A fej-nyaki daganatok közel 90%-át a szájüregi laphámkarcinóma (Oral squamous cell carcinoma, OSCC) képezi, amely világviszonylatban a hatodik leggyakoribb tumoros elváltozás. A genetikai rizikó mellett más faktorok, például a dohányzás, tartós alkoholfogyasztás, valamint virális és bakteriális fertőzések is összefüggést mutatnak az OSCC kialakulásával. Az OSCC incidenciája és mortalitása a magyar lakosság tekintetében igen magas, emellett a korszerű terápia ellenére az 5 éves túlélési arány 50% alatt található. Kutatócsoportunk korábban igazolta, hogy mind az OSCC, mind pedig a daganatmegelőző állapotok hatással vannak a szekretálódó nyál összetételére. Mivel a nyál fehérjéinek döntő többsége az ún. antimikrobiális és immunmodulátor fehérjék/peptidek (AMP-k) csoportjába tartozik, a proteom megváltozásával a nyál kémiai barrier funkciója is sérülhet lehetővé téve ezáltal a szájüregi mikrobiom megváltozását. A kutatómunka során célunk a nyál antimikrobiális hatásának vizsgálata volt OSCC-vel összefüggésbe hozott patogén baktériumokon.Munkacsoportunk korábban sikeresen kifejlesztett egy mikrotiter lemez alapú módszert könnyminták antimikrobiális hatásának vizsgálatára. Munkánk során ezen módszerünk nyálminták vizsgálatára történő optimalizálását végezzük el nem patogén E. coli törzsön egészséges önkéntesektől gyűjtött nyálminták felhasználásával. A beállított kísérleti rendszerünket a következő lépésben Staphylococcus aureus, Streptococcus constellatus, E. coli és Pseudomonas aeruginosa baktériumokon is teszteltük. Ezen baktériumtörzseket korábbi kutatások kapcsolatba hozták az OSCC kialakulásával. A humán patogén baktériumokon történt tesztek elvégzése után megvizsgáltuk 20 OSCC-ben szenvedő beteg és 20 illesztett egészséges önkéntes nyálmintájának antimikrobiális hatását.Az eredményeink alapján elmondható volt, hogy a betegektől gyűjtött nyál kevésbé gátolta a baktériumok szaporodását, mint az egészséges önkéntesektől gyűjtött nyál.Az eredmények alapján elmondható, hogy sikeresen kifejlesztettünk egy spektrofotometriás módszert a nyálminták antimikrobiális hatásának vizsgálatára. Valamint kimutattuk, hogy az OSCC-ben szenvedő betegek nyála alacsonyabb antimikrobiális hatással rendelkezik az egészséges kontrollokhoz képest.A kutatómunka a Bolyai János Kutatási Ösztöndíj támogatásával készült.

Témavezető: Dr. Kalló Gergő

A kiméra antigén receptorokkal (CAR) génmódosított T sejtek szolid tumorokkal szembeni korlátozott hatékonysága, valamint a terápiához társuló mellékhatások jelentősen behatárolják klinikai alkalmazhatóságukat. A CAR konstrukciók kulcsfontosságú komponense az egyláncú variábilis fragmentum (scFv), amely nemcsak a tumorasszociált antigének felismeréséért felelős, hanem meghatározó szerepet játszik a T sejt aktiváció dinamikájában is. Ennek megfelelően az scFv biofizikai tulajdonságainak precíz tervezése a sikeres terápia egyik alapkövét jelenti. A mesterséges intelligencia (MI) alapú számítógépes módszerek pontos és költséghatékony lehetőséget kínálnak az scFv-k, ezáltal a teljes CAR konstrukció finomhangolására, elősegítve a hatékonyság és a biztonságosság optimális egyensúlyának elérését.Jelen kutatásunkban MI-vezérelt tervezéssel finomhangolt, CEA-specifikus CAR-okat expresszáló T sejteket hoztunk létre retrovirális transzdukcióval, majd hasonlítottunk össze in vitro. Több MI-algoritmus (CAR Toner, AlphaFold2, Rosetta Relax, Protein MPNN és ESM) kombinálásával három, a konvencionális anti-CEA CAR scFv-től mindössze egy-egy aminosavban eltérő (L71T, S15G és H223Q) konstruktvariánst hoztunk létre, amelyek alapvetően különböztek egymástól biofizikai jellemzőik (stabilitás, affinitás, aggregációs hajlam és szignalizációs potenciál) tekintetében. A különböző CAR T sejtek aktivitását CEA-pozitív N87 gyomorkarcinóma sejtekkel kialakított kokultúrákban vizsgáltuk, meghatározva a felülúszók citokinprofilját (IL-2, TNFα, IFNγ, IL-10, IL-13, GM-CSF ELISA), valamint a CAR T sejtek citolitikus potenciálját 24 órás koinkubáció és változó effektor–target arányok mellett. Negatív kontrollként irreleváns targetet felismerő CAR T sejteket alkalmaztunk.Az in silico tervezés egyértelmű funkcionális eltéréseket eredményezett. Míg az L71T és H223Q variánsok esetében az affinitásváltozással párhuzamosan a citokinszekréció fokozódott, illetve csökkent, addig a legnagyobb affinitású S15G konstrukció megőrizte a konvencionális típus citokinprofilját. Az L71T mutáció emellett szignifikánsan növelte a T sejtek citolitikus aktivitását, míg a másik két konstrukció hasonló citotoxicitást mutatott, mint az eredeti változat.Eredményeink rámutatnak arra, hogy az MI-alapú fehérje strukturális predikció és tervezés valódi funkcionális különbségeket képes előidézni, és ezáltal ígéretes eszközt jelenthet a preklinikai CAR T sejtterápiák gyorsabb és hatékonyabb klinikai transzlációjában.

