Munkatársak
Dr. Jurányi Zsolt Ph.D., orvos, osztályvezető
Dr. Farkas Gyöngyi Ph.D., biológus, osztályvezető helyettes
Dr. Kocsis S. Zsuzsa Ph.D., vegyész
Székely Gábor, biológus
Dr. Sándor Gyöngyvér Ph.D., biológus
Vass Nagyezsda, humángenetikai szakasszisztens
Kiss Krisztina, asszisztens
Fodor Martin, asszisztens
Tevékenységek
A jelenlegi Klinikai Sugárbiológiai és Onkocytogenetikai Osztály elődje 1994. június 1-én alakult meg, az osztály 2012 óta a Sugárterápiás Központ részeként működik.
Tevékenységi területei közé tartozik:
• a sugárveszélyes munkahelyeken dolgozók preventív célú citogenetikai szűrése
• egyes hematológiai betegségek diagnosztizálásának elősegítése
• klinikai vizsgálatokban való részvétel
• in vitro sugárbiológiai kutatások folytatása.
Citogenetikai szűrés
Az ionizáló sugárzás (és egyes kémiai vegyületek) hatására az emberi test sejteiben található kromoszómákban (melyeket a genetikai információt hordozó DNS alkot) szerkezeti változások következnek be. Ezek megfelelő laboratóriumi eljárásokkal fénymikroszkópban láthatóvá tehetők, mennyiségük és súlyosságuk is megítélhető (kvantitatív és kvalitatív vizsgálatok). Az elváltozások száma és jellege alapján becsülhető a szervezetet ért sugárdózis nagysága is.
A kromoszómákban kialakuló szerkezeti elváltozások (aberrációk) jelentősen növelik a daganatos betegségek létrejöttének esélyét. Minél több kromoszóma aberrációt hordoz egy ember, annál nagyobb a kockázata valamilyen dagantos betegség kialakulásának, ugyanis az illető genetikai állomány instabillá válik. A kromoszóma károsodások vizsgálata tehát prevencióként fogható fel, lehetővé teszi, hogy még időben kezdjük meg a megelőző beavatkozást az érintett egyéneknél (a kémiai és sugárterhelés ellenőrzése, csökkentése, munkakör váltás).
Szakembereknek:
A biológiai egésztest-ekvivalens dózis meghatározására a dicentrikus és ring kromoszómák konvencionális, vagy FISH festési eljárással mutathatók ki. A kalibrációs görbék vagyis a perifériás vér limfociták különféle sugárforrással történő in vitro besugárzása után a dózis-hatás kapcsolat, vagyis a vélelmezett egésztest-ekvivalens biológiai dózis egy matematikai összefüggés alapján (általában másodfokú polinomos egyenlet) írható le. Ezzel a részleges test besugárzásból, vagy radio-kontaminációból származó dózisterhelések mértéke, valamint az egyén további biológiai kockázata határozható meg.
Hematológiai diagnosztika
A szervezetben a csontvelőben történik az oxigénszállítást végző vörösvértestek, az immunitást biztosító fehérvérsejtek és a véralvadásban szerepet játszó vérlemezkék (trombociták) termelődése. A csontvelő károsodása esetén ezek a folyamatok igen jelentős mértékben lelassulhatnak, aminek következtében aplasztikus anémiának nevezett állapot lép fel. A csontvelő elégtelenség következtében túl kevés lesz a vérben a vörösvértestek, a fehérvérsejtek és a vérlemezkék száma egyaránt (anémia + leukopénia + trombocitopénia = pancitopénia). Ebben az esetben csontvelő átültetést kell végrehajtani, de előtte a beteg maradék, még működő csontvelő állományát el kell pusztítani. Erre a célra különböző kémiai anyagokat vagy besugárzást használhatunk. Ugyanakkor a betegség egyes formáiban a csontvelő elpusztítása a beteg halálához vezethet, mielőtt még transzplantációra kerülne. Ezek a betegek kiszűrhetők kromoszóma analízis segítségével és megelőzhető náluk a végzetes esemény bekövetkezése.
