Áramlási citometria

Főbb kutatási témáink

  • Az immunhomeosztázis regulációjának zavarai human krónikus betegségekben
  • Szisztémás autoimmun (RA, SLE, SSC) betegségek multiparaméteres immunfenotipizálása
  • A trombotikus események vizsgálata anti-foszfolipid szindróma és COVID-19 vonatkozásában
  • Egysejt tömeg citometriás jellemzése a II- tipusú diabetes gyulladásos szövődményeinek
  • A PBMC-k és plazma fehérjék vizsgálata stabil ill. exacerbáló COPD-ben
  • Az intratumor heterogenitás nagy felbontású vizsgálata humán primer tüdő adenocarcinomában
  • Gyógyszerjelölt molekulák hatásának egysejt szintű hatásvizsgálata egysejt tömeg citometriával

Rólunk

A többsejtű szervezetek működéséhez különböző funkcióval rendelkező, specializált sejtek összehangolt működése szükséges. Ennek az egyensúlynak az eltolódása vagy zavara számos betegségben megfigyelhető. A sejtek biológiai funkcióit döntő többségben fehérjék végzik, így nagyon fontos, hogy sejtszinten tudjuk vizsgálni a fehérjék kifejeződését. Erre alkalmas, a már több évtizede elérhető kutatási technika, az áramlási citofluorimetria, mely fluoreszcensen jelölt antitestek segítségével detektálja a sejtek sejtfelszíni és/vagy intracelluláris fehérjéit. Jelenleg egy BC Cytoflex S (4 lézer), egy BD FACSCalibur (2 lézer) analizátorunk és két BD Jazz (2 lézer; 3lézer) sejtszorterünk van. Továbbá beszereztünk egy modern spektrális sejtszortert is (Cytek aurora, 4 lézer). Azonban az emissziós spektrumai bizonyos fluoreszcens festékeknek átfednek, így csak néhány fehérjére korlátozódik a vizsgálati lehetőség egy mintában. Ennek kiküszöbölésére született meg az egysejt tömeg citometria, mely esetében a vizsgálni kívánt fehérjét felismerő antitestek stabil és min. 96%-os tisztaságú fémizotóppal jelöltek. A detektálás az egysejt tömeg citometria esetében a fém jelölők tömegének mérésén alapul, ezek tömegei nem fednek át, így nagyságrendileg több, kb. 42 marker együttes vizsgálata lehetséges egy sejtből. A tömeg citométer Magyarországon egyedülálló technika a laboratóriumunkban. Nehéz fémizotópokkal konjugált antitest koktélokkal (n=akár 42 marker/minta) n-dimenziós térben komplex fehérje alapú és egysejtszintű bioinformatikai analízist (Cytobank, FlowJo, CATALYST, Astrolabe, Maxpar PathSetter) végzünk.
Vizsgálataink középpontjában az immunrendszer aktivációjának és szabályozásának a zavarai állnak, ezért humán vér és szövetmintákon fehérjeszintű sejtes és molekuláris vizsgálatokat végzünk. Nagy felbontású egysejt tömeg citométerrel immunfenotipizáljuk a human perifériás mononukleáris vagy különböző szövetekből, pl. human primer adenokarcinómából izolált sejteket.
Biológiai mintánként (páciens vs egészséges kontroll) bioinformatikai összehasonlító elemzést követően az egyes alpopulációk összetett expressziós mintázatát kiértékeljük. Az egysejt alapú fehérje vizsgálati módszerek mellett folyadék biopsziák szolubilis mediátorai mennyiségi meghatározása érdekében Luminex (MagPix) és Legendplex (Biolegend) technológiákat állítottuk be. Molekuláris profilt írunk le, mely felfedheti az egyes patológiákra (rheumatoid arthritis, adenokarcinóma, COPD) jellemző mintázatokat, potenciális terápiás célpontokat vagy új diagnosztikai markereket. A patogenitással asszociált jelátviteli utak feltérképezése érdekében immunaktivációt jellemző funkcionális vizsgálatokat állítunk be, ahol immunmoduláló gyógyszerjelölt molekulák szűrhetők.
A laboratóriumunk szolgáltat is és széles hazai és nemzetközi kollaborációs hálózattal rendelkezik kutatócsoportokkal és biotech cégekkel.