Témavezető: Dr. Szöőr Árpád és Prof. Dr. Vereb György

A probiotikus élesztők olyan mikroorganizmusok, melyek kedvező hatással bírnak a gazdaszervezet szempontjából: immunmodulálnak, antimikrobiális hatásokat fejtenek ki és javítják a bélbarrier-funkciókat. A nagyobb környezeti stressztűrésüknek köszönhetően képesek kolonizálni a bélrendszert, így egyre szélesebb körben alkalmazzák humán – és állategészségügyben egyaránt. A kutatási munka során korábban szakirodalomban nem jellemzett probiotikus élesztőtörzsekből képeztünk egy vizsgálandó törzsgyűjteményt.Célunk volt a gyűjteményben szereplő törzsek teljeskörű mikrobiológiai fenotipizálása, illetve teljes genomszekvenálással fajon belüli kládokba való elhelyezése. Továbbá célunk volt elsőként egy olyan átfogó komparatív vizsgálatot elvégezni, mely standardizálja a probiotikus élesztőgombák komparatív vizsgálatát.A mikrobiológiai fenotipizálás során végeztünk telepmorfológia-vizsgálatokat, invazivitási-tesztet, vizsgáltuk a törzsek sporulációját és pszeudohifális növekedését, jellemeztünk petite-gyakoriságot. A törzseket számos stresszfaktornak kitéve vizsgáltuk, pl. hőmérséklet, ozmotikus, oxidatív, vaséhezés, antimikotikumok, epesavak, valamint szimulált gasztrointesztinális körülményekkel in vitro vizsgáltuk a törzsek túlélési képességét.Az általunk vizsgált élesztők négy nagyobb kládba sorolhatóak, nagyrészük a S. ’boulardii’ probiotikum csoportba tartozott.A vizsgált élesztőtörzsek között nagyfokú variabilitás figyelhető meg stressztűrés tekintetében, különösen a ’boulardii’ és ,nem-’boulardii’ probiotikumok összehasonlításában.A szimulált gasztrointesztinális körülményeket csak két, ,nem-’boulardii’ élesztőtörzs élte túl jelentős mértékben.Kutatásunk lefekteti a probiotikus élesztőtörzsek komparatív vizsgálatának alapját, ami az élesztő probiotikumok népszerűsége ellenére még nem történt meg, illetve megalapoz további kutatásokat: a kedvező tulajdonságú ,nem-’boulardii’ probiotikus törzsek hibridizációját más probiotikus törzsekkel.