Szakembereknek:
Az aplasticus anemia szerzett, idiopathiás formáját és a recesszíven öröklődő, malignitásra különösen hajlamosító típusát, a Fanconi anemiát különböztetjük meg. A szerzett és öröklött aplasticus anemia variációk gyógyítása elsősorban csontvelő transzplantációval történik. A betegek kondicionáló kezelése során a csontvelő kiölése azonban igen nagy körültekintést igényel, hiszen Fanconi anemia esetén a beteg a veleszületett repair-deficiencia miatt hiperszenzitíven (akár letálisan) reagálhat a nagydózisú alkiláló kemoterápiás kezelésre vagy az egésztest besugárzásra. A differenciál diagnózishoz mitomycin-C-vel in vitro indukált fragilitást vizsgálunk, ami Fanconi anemia esetében markánsan magasabb, mint a szerzett aplasticus anemia formáiban. A spontán kromoszóma törékenység és a különféle in vitro expozíciókkal indukált kromoszóma fragilitás különböző módon jelenik meg más ritka, recesszíven öröklődő hematológiai kórképekben is (Bloom szindróma, Ataxia teleangiectasia, Nijmegen törékenységi szindróma, stb).
Klinikai kutatás
A sugárterápia következtében a vérben keringő fehérvérsejtekben is kromoszóma elváltozások alakulnak ki. A sejtekből kinyert kromoszómák alaki változásaiból következtethetünk arra, hogy a szervezetben az egészséges szövetekben milyen mértékű sejtkárosodás jött létre a besugárzás hatására és mikorra várható a kezelés után a normál állapot helyreállása. Bár a kromoszómák törése, átrendeződése egyéb környezetkárosító anyagok (dohányzás, italozás, rossz étkezési szokások, ápolatlan szájüreg, stb.) hatására is bekövetkezhet, sugárterápiás kezelés hatására ezeknek a száma mindig megnő. A megnövekedett számból meg tudjuk állapítani, hogy a szervezet mennyire érzékeny a terápia során kapott dózisra, azaz mekkora az egyéni sugárérzékenység. A vizsgálat továbbá segítséget nyújt abban, hogy a későbbiekben sugárterápiára kerülő betegek számára egyénre szabott kezelést lehessen alkalmazni, ami csökkentheti a mellékhatásokat.
Szakembereknek:
Prospektív klinikai vizsgálatunkban fény- és fluoreszcens mikroszkópos módszerekkel nyomonkövetjük, hogy (elsősorban) a dicentrikus/ring kromoszóma aberrációk gyakorisága szignifikánsan különbözik-e a tele- illetve brachyterápia esetén prosztata tumoros betegeknél valamint, hogy gyakoriságuk arányban áll-e a késői mellékhatások előfordulásával. Ezek az információk nem csak az érintett betegek jobb nyomon követését (mellékhatás szűrését) teszik lehetővé, de az egyéni sugárérzékenységről is adatokat szolgáltatnak. A talált értékeket összevetjük a beteg saját, radioterápiát megelőző értékeivel valamint egészséges kontroll értékekkel is.
Emlő tumoros betegeknél terápiás prognosztikus markerek azonosítása
Kutatásunkban nyomon követjük az un. tripla negatív emlődaganatos betegeknél kialakuló immunológiai változásokat a kezelések alatt és után, és összevetjük az így kapott adatokat a terápiára adott válasszal. Elképzelésünk szerint a megfelelő immunológiai markerek vizsgálatával javítható azoknak a betegeknek a beazonosítása, akik ténylegesen reagálni fognak az alkalmazni kívánt terápiára.
