Drosophila Vérsejt Differenciálódás Kutatócsoport

Kutatás

Az ecetmuslica (Drosophila melanogaster) mintegy 60 éve szolgál modellszervezetként az immunitás és a vérsejt differenciálódás tanulmányozásához. Bár jelenlegi tudásunk szerint az ecetmuslica nem rendelkezik adaptív immunitással, immunsejtjei (hemocitái) az emlősök mieloid sejteihez hasonló feladatokat (fagocitózis, tokképzés és koaguláció) látnak el. A hemociták differenciálódását evolúciósan konzervált jelátviteli útvonalak, transzkripciós- és epigenetikai faktorok szabályozzák. A gerincesek vérsejtjeihez hasonlóan a hemociták is több hullámban, térben elhatárolt vérsejtképző kompartmentumokban differenciálódnak. Ezen hasonlóságok teszik az ecetmuslicát kiváló modellszervezetté ahhoz, hogy a vérsejtek differenciálódásának szabályozását, illetve a szabályozás sérülése nyomán bekövetkező tumorképződést tanulmányozzuk.

1. Leukémia patogenezisének modellezése Drosophila melanogasterben

A transzdifferenciálódás folyamata során egy már differenciálódott sejt alakul át egy másik funkcionális sejttípussá. A folyamat nem igényel őssejteket, illetve dedikált prekurzorokat. Korábbi in vivo sejtvonaljelölés alkalmazásával végzett kísérleteink rávilágítottak, hogy az ecetmuslica lárvájának fagocitáló plazmatocitái immunindukció hatására tokképző lamellocitákká képesek alakulni.

A vérsejtek tumoros körülmények között mind emlősökben, mind az ecetmuslicában kontrollálatlan osztódáson és transzdifferenciálódáson mennek keresztül. Különböző genetikai háttérrel rendelkező leukémia modellekben a proliferáció és a transzdifferenciálódás aránya eltérő, a lamellociták mérete és morfológiája rendkívül változatos. Vizsgálataink célja, hogy megismerjük a proliferáció és a transzdifferenciálódás arányát, illetve a leukémia sejtes heterogenitását befolyásoló faktorokat és molekuláris mechanizmusokat.

2. Leukémia patogenezisének modellezése és új terápiás módszerek kidolgozása humán sejtvonalakon

A vérsejtképződés szabályozásának zavara daganatos betegségekhez, köztük leukémiákhoz és mieloproliferatív neopláziákhoz vezethet. Ezekben a betegségekben a vérképző sejtek kórosan felszaporodnak, és működésük szabályozása felborul. Kutatásaink célja, hogy jobban megértsük a leukémiás és mieloproliferatív sejtek működését, valamint feltárjuk azokat a molekuláris folyamatokat, amelyek terápiás beavatkozás célpontjai lehetnek. A genetikai modellrendszerekben megismert szabályozási folyamatokat humán leukémiás sejtvonalakon vizsgáljuk tovább, ahol sejtes és molekuláris módszerekkel elemezzük a daganatos sejtek növekedését és túlélését. Vizsgáljuk azt is, hogy egyes gyógyszerek kombinációban alkalmazva hatékonyabban gátolják-e a daganatos sejtek működését. A legígéretesebb gyógyszerjelölteket betegekből származó vérmintákon is teszteljük, hogy megfigyeléseinket a betegség szempontjából releváns rendszerekben is értékelhessük.

Referenciák:

Kharrat, B., Gábor, E., Vilmos, P., Goins, L. M., Honti, V. 2025. A novel role for Hsc70-4 in blood cell differentiation in Drosophila. Front Immunol. 16, 1641695. https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1641695

Kharrat, B., Gábor, E., Virág, N., Sinka, R., Jankovics, F., Kristó, I., Vilmos, P., Csordás, G., Honti V. 2024. Dual role for Headcase in hemocyte progenitor fate determination in Drosophila melanogaster. PLoS Genet. 20, e1011448. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011448

Kúthy-Sutus, E., Kharrat, B., Gábor, E., Csordás, G., Sinka, R., Honti, V. 2022. A Novel Method for Primary Blood Cell Culturing and Selection in Drosophila melanogaster. Cells. 12, 24. https://doi.org/10.3390/cells12010024

Kharrat, B., Csordás, G., Honti, V. 2022. Peeling Back the Layers of Lymph Gland Structure and Regulation. Int J Mol Sci. 23, 7767. https://doi.org/10.3390/ijms23147767

Szkalisity, Á., Piccinini, F., Beleon, A., Balassa, T., Varga, I. G., Migh, E., Molnár, C., Paavolainen, L., Timonen, S., Banerjee, I., Ikonen, E., Yamauchi, Y., Andó, I., Peltonen, J., Pietiäinen, V., Honti, V., Horváth, P. 2021. Regression plane concept for analysing continuous cellular processes with machine learning. Nat Commun. 12, 2532. https://doi.org/10.1038/s41467-021-22866-x

Balog J. Á., Honti V., Kurucz, É., Kari, B., Puskás, L. G., Andó, I., Szebeni, G. J. 2021. Immunoprofiling of Drosophila Hemocytes by Single-cell Mass Cytometry. Genomics Proteomics Bioinformatics. 19, 243-252. https://doi.org/10.1016/j.gpb.2020.06.022

Csordás, G., Gábor, E., Honti, V., 2020. There and back again: The mechanisms of differentiation and transdifferentiation in Drosophila blood cells. Dev. Biol. 469, 135-143. https://doi.org/10.1016/j.ydbio.2020.10.006

Varga, G.I.B., Csordás, G., Cinege, G., Jankovics, F., Sinka, R., Kurucz, É., Andó, I., Honti, V., 2019. Headcase is a Repressor of Lamellocyte Fate in Drosophila melanogaster. Genes 10. https://doi.org/10.3390/genes10030173

Honti, V., Csordás, G., Kurucz, É., Márkus, R., Andó, I., 2014. The cell-mediated immunity of Drosophila melanogaster: hemocyte lineages, immune compartments, microanatomy and regulation. Dev. Comp. Immunol. 42, 47–56. https://doi.org/10.1016/j.dci.2013.06.005

Honti, V., Csordás, G., Márkus, R., Kurucz, E., Jankovics, F., Andó, I., 2010. Cell lineage tracing reveals the plasticity of the hemocyte lineages and of the hematopoietic compartments in Drosophila melanogaster. Mol. Immunol. 47, 1997–2004. https://doi.org/10.1016/j.molimm.2010.04.017

Honti, V., Kurucz, É., Csordás, G., Laurinyecz, B., Márkus, R., Andó, I., 2009. In vivo detection of lamellocytes in Drosophila melanogaster. Immunol. Lett. 126, 83–84. https://doi.org/10.1016/j.imlet.2009.08.004