Témavezető: Dr. Pfliegler Valter Péter

A makrofágok a természetes immunrendszer sejtjei, melyek többek között citokinek és kemokinek termelésével szabályoznak gyulladásos folyamatokat, és antigénprezentáció révén képesek kapcsolatot teremteni az adaptív immunitás sejtjeivel. A szervezetbe került mikrobákat vagy a szöveti sérülések során felszabadult kóros/káros anyagok jelenlétét mintázat felismerő receptorok (PRR) érzékelik. A NOD-like receptorok (NLR) a citoszólikus PRR-ek egyik családját alkotják, s az NLRP2 a család egyik összetett funkciókkal jellemzett tagja. Irodalmi adatok alapján az NLRP2 bizonyos sejtekben az IL-1β gyulladásos citokintermelést fokozza, míg más immunsejtekben a gyulladás és az interferonválasz csillapításában játszik szerepet. Endothélsejtekben indukálja a MAPK-jelátvitelt és a proliferációt, míg tüdő laphámkarcinómában gátolja az epithél-mezenchimális átalakulást. Az NLRP2 humán monocita-eredetű makrofágokban betöltött szerepéről azonban keveset tudunk. Munkánk során humán vérből izolált monocitákat differenciáltattunk makrofágokká, majd a sejteken siRNS technikával NLRP2 csendesítést végeztünk. A csendesítés sikerességét és mértékét qRT-PCR, illetve Western Blot módszerrel ellenőriztük. Az inflammatórikus válasz vizsgálatához a makrofágokat lipopoliszachariddal (LPS) aktiváltuk, majd a kezelést követően különböző időpontokban begyűjtöttük a sejteket és azok felülúszóit. A jelátviteli útvonalak aktiválását sejtlizátumból Western Blot módszerrel, a citokintermelést pedig felülúszóból ELISA módszerrel végeztük. Eredményeink szerint az NLRP2-csendesített monocita-eredetű aktivált makrofágok gyulladásos citokin termelése csökkent, míg az antiinflammatórikus IL-10 koncentrációja magasabb volt az aktivált kontroll sejtekhez képest. A sejtlizátumokból csökkent NFkB útvonal aktivitást mértünk LPS kezelést követően a kontroll makrofágokhoz képest, mely indokolhatja gyulladásos citokin termelés csökkenését, míg a STAT3 útvonal aktivitásta fokozódott, ami az IL-10 termelésével korrelál. Ezek alapján azt gondoljuk, hogy az NLRP2 jelentős szerepet játszik a makrofágok jelátviteli útvonalainak szabályozásában, s ezáltal a makrofágok polarizációjának és gyulladásos válaszai szabályozásának egyik fontos meghatározója lehet. A projekt pénzügyi hátterét az NKFIH K-147109 számú pályázat biztosította.

Témavezető: Dr. Benkő Szilvia és Ahmad Hala

Human papillomavirus (HPV) is the most common sexually transmitted pathogen globally. The E7 early protein of HPV plays a key role in viral pathogenesis and replication. Although it is generally highly conserved across various HPV genotypes, naturally occurring variants of E7 can display functional differences that may affect viral persistence, oncogenic potential, and host cellular responses. The prevalent HPV11 A2 sublineage is characterized by a distinctive amino acid substitution at position 45 (A45S) within the E7 oncoprotein. In comparative analyses of transfected primary keratinocytes (HFKs), our research group previously demonstrated that the A45S substitution enhances HPV11 E7’s ability to target the pRb family proteins for degradation. For the functional analysis of the A45S substitution, we tested the effect of HPV11 S45 E7 on the release E2F transcription factors from complexes formed with pRb and related pocket proteins, indicated by increased transcriptional activity of E2F-regulated promoters. Therefore, primary HFKs were transiently transfected with C-terminally FLAG/HA-tagged constructs expressing HPV11 A45 ( A1) E7, HPV11 S45 (A2) E7, HPV16 E7, or empty vector controls, and E2F-regulated gene expression was studied at 48 hours post-transfection. Our results show the S45 variant’s enhanced ability to activate E2F-driven gene expression, particularly resulting in elevated mRNA levels of key factors involved in homologous recombination-mediated repair of DNA double-strand breaks, a pathway critical for preserving genomic integrity. The differential regulation of these factors could affect the cytotoxic effects typically associated with E7 expression. Therefore, cell viability of the transfected HFKs was measured at 48 and 72 hours post-transfection using the EZ4U colorimetric assay. We observed that HPV11 S45 E7-expressing HFKs exhibited the lowest levels of cytotoxicity, supporting our hypothesis that dysregulation of DNA damage response factors could help to reduce E7-induced cell death. Together, our findings indicate that the A45S substitution might contribute to reduced HPV11 E7-induced cytotoxicity, supporting viral persistence in the host. Understanding the underlying mechanisms could provide new strategies for targeting the therapeutically challenging, highly proliferative HPV11-associated conditions, such as recurrent respiratory papillomatosis.

