Transzpozonok mint „megszelídített” molekuláris paraziták biológiája és terápiás alkalmazásai – Ivics Zoltán külső tag székfoglaló előadása
Ivics Zoltán külső tag 2023. december 12-én megtartotta akadémiai székfoglalóját. Az előadásról szóló, képgalériával és videóval bővített összefoglaló.
A transzpozonok olyan molekuláris paraziták, melyek az evolúció során együtt fejlődtek gazdagenomjaikkal. Az élővilág minden szegmensében jelen Vannak, és nagy számban reprezentáltak. Ennek ellenére ezeknek az „ugráló géneknek” csak egy kis része aktív jelenleg a természetben. Ezt felismerve, molekuláris biológiai technológiák segítségével rekonstruáltunk egy aktív transzpozont halak genomjából, amelyet Sleeping Beauty-nak (SB) neveztünk el.
Ivics Zoltán (Az akadémiai székfoglaló előadáson készült képgaléria a fotóra kattintva nézhető meg) Fotó: mta.hu / Szigeti Tamás
Az SB a szintetikus biológia egyik első példája, mivel olyan gént képvisel, amely csak laboratóriumban létezik. Kiemelkedő jelentőséggel bír, hogy az SB volt az első transzpozon, amelyről kimutatták, hogy aktív emberi sejtekben; ez a felfedezés megnyitotta az utat a terápiás alkalmazások előtt. Az elmúlt 25 évben jellemeztük az SB transzpozícióban részt vevő alapvető molekuláris mechanizmusokat, és optimalizáltuk a rendszer géntechnológiai felhasználását. Az SB transzpozon egyik fontos alkalmazási területe az állatok csíravonalának módosítása, ahol az SB rendszer használata az egyszerűség és az idegen gének genomba való nagy hatékonyságú átvitelének kombinációját kínálja. Még ennél is izgalmasabb az SB-alapú génvektorok alkalmazása a humán génterápiában.
A jelenleg folyó fejlesztések célja a rendszer klinikai tesztelése az életkorral összefüggő makuladegeneráció terápiájában, illetve rákos megbetegedések kezelésére szintetikus antigénreceptorokat expresszáló, génmódosított emberi limfociták segítségével. Jelenleg zajló kutatásaink egyik kiemelkedő témaköre a rendszer hematopoietikus őssejtekben való alkalmazhatóságának kísérletes értékelése és kidolgozása, ami megnyitná az utat a vér örökletes, monogénes betegségei egész sorának terápiája előtt. Végül jelentős előrelépést értünk el az SB transzpozáz módosításában azzal a céllal, hogy befolyásoljuk a transzpozon genomi integrációs mintázatát. Ezek a legújabb fejlesztések nemcsak hatékonyan, hanem a konkurrens technológiákhoz képest magasabb biztonsággal teszik lehetővé a humán klinikai alkalmazásokat.
Ivics Zoltán 1964-ben született Budapesten. Az MTA doktora. A Paul Ehrlich Intézet Orvosi Biotechnológiai Osztályának (Paul-Ehrlich-Institut, Abteilung Medizinische Biotechnologie / Paul Ehrlich Institute, Division of Medical Biotechnology; Langen, Németország) vezetője, a Frankfurti Goethe Egyetem (Goethe-Universität Frankfurt am Main) professzora. Szakterülete a mobilis genetikai elemek (transzpozonok) evolúciója, molekuláris biológiája és genetikai alkalmazásai.
Feltalálója a Sleeping Beauty transzpozonrendszernek, amely a genetikai manipulációk széles körben alkalmazott technológiai platformjává nőtte ki magát. A nemzetközi „genome engineering”, valamint a gén- és sejtterápiás tudományos közösség kiemelkedő alakja, számos nemzetközi konferencia szervezője. A „Molecule of the Year” díjazottja, az Academia Europaea tagja.
