Főoldal
Főoldal
Jelentkezés a mozgalomba Diákszövetség Alapítvány Fórum Linkek GYIK
Azonosító
Jelszó
TÁMOP pályázat


A projekt az Európai Unió támogatásával,
az Európai Szociális Alap
társfinanszírozásával valósul meg.

Kutatók Éjszakája 2011

Együttműködő partnerünk

 

 

 

 

1911. District Magyarország

KutDiák Magazin
Prof. Csermely Péter blogja

 

Magyar Tehetségsegítő Szervezetek Szövetsége

Kutatásaink
Bővebben
Védnökök

Schmitt Pál, köztársasági elnök, a Mozgalom fővédnöke

Réthelyi Miklós, nemzeti erőforrás miniszter

Pálinkás József, az MTA elnöke

Hoffmann Rózsa, államtitkár

Védnökeink teljes listája

Mentoraink listája

Látogatók száma:
2547773
>> Kiemelkedő diákok >> >> >>
Mészáros Lívia

TUDOK 2001 Miskolc

A Wilms-tumor 1 (WT1) gén expressziója humán melanóma sejtvonalakban
   
    A Wilms-tumor 1 (WT1) gént hosszú éveken keresztül, mint a Wilms-tumor (más néven nephroblastoma) kialakulásában szerepet játszó tumor szuppresszor gént tartották számon. A Wilms-tumor egy primitív vesetumor, amely a gyermekkori tumorok 7.5%-át  alkotja. Többnyire 5 év alatti gyermekekben diagnosztizálják és a fent említett gyakoriság azt jelenti, hogy minden 10000. gyermekben kialakul ez a tumor. A kezdeti remények, hogy a WT1 mutációja egyértelmű magyarázata a nephroblastoma kialakulásának, igen hamar szertefoszlottak. A molekuláris biológiai technikák mindennapossá válásával nyílvánvalóvá vált, hogy a Wilms-tumoroknak mindössze 5-10%-ában mutatható ki a WT1 mutációja. Ennek ellenére ma változatlanul elfogadottnak tekinthető a tumor karcinogenezisben betöltött szerepe. Miért? Minden jel szerint azért, mert a gén rosszkor és rossz helyen „van bekapcsolva”.
    Ez utóbbi mondatot akkor érthetjük meg igazán, ha kicsivel többet tudunk ennek a génnek az egyedfejlődés során betöltött szerepéről. Az a tény, hogy evolúcionárisan igen konzervatív, azaz viszonylag távoli fajok megfelelő fehérjéi között is igen nagy a hasonlóság (pl. patkány és ember WT1 fehérje közötti homológia nagyobb mint 98%) már azt mutatja, hogy az életképesség szempontjából alapvető fontosságú funkciókat lát el. A gén expressziója szűk szöveti és életkori mintázatot mutat. Ez azt jelenti, hogy elsősorban embrionális korban lezajló szerv-specifikus differenciációs és proliferációs folyamatok irányításában játszik „szervező” feladatot. Így az embrionális vesében a mesenchymális blastema sejtek epitheliális struktúrákká való differenciációját irányítja.  Ezért a WT1-null mutáns egerekben (olyan állatok, amelyben a WT1 gén működését kiiktatták) nem alakul ki vese, azaz életképtelenek. Az állatok mégsem ezért pusztulnak el az embrionális életük 13. napján, hanem a szív és a rekesz rendellenességei miatt, amely a mesotheliális struktúrák WT1-exresszió hiányának a következménye. Ugyancsak döntő szerepet játszik a vérképzés korai, csontvelői szakasza őssejtjeinek differenciációja során. Kifejlett egyedben jelenléte csupán a vese podocytáiban, a hemopoezis csontvelői őssejtjeiben, mesothel sejtekben, herék pre-Sertoli és Sertoli sejtjeiben, az ovárium granulosa és epitheliális sejtjeiben mutatható ki. Mindezen funkciók alapja az, hogy a WT1 fehérje transzkripciós faktorként számos (egy 2001-ben írt összefoglaló cikk szerint 35), a sejtciklusban alapvető szerepet játszó gén működését szabályozza (elindítja vagy felfüggeszti pl.: EGFR, Bcl-2, TGF-b stb.). Ugyanakkor bizonyítottan képes poszttranszkripcionális szabályozásra (mRNS módosítására) is.
    A WT1 gén 11-es kromoszóma rövid karjának 13-as lókuszán (11p13) helyezkedik el. A gén 50kb nagyságú, tíz exonból áll, az 5. és a 9. exon egy-egy alternatív hasítási helyet tartalmaz. Az 5-ös exonba egy 17 aminosavat (17AA), a 9-es exonba egy 3 aminosavat (KTS) kódoló régió inzertálódhat. Ennek megfelelően négy különböző fehérje (17AA-,KTS-; 17AA-, KTS+; 17AA+,KTS-; 17AA+,KTS+) expresszióját írták le, amelyek mindegyike alapvetően két nagy egységből, a prolinban és glutaminban gazdag amino-terminális régióból, és a négy cinkujjat tartalmazó karboxi- terminális régióból áll. Kereteltolás révén azonban további, szerkezetében és molekulatömegben eltérő változatai ismertek a fehérjének, mai tudásunk szerint összesen 24(!!). Bár nem sikerült valamennyi funkcióját egyételműen azonosítani, azt tudjuk, hogy a KTS- izoformák DNS-hez kötődnek, és transzkripciós faktorként működnek, míg  KTS+ izoformák a pre-mRNS alternatív hasításában játszanak szerepet (poszttranszkripcionális regulátorok).