Témavezető: Dr. Szalmás Anita

Bevezetés: A tumor mikrokörnyezet savas és oxigénben szegény (hipoxiás). A mieloid eredetű szuppresszor sejtek (MDSCk) nagy számban fordulnak elő a tumorban, feltételezhető, hogy kivételes pH- és hipoxiás adaptációs képességgel rendelkeznek, amelyek elősegítik túlélésüket és immunszuppresszív funkcióikat. Az MDSCk gátolják az effektor T-sejteket, alakítják a tumor mikrokörnyezet metabolikus niche-ét is, többek között reaktív oxigén gyökök (reactive oxygen species, ROS) termelése révén. Az MDSCk jelenléte mind a perifériás vérben, mind a tumorban általában kedvezőtlen prognózist jelez. Az immunfunkciók fontos modulátorai az ioncsatornák, viszont az MDSCk-en korábban csak a P2X7 és TRPV1 csatornát mutatták ki. Kutatócsoportunk igazolta a Hv1 protoncsatorna kifejeződését az MDSCk-en. A Hv1, egy feszültségszenzitív protoncsatorna, amely a NADPH-oxidázzal (NOX2) működése során keletkező protonokat kivezeti az extracelluláris térbe, fontos szerepet játszva az intracelluláris pH szabályozásban, ROS termelésben.Célkitűzés: Hv1 protoncsatorna szerepének meghatározása a tumor asszociált MDSCk-ben in vivo és in vitro modellek segítségével. E mechanizmusok megismerése a jövőben jelentős terápiás potenciált hordozhat a daganatok kezelésében.Módszerek: A Hv1 szerepét vizsgáltuk a tumor asszociált MDSCk-en a Hv1hiányos, knock out (KO) és vad típusú (WT) egerekben növesztett Lewis tüdőkarcinóma (Lewis lung carcinoma, LLC) modell segítségével. Összehasonlítottuk a tumor méretét a WT és Hv1 KO egerekben. Funkcionális teszteket (argináz aktivitás, ROS termelés, intracelluláris pH meghatározás) végeztünk csontvelő prekurzor sejtekből, IL-6 és GM-CSF jelenlétében in vitro differenciált MDSCk-en. Eredmények: A Hv1 KO egerek szignifikánsan kisebb (x̄=2,18 cm3, n=32) tumorokat fejlesztenek a WT egerekhez képest (x̄=2,81 cm3, n=31, p=0.02). A KO MDSCk hasonló argináz expressziót és aktivitást mutattak mint a WT MDSCk. A Hv1 KO egerek in vitro differenciált MDSCk-ben csökkent intracelluláris ROS-termelést detektáltunk. Az extracelluláris ROS szint viszont megemelkedett a KO MDSCk-ben, más, kompenzáló protontranszporter emelkedett kifejeződésére utal. Az MDSCk-ben pH=7,25 értéket mutattunk. LLC felülúszóval való kezelést követően lúgosodás (pH=7,63) volt megfigyelhető.Következtetés: Eredményeink arra utalnak, hogy a Hv1 protoncsatorna az MDSCk-en immunmoduláló hatással bír, és hozzájárulhat a tumor immunszuppresszív mikrokörnyezetének kialakításához.

