sugártalálatot szenvedett sejtek által elnyelt dózis. Kiemelten az extracelluláris vezikulák (EV) szerepét tanulmányozzuk az ionizáló sugárzások által kiváltott bystander, abszkopális és szisztémás hatásokban.

Extracelluláris vezikulák által közvetített szomszédsági hatás csontvelőben

1 ábra Kutatási tevékenység

1. ábra

Kutatásaink egyik fő területe az ionizáló sugárzás indukálta leukémiák és ezt megelőző kóros állapotok kialakulásának vizsgálata. Ezen belül tanulmányozzuk a csontvelői mikrokörnyezet és extracelluláris vezikulák (EV) szerepét e folyamatokban. In vivo egérmodellekben kimutattuk, hogy a besugárzott egerekből származó EV-k a direkt sugárzás hatásához hasonló DNS-károsodásokat, vérképzőszervi elváltozásokat és citokin-termelési változásokat idéznek elő. Az EV-k tartalmában azonosítottunk olyan mikroRNS-eket, amelyek a sugárválasz közvetítésében is szerepet játszhatnak. A hosszútávú hatások, valamint leukémiát megelőző állapotok feltérképezése során vizsgáljuk továbbá a sugárzás indukálta immunrendszeri változásokat és szeneszcencia megjelenését a csont- és csontvelői sejtekben, valamint olyan szolúbilis faktorokat, miRNS-eket, génexpressziós és fehérjemintázatokat keresünk, amelyek a szeneszcens állapot jellemzői lehetnek.

E témához kapcsolódó másik projektünk az ionizáló sugárzás hosszútávú agyi hatásait elemzi in vitro és in vivo modellekben. Korábbi kutatásaink során glioblasztóma-modellen vizsgáltuk az immunrendszerre gyakorolt sugárhatásokat és a sugárérzékenyítő génterápia lehetőségeit. Jelenleg a medulloblasztómát alkalmazzuk a sugárzás-indukált daganatképződés modelljeként, a tumor mikrokörnyezetének szerepére fókuszálva, különösen az extracelluláris vezikuláknak a sugárzás indukálta daganatfejlődésben betöltött szerepére.

Ionizáló sugárzás hatása az agyi immunfolyamatokra

2 ábra Kutatási tevékenység

2. ábra

Különböző hazai és egyéb európai onkológiai klinikákkal együttműködve sugárterápiával kezelt daganatos betegek véréből vizsgáljuk a prognosztikai és prediktív szolúbilis biomarkereket, amelyek jellemezhetik a betegséget, illetve a kezelésre adott terápiás választ.

Annak érdekében, hogy olyan lokális és szisztémás mintázatokat azonosítsunk be emlődaganatos betegekben, amelyek képesek prognosztizálni a kombinált daganatterápiák (sugárterápia + immunterápia) kimenetelét, in vivo és in vitro technikák segítségével vizsgáljuk, hogy az ionizáló sugárzás hogyan befolyásolja a sejtek immunogén heterogenitását a különböző molekuláris altípusú emlődaganatokban

A Környezetegészségügyi Laboratóriumi Osztállyal kollaborálva, egy nemzetközi konzorciumon belül vizsgáljuk a különböző kémiai ágensek immuntoxicitását, illetve szenzitizáló hatását a légúti allergiákra. In vivo és in vitro kísérletekkel feltérképezzük azokat a mechanizmusokat, amelyek az illető ágens szenzitizáló hatásához vezetnek, kiegészítve légúti szenzitizáció becslésére szolgáló AOP (adverse outcome pathway) –ket. Ebben a kutatásban is az EV-k szerepére fektetjük a hangsúlyt, mivel ez a kémiai toxicitás tanulmányozásában is új mezőnynek számít. Az OECD által kidolgozott AOP kémiai toxicitás becslésére szolgáló módszer sugárbiológiában és a sugárvédelemben való alkalmazásának a lehetőségeit vizsgáljuk egy nemzetközi munkacsoportban.

Légúti allergia kialakulásának tanulmányozása

3 ábra Kutatási tevékenység

3. ábra

Projektek

csaklogo

rrf badge