Szakembereknek
Prospektív, nem randomizált módon gyűjtünk klinikai, laboratóriumi és immunológiai adatokat tripla negatív emlőrákos betegek sebészi, kemoterápiás és sugárkezelését megelőzően és az azt követő kontroll vizsgálatok során. Vizsgáljuk, hogy a fenti paraméterek milyen összefüggésben vannak hosszú távon a terápiára adott válasszal, illetve a késői mellékhatásokkal, más szóval milyen prognosztikai és prediktív értékkel bírnak.
Agydaganatos betegeknél terápiás prognosztikus markerek azonosítása
Kutatásunkban az egyik legrosszabb prognózisú agydaganatben (glioblastoma multiforme) szenvedőknél olyan, vérből mérhető biológiai indikátorokat keresünk, amelyek előre jelzik a beteg állapotában beálló változásokat. Ezen betegcsoport esetén rendszeres MRI (mágneses rezonancia) vizsgálatra van szükség, ami jóval költségesebb, mint egy egyszerű vérvétel. Elképzelésünk szerint a vérből azonosítható biológiai indikátorok mérésével lényegesen egyszerűbb és gyorsabb lesz a betegek kontroll vizsgálata.
Szakembereknek
Prediktív és prognosztikus biomarkerek kutatása gyógyszeres terápiában részesülő, rekurrens glioblastoma multiforme betegeknél. Kutatásunkban retrospektív és prospektív módon gyűjtünk klinikai, laboratóriumi és immunológiai adatokat recidív glioblastoma multiforme betegségben szenvedő betegek VEGF gátló kezelésének hatásosságáról. Vizsgáljuk, hogy a fenti paraméterek milyen összefüggésben vannak rövid és hosszú távon a terápiára adott válasszal, más szóval milyen prognosztikai és prediktív értékkel bírnak.
Prosztata tumoros betegek immunológiai karakterizálása
Számos daganat esetében a progresszióval együtt jár az immunrendszer csökkent működése vagy tartósan fennálló krónikus gyulladásos folyamat kialakulása, illetve akár a kettő együtt. Vizsgálatunkban a daganat ellenes immunválasz hatékonyságát, illetve a csökkent immunműködés mértékét mérjük prosztata daganatos betegekben különböző sugárterápiák megkezdése előtt, alatt és után, több időpontban. Választ kívánunk kapni arra, hogy a kapott eredményeknek az adott betegnél van-e prognosztikai jelentősége a daganat terápiájával vagy kiújulásával kapcsolatban. A vizsgálatokat az Országos Közegészségügyi Központ Országos Sugárbiológiai és Sugáregészségügyi Kutató Igazgatóság Sugárorvostani Osztály, Sejt- és Immun-Sugárbiológiai Csoportjával együttműködésben végezzük.
Szakembereknek:
A daganat ellenes immunválasz hatékonyságát, az immunszuppresszió mértékét és a krónikus gyulladásra utaló markerek meglétét mérjük prosztata daganatos betegekben különböző sugárterápiás modalitások megkezdése előtt, alatt és után több időpontban (3, 6, 9, 12, 18 hónap, majd 2-6 év között évente). Választ kívánunk kapni arra, hogy ezeknek a markereknek az adott betegnél van-e prediktív jelentősége a terápiára adott válasszal, a daganat progressziójával illetve a sugárterápia késői mellékhatásaival kapcsolatban. Vizsgáljuk a regulátor limfociták fenotípusát flow citométerrel, meghatározzuk a citokin, kemokin és növekedési faktorok expresszióját, mérjük a vérben levő szolubilis molekulák koncentrációját multiplex citokin array segítségével.
Tüdőtumoros betegeknél a nagydózisú sugárterápia hatásainak vizsgálata
A tüdőrák gyógyításának egyik lehetséges módja, ha a daganatba rövid idő alatt igen nagy sugármennyiséget juttatunk be, ezzel mintegy „kivágva” az egészséges szövetből a tumorosan elfajult sejteket. Az eljárás előnye, hogy olyan betegeknél is alkalmazható, akiknél műtéti úton nem távolítható el a daganat, mert pl. súlyos légzési problémáik vannak (COPD). A nagy sugárdózis ugyanakkor mellékhatásokat is kiválthat, vizsgálatunkban annak kívánunk utánajárni, hogy milyen citogenetikai elváltozások lépnek fel az ilyen módolt kezelt betegeknél. Ezen kívül figyeljük a légzésfunkciós változásokat is, azaz, hogyan változik a tüdőben az oxigén/szén-dioxid kicserélődés a sugárterápia hatására.