Technikák

Műszerek

1. Egysejt tömeg citométer (Helios, Fluidigm)

135 csatornás citométer, melynél az antitestek stabil, monoizotópos fémekkel jelöltek, jelenleg egyszerre 42 fehérje vizsgálatára van lehetőség egysejt szinten. A biológiai minták complex analízisére Cytobank, Astrolabe, Maxpar Pathsetter platformokat használunk.

2. Beckman Coulter Cytoflex S áramlási citofluoriméter

4 lézerrel (405 nm, 488 nm, 561 nm, 638 nm) és 96-os microtiter tálca automata minta adagolóval rendelkező analizátor. Az SSC és FSC csatornák mellett egyidejűleg akár 13 marker vizsgálható egysejt szinten. Az adatkiértékeléshez a Cytexpert szoftver mellett a Kaluza programot használjuk.

3. Becton Dickinson FACSCalibur áramlási citofluoriméter

2 lézerrel (488 nm, 633 nm) rendelkező analizátor. A CellQuest és Modfit szoftverek elérhetőek a kiértékeléshez.

4. Beckton Dickinson Jazz áramlási citofluoriméter

Beckton Dickinson Jazz áramlási citofluoriméter szorter: 3 lézerrel (405 nm, 488 nm, 633 nm) rendelkező kétutas sejtszorter.

5. Beckton Dickinson Jazz áramlási citofluoriméter

Beckton Dickinson Jazz áramlási citofluoriméter szorter: 2 lézerrel (405 nm, 488 nm) rendelkező kétutas sejtszorter.

6. Cytek Aurora áramlási citofluoriméter

4 lézerrel (405, 488, 561 és 633 nm) rendelkező szorter. 48 csatornával rendelkezik és 6 utas egysejt-szortolásra képes.

7. Luminex MagPix

Multiplex, mágneses gyöngy alapú fehérjék mennyiségi meghatározására való műszer. Maximum 50 fehérje vizsgálható mintánként és 80 minta helyezhető egy 96 lyukú lemezre. Az adatkiértékeléshez a Milliplex szoftver elérhető.

Válogatott

Szolgáltatásaink

I. Antigén specifikus T-sejt aktiváció mérése

Vakcináltság után, vakcina hatékonysági vizsgálatokban nagy kérdés a humorális immun válasz, azaz az ellenanyag termelés mellett a T-sejtes immunitás kvantitatív mérése. A T-sejtek képesek a vírussal fertőzött sejtek elpusztítására és hosszú távú T-sejtes memória fejlődik ki, amely egy későbbi virális fertőzés esetén a reaktív klónok felszaporodásához vezet. Immunszuprimált, azaz immun gyenge betegekben (idősek, rákos betegek, autoimmun betgegek) ez különösen fontos monitorozandó paraméter.
Bővebben

II. Növényi minták poliploiditás vizsgálata

A növények nemesítése során alapvető paraméter a DNS állomány monitorozása, ún. poliploiditás vizsgálata. Ez a tulajdonság a növénynemesítés során dinamikusan változik, a kromoszóma állományról nyújt információt.
Bővebben

III. Gyógyszerjelölt molekulák citotoxicitás vizsgálata

Gyógyszerjelölt tumor ellenes ágenseknél kérdéses, hogy citosztatikus és/vagy citotoxikus hatást fejtenek ki. További kérdés a bioaktív tumor ellenes anyagoknál, hogy apoptótikus vagy nekrotikus hatásuk van, illetve apoptótikus hatás esetén extrinsic vagy intrinsic útvonalú programozott sejthalál zajlik-e le a rákos emlős sejtekben.
Bővebben

IV. Multiplex citokin/kemokin koncentráció meghatározás

Citokinek, kemokinek, hormonok mennyiségi meghatározása sokszor limitált mennyiségű (liquor, újszülött vér, könny) biológiai mintából nem lehetséges.
Bővebben

V. Multiplex immunfenotipizálás

Az immunrendszerben lévő sejtek plaszticitása, dinamikus változása, polarizációja nagyon fontos paraméterek, melyek egy terápiás válasz, gyógyszerrezisztencia hátterében állhatnak. A multiparaméteres immunfenotipizálás és az egyes immunsejt alosztályok izolálása nagyban elősegítené az immunrendszer szabályzásának zavaraiból eredő betegségek jobb megértését, mint a rák vagy a krónikus autoimmun betegségek.
Bővebben