Témavezető: Dr. Korpos-Pintye-Gyuri Éva és Prof. Dr. Panyi György

Bevezetés: A mezenchymális sztrómasejtek (MSC-k) multipotens őssejtek. Tulajdonságaikat szöveti környezetük határozza meg, melynek egyensúlyát főleg parakrin módon tartják fenn. Főként szekretomuk felelős a terápiás céllal beadott MSC-k immunmoduláló és regenerációt segítő hatásáért. Az ún. „priming” során a sejteket in vitro előkezelik, hogy fokozzák terápiás hatásukat. Ismert, hogy beadásuk után az MSC-k a környezettől függő sejthalálon eshetnek át. Az apoptotikus MSC-k számos esetben hatékonyabb immunmoduláló hatásúak, mint az élők. A nekroptózis egy szabályozott, gyulladásos sejthalálforma, amit ugyanazon ingerek is kiválthatnak, mint az apoptózist. Gyakran a szöveti környezet határozza meg, hogy melyik következik be. A sejthalálfolyamatok befolyásolják az immunválasz kimenetelét.Célkitűzés: Feltételeztük, hogy a szabályozott sejthalált „priming”-nak használva befolyásolhatjuk az MSC-k szekretomának összetételét, így immunmoduláló hatását. Bár a szakirodalom apoptózis központú, vizsgálatainkat kiterjesztettük a nekroptózisra.Anyagok és módszerek: A kísérletek során egy humán MSC-sejtvonalon és primer csontvelői MSC-ken (MSCl és BM-MSC) váltottunk ki apoptózist és nekroptózist. Az életképességet áramlási citometriával, a felülúszó összetételét ELISA módszerrel vizsgáltuk. Ezt követően perifériás humán vérből izolált monocitákat differenciáltattunk dendritikus sejtekké (DC), majd kondicionáltunk MSC felülúszóval. A sejtfelszíni markerek kifejeződését áramlási citometriával monitoroztuk.Eredmények: Mindkét MSC típuson sikeresen és reprodukálhatóan váltottunk ki apoptózist és nekroptózist. Bár az apoptotikus felülúszó citokintartalma nem tért el jelentősen a kontrolltól, a nekroptotikusban szignifikánsan nőtt az IL-6 és IL-8 koncentráció. Az MSC felülúszók befolyásolták a DC-k fenotípusát, különösen a sejthalállal előkezeltek. Az elölt BM-MSC és MSCl felülúszók különböző mintázatban növelték a kostimulációval asszociált markerek kifejeződését (CD80, CD83, HLA-DQ). Minden kondíció, de főként a sejthalálok szignifikánsan növelték a PD-L1 szintet, ez ígéretes lehet a T sejtes válaszok szabályozásában.Megbeszélés: A sejthalál „priming”-nak alávetett MSC-k fokozott immunmoduláló hatást mutattak. Ez egy ígéretes, újszerű módszer, ami növelheti a sejtalapú terápiák hatékonyságát. Az apoptózis szerepe az irodalomban tisztázott, de más sejthalálformákról kevés ismeretünk van. Meglepő módon a nekroptózis apoptózishoz hasonló, olykor kifejezettebb hatással bírt.

Témavezető: Dr. Türk-Mázló Anett és Muszka Zsuzsa

A sejthalál a fejlődés során a morfogenezist, a születés után pedig a homeosztázist támogatja azáltal, hogy eltávolítja a sérült vagy elavult sejteket. Emellett a fertőzött sejtek eliminálásával gátolja a kórokozók terjedését. A sejthalál genetikailag programozott öngyilkos mechanizmusok (apoptózis, nekroptózis, piroptózis), vagy szabályozatlan anyagcsere következménye lehet (ferroptózis). A gyulladás kezdetén az immunrendszer iniciátor sejtjeinek (makrofágok, dendritikus sejtek, neutrofil) mintázatfelismerő receptorai (pattern recognition receptor – PRR) aktiválódnak, amelyet kórokozókra jellemző molekuláris mintázatok (pathogen-associated molecular pattern – PAMP) vagy szöveti károsodáskor felszabaduló veszélyjelző molekulák (damage-associated molecular pattern – DAMP) is kiválthatnak. Steril gyulladás esetén – PAMP-ok hiányában – elsősorban a sejthalálból származó, nekrotikus sejtekből felszabaduló DAMP-ok indítják be az immunválaszt. Ez számos különböző betegség oka lehet, többek között a neurodegeneratív betegségek, tumoros megbetegedések, autoimmun betegségek, a bőrrel és a bélrendszerrel kapcsolatos betegségek, az elhízás, az érelmeszesedés, a hepatitis, a pancreatitis, szöveti gyulladásos betegségek.A kísérlet célja, hogy megvizsgáljuk a csontvelői makrofágokon indukált sejthalálok (apoptózis, nekroptózis, piroptózis, ferroptózis) hogyan befolyásolják a szervezet immunválaszát in vivo.Kísérletünk célja annak vizsgálata volt, hogy különböző sejthalálformák (apoptózis, nekroptózis, piroptózis, ferroptózis) hogyan befolyásolják az immunválaszt in vivo. Egerekből csontvelő-eredetű makrofágokat (BMDM) izoláltunk, majd különböző sejthalálutakat aktiváltunk a sejteken. A hasüregbe történő beadást követően peritoneális lavage-ból neutrofil-infiltrációt vizsgáltunk FACS-al, a gyulladásos mediátorok mennyiségét pedig a lavage és a vérminták ELISA-analízisével határoztuk meg.Eredményeink segítik megérteni, hogy az egyes sejthalálformák miként járulnak hozzá gyulladásos vagy tolerogén folyamatokhoz. A sejthalál-specifikus immunmoduláció feltárása alapot adhat olyan terápiák fejlesztéséhez, amelyek a steril gyulladás legkorábbi, DAMP-mediált lépéseit célozzák.

Témavezető: Prof. Dr. Koncz Gábor és Jenei Viktória