Ez a kurzus átfogó áttekintést nyújt az őssejtbiológiáról és a különböző szervezetekben zajló regenerációs folyamatokról. A kurzus olyan alapvető fogalmakat tárgyal, mint az őssejt fogalommeghatározása, az embrionális és felnőtt őssejtek, valamint az őssejt-nichek, majd konkrét őssejt-paradigmákat vizsgál mind a gerinctelenek (C. elegans, Drosophila), mind a gerincesek (vérképző, bél-, ideg- és egyéb őssejt-típusok) esetében. A kurzus emellett különböző szervezetekben zajló regenerációs folyamatokat, a rák „őssejt-elméletét”, az embrionális őssejtek differenciálásának módszereit, valamint az indukált pluripotens őssejteket (iPS-sejteket) is vizsgálja. Az órák előadásokból állnak, amelyeket folyóiratklub-ülések egészítenek ki, ahol a hallgatók őssejt-alapú terápiákról és rákos őssejtekről szóló elsődleges kutatási cikkeket vitatnak meg.
Az „Őssejtek és regeneráció ” című kurzus átfogó képet nyújt az őssejtbiológiáról és a különböző szervezetekben lejátszódó regenerációs mechanizmusokról. A hallgatók megismerkednek az embrionális és felnőtt őssejtekkel, azok meghatározó jellemzőivel, valamint a viselkedésüket szabályozó speciális mikrokörnyezetekkel (niche-ekkel). A kurzus során részletesen vizsgálják az őssejt-rendszereket mind gerinctelen modellekben (C. elegans, Drosophila), mind gerincesekben, különös figyelmet fordítva a vérképző, bél-, izom-, ideg- és csírasejtekre.
Erre az alapra építve a kurzus második felében a regenerációt fogjuk vizsgálni, összehasonlítva a gerincteleneknél (Hydra, Planaria) és a gerinceseknél (zebrahal, kétéltűek) megfigyelt főbb regenerációs folyamatokat. A hallgatók megvizsgálják a regenerációt alátámasztó sejtmechanizmusokat, beleértve a dedifferenciálódást, a transzdifferenciálódást és az őssejtekre épülő helyreállítást, miközben feltárják az ezeket a folyamatokat irányító epigenetikai szabályozást és pozicionális információs rendszereket. Az őssejtek és a rák közötti kapcsolatot is vizsgáljuk a rák „őssejt-elméletének” keretében, megvizsgálva, hogy a normális őssejt-mechanizmusok hogyan válhatnak rosszindulatú átalakulás során káros célokra felhasználhatóvá.
A kurzus utolsó része az őssejtbiológia alkalmazott vonatkozásaival foglalkozik, ideértve az embrionális őssejtek (ESCs) meghatározott sejtvonalakká történő differenciálásának módszereit, az organoidok kialakítását, valamint az indukált pluripotens őssejtek (iPSCs) forradalmi technológiáját. Előadások és a legfrissebb kutatási cikkekről szóló folyóiratklub-megbeszélések révén a hallgatók kritikai elemző készségeket fejleszthetnek, miközben betekintést nyerhetnek a legkorszerűbb őssejtterápiákba és -kutatásokba.
Ez a kurzus átfogó képet ad az alapvető sejt- és molekuláris biológia, valamint a regeneratív orvoslás és a betegségek kezelése terén megvalósuló gyakorlati alkalmazások közötti összefüggésekről.
Az „Őssejtek és regeneráció” kurzus elvégzése után a hallgatók átfogó ismeretekkel rendelkeznek az őssejtbiológiáról és a regenerációs folyamatokról, ami lehetővé teszi számukra, hogy meghatározzák és megkülönböztessék a különböző őssejt-típusokat, elmagyarázzák a niche szerkezetét és működését a különböző szervezetekben, elemezzék a szabályozó mechanizmusokat és a jelátviteli útvonalakat, valamint értékeljék a regenerációs folyamatokat. A hallgatók képesek lesznek kritikai szemmel értékelni a rák őssejt-elméletét, leírni az őssejt-differenciálódás és az organoidképződés módszereit, elmagyarázni az iPSC-technológia alapelveit, valamint elemezni a területhez kapcsolódó kutatási szakirodalmat. Ezek a készségek lehetővé teszik a hallgatók számára, hogy az őssejtekkel kapcsolatos ismereteiket a fejlődésbiológia és az orvostudomány tágabb fogalmaival integrálják, felkészítve őket mind az alapkutatási kérdések, mind a regeneratív orvoslásban rejlő potenciális terápiás alkalmazások feldolgozására.
A kurzus végén a hallgató képes lesz a következőkre:
– Meghatározni az őssejtek fogalmát, és megkülönböztetni a különböző őssejt-típusokat (embrionális, felnőttkori, szövet-specifikus)
– Elmagyarázni az őssejt-nichek felépítését és működését különböző szervezetekben és szövet típusokban
– Összehasonlítani és szembeállítani az őssejtek szabályozási mechanizmusait különböző modellorganizmusokban (C. elegans, Drosophila, gerincesek)
– Elemezni a kulcsfontosságú jelátviteli útvonalak (Notch, Wnt) szerepét az őssejtek fenntartásában és differenciálódásában
– Megkülönböztetni a regeneráció különböző módjait (morphallaxis vs. epimorphosis) és azok mechanizmusait
– Értékelje a rák „őssejt-elméletét” és annak következményeit a rákbiológiára nézve
– Ismertesse az embrionális őssejtek differenciálódásának és az organoidok kialakulásának módszereit
– Magyarázza el az indukált pluripotens őssejt (iPS) technológia elveit és alkalmazásait
– Kritikus szemmel elemezze az őssejtbiológia és a regeneráció területén megjelent elsődleges kutatási szakirodalmat
– Összekapcsolja az őssejtbiológiával kapcsolatos ismereteit a fejlődésbiológia és az orvostudomány tágabb fogalmaival
Néhány ajánlott (de nem kötelező) olvasmány:
– Lewis/Tickle/Martinez Arias (szerk.): Principles of Development (6. kiadás) – 8. fejezet (Sejtdifferenciálódás és őssejtek)
– Siddhartha Mukherjee: The Song of the Cell
– Alfonso Martinez-Arias: The Master Builder
A kurzus főként előadásokból áll, kiegészítve ajánlott olvasmányokkal. A kurzus végén (ha az idő engedi) néhány, folyóiratklub-jellegű foglalkozást is tartunk majd.
Tanulmányi eredményekről szóló igazolás