Szakembereknek:
Sztereotaxiás ablatív besugárzásban részesülő tüdőtumoros betegeknél párhuzamos citogenetikai és légzésfunkciós (DLCO) méréseket végzünk és korreláció analízissel vizsgáljuk az elnyelt dózis, a kromoszóma károsodások és a lehetséges fibrózis közötti kapcsolatokat.
Egyéni sugárérzékenység előrejelzésének vizsgálata a mellékhatások csökkentésének és az életminőség javításának érdekében
Tapasztalatok szerint az élő szervezet, így az emberi test sugárzásra adott reakciója változó. A sugárterápiára kerülő betegek jelentős részénél enyhe vagy közepes súlyosságú mellékhatások alakulnak ki, amely nyomtalanul elmúlnak. Ugyanakkor a páciensek mintegy 5%-ánál (minden 100 kezelt betegből 5 fő) olyan mértékű mellékhatások lépnek fel, amelyek kifejezetten csökkentik az egyébként gyógyult beteg életminőségét. A vizsgálat célja, hogy megpróbáljuk előrejelezni, mely beteg esetén nagyobb a valószínűsége, hogy a későbbiekben komoly mellékhatásai lesznek. Az elmúlt években kifejlesztésre kerültek olyan biológiai tesztek, amelyekkel még a kezelés megkezdése előtt azonosítani lehet a kifejezetten sugárérzékeny betegeket.
Szakembereknek:
A sugárzás által indukált CD8 T-limfocita Apoptózis (RILA) módszer egy klinikailag tesztelt eljárás az egyéni sugárérzékenység meghatározására. A módszer limfocitákat használ, mint normál szöveti surrogate markert. A pontos mechanizmus nem ismert, de valószínűleg a besugarazott limfociták stimulálhatják a citokin termelést, ami növeli a toxicitást. CD8 + limfocitákat használunk a sugárérzékenység meghatározására propidium jodid és FITC-CD8 festéssel áramlási citométer használatával. Ez egy nagy kapacitású, gyors és olcsó új metodika a radiobiológiában. Adatainkat meg kívánjuk osztani a nemzetközi REQUITE multicentrikus, utánkövetéses vizsgálattal, amely a legnagyobb a sugárérzékenység kutatásában.
In vitro kutatás
Hidrogén-szulfid (H2S) és sugárrezisztencia
A közelmúlt kísérletei alapján egyre inkább elfogadott tény, hogy a hidrogén-szulfid (H2S) fontos biológiai hatásokkal rendelkezik a szervezetben. Minden bizonnyal szerepet játszik a sugárrezisztenciának nevezett állapot kialakulásában is. Ebben az esetben olyan módosulások jönnek létre a daganatsejtekben, amelyek hatására érzéketlenné válnak a besugárzás sejtpusztító hatásával szemben. Egyik kutatási témánkban ezt a kérdéskört szeretnénk körbejárni molekuláris biológiai módszerek használatával együttműködésben az intézetünk Molekuláris, Immunológiai és Toxikológiai Osztályával.
Szakembereknek:
Tüdő adenokarcinoma sejtvonalakból sugárrezisztens sejtvonalat alakítunk ki. A sejtek vizsgálatára kolonizációs, migrációs és inváziós assayt, kétdimenziós elektroforézis rendszert, biotin switch assayt és tömegspektrométert használunk.
Publikációk (MTMT linkek)
Dr. Jurányi Zsolt
Dr. Kocsis S. Zsuzsa
Dr. Farkas Gyöngyi
Székely Gábor