Elnyert pályázati támogatások

Magyarországi pályázati támogatások

Összesen millió forintban

Ferrarai Egyetem
Szegedi Tudományegyetem
--hu
Országos Onkológiai Intézet
--hu
--hu
--hu

Cikkeink

Válogatott publikációk

  1. Zsófia Ruppert, Patrícia Neuperger, Bettina Rákóczi, Nikolett Gémes, Brigitta Dukay, Petra Hajdu, Mária Péter, Gábor Balogh, László Tiszlavicz, László Vígh, Zsolt Török, László G. Puskás, Gábor J. Szebeni, Melinda E. Tóth
    Characterization of obesity-related diseases and inflammation using single cell immunophenotyping in two different diet-induced obesity models, International Journal of Obesity, Volume 48, Pages 1568–1576, 2024.
    https://www.nature.com/articles/s41366-024-01584-6
  2. Eniko Szabó, Anna Faragó, Gergely Bodor, Laszlo G. Puskas, László Kovács, Gabor J. Szebeni
    Identification of Immune Subsets with Distinct Lectin Binding Signatures using Multi-Parameter Flow Cytometry: Correlations with Disease Activity in Systemic Lupus Erythematosus, Frontiers in Immunology, Section: Autoimmune and Autoinflammatory Disorders: Autoimmune Disorders, May 7, 2024, Article 1380481.
    https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2024.1380481/full
  3. József Ágoston Balog, Klaudia Horti-Oravecz, Dorottya Kövesdi, Anikó Bozsik, János Papp, Henriett Butz, Attila Patócs, Gábor János Szebeni, Vince Kornél Grolmusz
    Peripheral immunophenotyping reveals lymphocyte stimulation in healthy women living with hereditary breast and ovarian cancer syndrome, iScience, Volume 27, Issue 6, 21 June 2024, Article 109882.
    https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004224011040
  4. József Á Balog, Ágnes Zvara, Vivien Bukovinszki, László G. Puskás, Attila Balog, Gábor János Szebeni
    Comparative single-cell multiplex immunophenotyping of therapy-naive patients with rheumatoid arthritis, systemic sclerosis, and systemic lupus erythematosus shed light on disease-specific composition of the peripheral immune system, Frontiers in Immunology, Section: Autoimmune and Autoinflammatory Disorders: Autoimmune Disorders, April 25, 2024, Article 1376933.
    https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2024.1376933/full
  5. Anna Faragó, Ágnes Zvara, László Tiszlavicz, Éva Hunyadi-Gulyas, Zsuzsanna Darula, Zoltán Hegedűs, Enikő Szabó, Sára Eszter Surguta, József Tóvári, Laszló G. Puskás, Gábor J. Szebeni
    Lectin-based immunophenotyping and whole proteomic profiling of CT-26 colon carcinoma murine model, International Journal of Molecular Sciences, April 4, 2024, Volume 25, Issue 7, Article 4022.
    https://www.mdpi.com/1422-0067/25/7/4022
  6. Nikolett Gémes, József Á Balog, Patrícia Neuperger, Erzsébet Schlegl, Imre Barta, János Fillinger, Balazs Antus, Ágnes Zvara, Zoltán Hegedűs, Zsolt Czimmerer, Máté Manczinger, Gergő Balogh, József Tóvári, László G. Puskás, Gabor Janos Szebeni
    Single cell immunophenotyping revealed the association of CD4+ central-and CD4+ effector memory T-cells linking exacerbating chronic obstructive pulmonary disease and NSCLC, Frontiers in Immunology, December 20, 2023, Article 1297577.
    https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2023.1297577/full
  7. Patrícia Neuperger, Klára Szalontai, Nikolett Gémes, József Á Balog, László Tiszlavicz, József Furák, György Lázár, Laszlo G Puskas, Gábor J. Szebeni
    Single-Cell Mass Cytometric Analysis of Peripheral Immunity and Multiplex Plasma Marker Profiling of Non-Small Cell Lung Cancer Patients Receiving PD-1 Targeting Immune Checkpoint Inhibitors in Comparison with Platinum-Based Chemotherapy, Frontiers in Immunology, October 13, 2023, Article 1243233.
