Transzgénikus technológiák az orvostudományban A kövér egerektől a reumás betegségek gyógyításáig ELTE TTK Biológiai Intézet Budapest, 2015. okt. 7. Dr. Mócsai Attila Semmelweis Egyetem ÁOK Élettani Intézet
Az orvosbiológiai kutatás egyik legfontosabb kérdése: Mi az egyes gének funkciója?
Egyiptomi hieroglifák a Holtak könyvéből (i. e. 1240) (forrás: www.wikipedia.org) Az emberi inzulint kódoló gén nukleotid-sorrendje ATGGCCCTGTGGATGCGCCTCCT GCCCCTGCTGGCGCTGCTGGCCC TCTGGGGACCTGACCCAGCCGCA GCCTTTGTGAACCAACACCTGTG CGGCTCACACCTGGTGGAAGCTC TCTACCTAGTGTGCGGGGAACGA GGCTTCTTCTACACACCCAAGAC CCGCCGGGAGGCAGAGGACCTGC AGGTGGGGCAGGTGGAGCTGGGC GGGGGCCCTGGTGCAGGCAGCCT GCAGCCCTTGGCCCTGGAGGGGT CCCTGCAGAAGCGTGGCATTGTG GAACAATGCTGTACCAGCATCTG CTCCCTCTACCAGCTGGAGAACT ACTGCAACTAG (forrás: www.pubmed.org)
Az ob/ob egértörzs
Az ob/ob mutáció a leptin-génben Vad típus GAG AAT CTC CGA GAC CTC CTC Glu Asn Leu Arg Asp Leu Leu ob/ob GAG AAT CTC TGA GAC CTC CTC Glu Asn Leu Stop Csonka, működésképtelen fehérje
Leptinhiány emberben
A spontán mutációk fontos adatokkal szolgálnak a szervezet működéséről Tudunk-e célzott mutációkat létrehozni?
Transzgénikus technológia Élő szervezetek genomjának módosítása (idegen genetikai állomány bevitele) Például: Vörösen fluoreszkáló egerek előállítása
Transzgénikus technológia Élő szervezetek genomjának módosítása (idegen genetikai állomány bevitele) Például: Vörösen fluoreszkáló egerek előállítása
Genetikailag módosított egértörzsek Egerek genomiális DNS-ének célzott módosítása minden sejtben azonos; öröklődik Legfontosabb: Knockout Gén teljes törlése
Orvosi Nobel-díj 2007 Mario Capecchi (USA) szül. 1937, Olaszország Martin Evans (Nagy-Britannia) szül. 1941, Nagy-Britannia Oliver Smithies (USA) szül. 1925, Nagy-Britannia (forrás: www.nobelprize.org)
A knockout egerek létrehozása www.nobelprize.org
Géntörléses (knockout) egerek Egyes gének célzott vizsgálata Betegségek megértése, gyógyítása
A rheumatoid arthritis Aggresszív autoimmun ízületi gyulladás Súlyos, krónikus betegség A népesség 1-2%-át érinti Pathomechanizmus nem teljesen ismert Terápia nem megoldott
Autoantitest-indukált arthritis egerekben Control Arthritis Jakus et al., J Exp Med 2009 Jakus et al., Arthritis Rheum 2010 Kovács et al., J Exp Med 2014
Mi történik itt?
Az integrinek működése fehérvérsejtekben Adhesion, spreading Src-family kinases Blood IS 2 -integrins Transmigration
Hipotézis Blood Transmigration IS Src-family kinases
Az ízület szövettani vizsgálata WT Control 3 SFK KO Arthritis Control Arthritis Kovács et al., J Exp Med 2014
A CD18-függő migráció károsodása? 160 Intact mice Cells in synovium (thousand cells/paw) 120 80 40 Control Arthritic 0 WT CD18 KO 3 SFK KO WT PMN KO PMN Mixed bone marrow chimeras WT + KO (competitive migration) Ly6G CD45.2 Kovács et al., J Exp Med 2014
A CD18-függő migráció károsodása? 160 Intact mice Cells in synovium (thousand cells/paw) 120 80 40 Control Arthritic 0 WT CD18 KO 3 SFK KO Mixed bone marrow chimeras WT + KO (competitive migration) Relative migration (WT CD45.1 = 1) 2 1 NINCS intrinsic migrációs károsodás! 0 WT CD18 KO 3 SFK KO Kovács et al., J Exp Med 2014
A sejtvándorlás feltételei A sejtek migrációs képessége A migrációt irányító kemotaktikus grádiens
Src-kinázok hiányában csökken a szinoviális térben a MIP-2 és az LTB 4 szintje MIP-2 (pg/limb) 20 10 Control Arthritic LTB4 (pg/limb) 120 80 40 Control Arthritic 0 WT 3 SFK KO 0 WT 3 SFK KO Kovács et al., J Exp Med 2014
Src-kinázok hiányában károsodik a neutrofil granulociták MIP-2 és LTB 4 leadása MIP-2 (pg/10 6 cells) 15 10 5 Control IC LTB4 (ng/10 6 cells) 0.4 0.3 0.2 0.1 Control IC 0 WT 3 SFK KO 0 WT 3 SFK KO Kovács et al., J Exp Med 2014
Javasolt mechanizmus Blood Transmigration IS Src-family kinases MIP-2 LTB 4... Src-family kinases Kovács et al., J Exp Med 2014
Sejt/molekuláris biológus vs. egér biológus Cell/molecular biologist Mouse biologist
A labor tagjai Jakus Zoltán Balázs Bálint Kertész Zsuzsa Győri Dávid Futosi Krisztina Simon Edina Kovács Miklós Németh Tamás Duleba Mónika
Támogatók