VIII. Biológiai Tudományok Osztálya

Primér humán B-sejtek BCR által kiváltott aktiválásának kimérése jelölésmentes, valós idejű módszerrel

Nanobioszenzorika Laboratórium
("Lendület" Kutatócsoport)
2021. november 1.


Napjainkban a sejtbiológiai alapkutatásban és az orvosi diagnosztikában egyaránt intenzív kereslet mutatkozik a “laboratórium a chipen” (lab-on-a-chip) és a “szövet a chipen” (tissue-on-a-chip) típusú alkalmazásokra. Különleges kihívást jelent a fejlett bioszenzoros technikák humán primer sejteken történő alkalmazása a gondozás helyén in situ végzett (point-of-care) vizsgálatokban. Munkánk során (Kristof Kliment, Inna Szekacs, Beatrix Peter, Anna Erdei, Istvan Kurucz, Robert Horvath. Label-free real-time monitoring of the BCR-triggered activation of primary human B cells modulated by the simultaneous engagement of inhibitory receptors. Biosensors and Bioelectronics, 2021) egy rezonáns hullámvezető rácson (RWG) alapuló, jelölésmentes optikai bioszenzoros technikát alkalmaztunk az elsődleges humán tonzilláris (mandulaeredetű) B-sejteken B-sejt-receptor (BCR) által kiváltott, valamint az FcγRIIb és az CR1 receptorok bekapcsolása révén módosított integrált sejtválaszok valós idejű monitorozására. A nyugalmi és aktivált B-sejtek BCR által kiváltott bioszenzoros válaszait specifikusnak és dózisfüggőnek találtuk, néhány esetben erős donorfüggőséggel. A Syk célzott gátlása gyengítette a BCR általi stimulációra kapott jelölésmentes bioszenzoros választ. A human szérumalbumin (HSA), mint semleges fehérje, nem zavarta a BCR általi stimuláció nyomán kapott jelet. A BCR és az FcγRIIb egyidejű bekapcsolása viszont modulálta a sejtek kinetikai jelét. Az aktivált és nyugalmi B-sejtek eltérő válaszprofilt mutattak a BCR és a CR1 egyidejű bekapcsolásakor. Ez a magas fejlettségi szintű megközelítés lehetőséget nyújt a humán B-sejtekben bekövetkező zavaró jelátviteli események megfejtésére, a B-sejtek aktivált és nyugalmi állapotai közötti különbségek kezelésére, ezen immunsejtek tényleges integrált válasza megértésének elősegítésére, valamint hasznos lehet a humán primer sejteken a point-of-care diagnosztikai tesztekben.

A bioszenzoros vizsgálat fő lépéseinek vázlatos áttekintése: műtéti anyaggyűjtés, tárolás glükóz-kálium-tápanyag (GKN) pufferben, mononukleáris sejtek (MC) izolálása 2-amino-etil-izotiurónium-bromiddal kezelt, birkaeredetű vörösvértestek (RBC) Ficoll-Hypaque-oldatban történő centrifugálással és további B-sejtek Percoll-gradiensen történő frakcionálásával végzett rozettálással. Végül aktivált és nyugvó sejteket használtunk a bioszenzoros méréshez. Az alsó rész a tényleges bioszenzor-elrendezést és az adatgyűjtést mutatja. A beépített szenzorlyukakkal ellátott bioszenzor-mikrochip érzékelésének sematikus rajzát és a felületre letapadó sejtekből származó jelölésmentes primer jelet (a rezonancia-hullámhossz eltolódása vagy a DMR-válasz) szintén feltüntettük.