    https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2023.1243233/full
  8. Gábor J. Szebeni, Róbert Alföldi, Lajos I. Nagy, Patrícia Neuperger, Nikolett Gémes, József A. Balog, László Tiszlavicz, László G. Puskás
    Introduction of an ultraviolet C irradiated 4T1 murine breast cancer whole cell vaccine model, Vaccines, 2023, Volume 11, Issue 7, Article 1254.
    https://www.mdpi.com/2076-393X/11/7/1254
  9. Enikő Szabó, Szabolcs Modok, Benedek Rónaszéki, Anna Faragó, Nikolett Gémes, Lajos I. Nagy, László Hackler Jr., Katalin Farkas, Patrícia Neuperger, József Á. Balog, Attila Balog, László G. Puskás, Gabor J. Szebeni
    Comparison of humoral and cellular immune responses in hematologic diseases following completed vaccination protocol with BBIBP-CorV, or AZD1222, or BNT162b2 vaccines against SARS-CoV-2, Frontiers in Medicine, July 17, 2023, Article 1176168.
    https://www.frontiersin.org/journals/medicine/articles/10.3389/fmed.2023.1176168/full
  10. Nikolett Gémes, Zsófia Makra, Patrícia Neuperger, Enikő Szabó, József Á. Balog, Lili Borbála Flink, Beáta Kari, László Hackler Jr., László G. Puskás, Iván Kanizsai, Gábor J. Szebeni
    A Cytotoxic Survey On 2-Amino-1H-Imidazol Based Synthetic Marine Sponge Alkaloid Analogues, Drug Development Research, December 2022, Volume 83, Issue 8, Pages 1906-1922.
    https://analyticalsciencejournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ddr.22006
  11. Dániel Honfi, Nikolett Gémes, Enikő Szabó, Patrícia Neuperger, József Á. Balog, Lajos I. Nagy, Gergely Toldi, László G. Puskás, Gábor J. Szebeni, Attila Balog
    Comparison of homologous and heterologous booster SARS-CoV-2 vaccination in autoimmune rheumatic and musculoskeletal patients, International Journal of Molecular Sciences, 2022, Volume 23, Issue 19, Article 11411.
    https://www.mdpi.com/1422-0067/23/19/11411
  12. Kupai, K.; Várkonyi, T.; Török, S.; Gáti, V.; Czimmerer, Z.; Puskás, L.G.; Szebeni, G.J.
    Recent Progress in the Diagnosis and Management of Type 2 Diabetes Mellitus in the Era of COVID-19 and Single Cell Multi-Omics Technologies, Life, 2022, Volume 12, Article 1205.
    https://www.mdpi.com/2075-1729/12/8/1205
  13. Gábor J. Szebeni, Nikolett Gémes, Dániel Honfi, Enikő Szabó, Patrícia Neuperger, József Á. Balog, Lajos I. Nagy, Zoltan Szekanecz, Laszlo G Puskas, Gergely Toldi, Attila Balog
    Humoral and Cellular Immunogenicity and Safety of Five Different SARS-CoV-2 Vaccines in Patients With Autoimmune Rheumatic and Musculoskeletal Diseases in Remission or With Low Disease Activity and in Healthy Controls: A Single Center Study, Frontiers in Immunology, 2022, Article 846248.
    https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2022.846248/full
  14. Neuperger, P.; Balog, J.Á.; Tiszlavicz, L.; Furák, J.; Gémes, N.; Kotogány, E.; Szalontai, K.; Puskás, L.G.; Szebeni, G.J.
    Analysis of the Single-Cell Heterogeneity of Adenocarcinoma Cell Lines and the Investigation of Intratumor Heterogeneity Reveals the Expression of Transmembrane Protein 45A (TMEM45A) in Lung Adenocarcinoma Cancer Patients, Cancers, 2022, Volume 14, Article 144.
    https://www.mdpi.com/2072-6694/14/1/144
  15. Klára Szalontai, Nikolett Gémes, József Furák, Tünde Varga, Patrícia Neuperger, József Á. Balog, László G. Puskás, Gábor J. Szebeni
    Chronic Obstructive Pulmonary Disease: Epidemiology, Biomarkers and Paving the Way to Lung Cancer, Journal of Clinical Medicine, 2021, Special Issue: Living with Chronic Obstructive Pulmonary Disease, Volume 10, Issue 13, Article 2889.