    WT1 gén expresszióját és bizonyos esetekben mutációját a Wilms-tumoron kívül mára már számos más tumorban is megfigyelték, így leukémiák, mesothelioma és emlőrák esetén. Acut myeloid (AML) és lymphoid (ALL) leukaemiás betegek döntő többségének perifériális vérében keringő tumorsejtekben is jelentős mennyiségű WT1 mRNS jelenléte igazolható. Az elmúlt év kutatásai bebizonyították, hogy ezen betegek vérében antitestek mutathatók ki a WT1 fehérje amino-terminális régiója ellen. A karboxi-terminális szekvencia kevésbé bizonyult immunogénnek. Az ezen a megfigyelésen alapuló immunoterápia jelentős áttörést ígér a leukémiák terápiájában.
    Célunk az egyik leggyakoribb humán tumor, a melanóma WT1 expressziójának vizsgálata volt. A melanóma (cutaneous malignant melanoma, CMM) a melanociták rosszindulatú elváltozása, amely újonnan keletkező vagy már meglévő jóindulatú (benignus) festékes anyajegyekből (naevus) indul ki. A betegek átlagos életkora 46-50 év. Leggyakrabban bőrben fordul elő, de gyakran érint más szervket is. Előfordulási gyakorisága (2000. évi adatok) USA-ban 1:75, Ausztráliában 1:25. A melanómás beteg halálát  (úgy, mint a legtöbb más típusú daganatot hordozó betegét is) nem a primer tumor, hanem a távoli áttétek (tüdő, agy), okozzák Áttétképzés után az átlagos túlélés 6-9 hónap, az 5 éves túlélés kisebb mint 4%. Mindezek alapján érthető, hogy az áttétképző sejtek keringésben történő kimutatásának alapvetően fontos diagnosztikus és prognosztikus (előjelző) jelentősége van. A PCR (Polymerase Chain Reaction = polimeráz láncreakció) technika érzékenysége igen nagy, akár 1 millió normál limfocita mellett (amelyek soha nem expresszálnak WT1 mRNS-t) is kimutatható egyetlen olyan sejt, amelyben kifejeződik a WT1 mRNS. Így ha bebizonyosodik, hogy a melanómák (vagy azok jelentős százaléka) expresszálja a WT1-et, a keringésbe került tumorsejtek jelenléte kimutatható. Egyben ez azt is jelentheti, hogy a WT1 fehérje ellenes antitestek egy új immunterápia formájában bevonulhatnának a melanóma gyógyításának eszköztárába.
    Tizenkettő, a laboratóriumunkban sejtvonalként fenntartott humán melanóma WT1 expresszióját vizsgáltuk RT-PCR technika segítségével. Első lépésként totál RNS-t izoláltunk a sejtekből, majd reverz transzkripciót (=RT) követően kétlépéses, azaz nested PCR segítségével bizonyítottuk a WT1 mRNS jelenlétét három különböző   lokalizációra tervezett primer-párral (az alternatív splice helyek, a KTS és 17AA szerepeltek közöttük). A vizsgált minták közül kilenc sejtvonal mutatott erős WT1 expressziót. A transzlációt, azaz azt, hogy erről az mRNS-ről fehérje is készül áramlásos citofluorometriás vizsgálattal (FACS) bizonyítottuk. A módszer lényege, hogy a paraformaldehiddel fixált sejtek esetén a sejt felszínén és a sejt belsejében levő WT1 fehérjét anti-humán WT1 monoklonális antitesttel reagáltattuk. A sejt belsejében levő fehérjéhez a sejthártya saponinnal történő permeabilizálása után juttattuk el az antitestet, azaz külön tudtuk vizsgálni a sejtfelszíni és az intracelluláris WT1 megjelenést. Fluoreszkáló festékkel (FITC) jelölt anti-egér antitesttel tettük láthatóvá a reakciót. A leolvasás úgy történt, hogy a folyadékban lévő jelölt sejteket “átfolyattuk” egy 488 nm-es lézer előtt, és egy érzékelő rendszer leolvasta, hogy az összes mintában lévő sejt (10.000) közül hány olyan van, amelyben a WT1 fehérje jelen van. Az intracelluláris expresszió jelentősnek bizonyult, míg a sejtfelszíni csak néhány százalékot mutatott.
    Eredményeink azt igazolták, hogy humán melanóma sejtvonalak WT1 expressziója kifejezettebb, mint a WT1-et konstitutívan expresszáló K562 humán leukémia sejtvonalé, amelyet a leukémiák ezirányú vizsgálatánál kontrollként használnak. Vizsgálataink tükrében a keringésbe került melanómasejtek kimutatására – amennyiben bebizonyosodik, hogy a betegekből származó tumorminták WT1 expressziója is jelentős – a WT1 új markerként szolgálhat. A WT1-immunoterápia, mint potenciális antimetasztatikus kezelés a melanómák terápiájában szintén reális lehetőséggé léphet elő. 

Keresés
Támogatóink
Címünk

Kutató Diákok Országos Szövetsége
1149 Budapest, Várna u. 12-14.

Tel/Fax: 1-222-0517

Várjuk 1%-os felajánlásaikat a Kutató Diákokért Alapítvány részére. Köszönjük! 

Az Alapítvány számlaszáma: 11705008-20463306

Az Alapítvány adószáma: 18235331-1-42

Külföldi kapcsolataink

Tisztségviselők
Kövess minket a Facebookon!

Új ügyességi és kaland játék került fel az oldalra, melyhez mindenkinek jó szórakozást kívánunk!
Mentor - Magyar csillagok


Egyetemen Kutató Diákoknak
Országos Tudományos Diákköri Tanács

Súgó