    https://www.mdpi.com/2077-0383/10/13/2889
  16. Jozsef A. Balog, Agnes Kemeny, Laszlo G. Puskas, Szilard Burcsar, Attila Balog, Gabor J. Szebeni
    Investigation of newly diagnosed drug-naive patients with systemic autoimmune diseases revealed the cleaved peptide tyrosine tyrosine (PYY 3-36) as a specific plasma biomarker of rheumatoid arthritis, Mediators of Inflammation, 2021, Article 5523582.
    https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1155/2021/5523582
  17. József Á. Balog, Viktor Honti, Éva Kurucz, Beáta Kari, László G. Puskás, István Andó, Gábor J. Szebeni
    Immunoprofiling of Drosophila Hemocytes by Single-cell Mass Cytometry, Genomics Proteomics & Bioinformatics, 2021, March 10, Article S1672-0229.
    https://academic.oup.com/gpb/article/19/2/243/7229852
  18. Kotogány, E.; Balog, J.Á.; Nagy, L.I.; Alföldi, R.; Bertagnolo, V.; Brugnoli, F.; Demjén, A.; Kovács, A.K.; Batár, P.; Mezei, G.; Szabó, R.; Kanizsai, I.; Varga, C.; Puskás, L.G.; Szebeni, G.J
    Imidazo[1,2-b]pyrazole-7-Carboxamide Derivative Induces Differentiation-Coupled Apoptosis of Immature Myeloid Cells Such as Acute Myeloid Leukemia and Myeloid-Derived Suppressor Cells, International Journal of Molecular Sciences, 2020, Volume 21, Article 5135.
    https://www.mdpi.com/1422-0067/21/14/5135
  19. József Á. Balog, László Hackler Jr., Anita K. Kovács, Patrícia Neuperger, Róbert Alföldi, Lajos I. Nagy, László G. Puskás, Gábor J. Szebeni
    Single Cell Mass Cytometry Revealed the Immunomodulatory Effect of Cisplatin Via Downregulation of Splenic CD44+, IL-17A+ MDSCs and Promotion of Circulating IFN-γ+ Myeloid Cells in the 4T1 Metastatic Breast Cancer Model, International Journal of Molecular Sciences, 2020, Volume 21, Issue 1, Article 170.
    https://www.mdpi.com/1422-0067/21/1/170
  20. Alföldi R, Balog JÁ, Faragó N, Halmai M, Kotogány E, Neuperger P, Nagy LI, Fehér LZ, Szebeni GJ, Puskás LG
    Single Cell Mass Cytometry of Non-Small Cell Lung Cancer Cells Reveals Complexity of In vivo And Three-Dimensional Models over the Petri-dish, Cells, 2019, Volume 8, Issue 9, Article 1093.
    https://www.mdpi.com/2073-4409/8/9/1093
  21. Gábor J. Szebeni, Lajos I. Nagy, Anikó Berkó, Alexandra Hoffmann, Liliána Z. Fehér, Mária Bagyánszki, Beáta Kari, József A. Balog, László Hackler Jr., Iván Kanizsai, Anikó Pósa, Csaba Varga, László G. Puskás
    The Anti-Inflammatory Role of Mannich Curcuminoids; Special Focus on Colitis, Molecules, 2019, Volume 24, Issue 8, Article 1546.
    https://www.mdpi.com/1420-3049/24/8/1546
  22. Gabor J. Szebeni, Csaba Vizler, Klara Kitajka, Laszlo G. Puskas
    Inflammation and Cancer: extra- and intracellular determinants of tumor-associated macrophages as tumor promoters, Mediators of Inflammation, 2017, Article 9294018.
    https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1155/2017/9294018
  23. Gabor J. Szebeni, Csaba Vizler, Lajos I. Nagy, Klara Kitajka, Laszlo G. Puskas
    Pro-tumoral inflammatory myeloid cells as emerging therapeutic targets, International Journal of Molecular Sciences, 2016, Volume 17, Issue 11, Article 1958.
    https://www.mdpi.com/1422-0067/17/11/1958

Munkatársak

PUSKÁS László

tudományos tanácsadó

SZEBENI Gábor

tudományos főmunkatárs

ZVARA Ágnes

tudományos főmunkatárs

BALOGH Fanni

tudományos munkatárs

FARAGÓ Nóra Katalin

tudományos munkatárs

KARI Beáta

tudományos munkatárs

GÉMES Nikolett

tudományos munkatárs

NEUPERGER Patrícia

tudományos munkatárs

KOTOGÁNY Edit

tudományos segédmunkatárs

MANDÁKNÉ MILITÁR Beáta

laboráns/ügyvivő szakértő

SZABÓ Cynthia

laboráns/ügyvivő szakértő