C. elegans genetikai módosítására alkalmas nagy áteresztőképességű robotikai mikroinjekciós módszer kifejlesztése és alkalmazása betegségek modellezésére

Home Kutatás Projektek C. elegans genetikai módosítására alkalmas nagy áteresztőképességű robotikai mikroinjekciós módszer kifejlesztése és alkalmazása betegségek modellezésére

Projekt megnevezése: C. elegans genetikai módosítására alkalmas nagy áteresztőképességű robotikai mikroinjekciós módszer kifejlesztése és alkalmazása betegségek modellezésére

Támogató: Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap
Kedvezményezett: HUN-REN Energiatudományi Kutatóközpont
Projekt azonosító: 2024-1.2.10-TÉT-IPARI-IL-2024-00030
Konzorciumvezető/Témavezető: Dr. Horváth Róbert
A projekt támogatásának összege: 54 495 000 Ft
A projekt összköltsége: 54 495 000 Ft
Támogatásintenzitás: 100%
Futamidő: 2025.10.01-2028.09.30.

A projekt rövid leírása:

A relativ egyszerűsége ellenére a C. elegans fonálféreg kiváló modellnek bizonyult sok humán betegség molekuláris és sejt szintű vizsgálatára, pl. proteinopátia, neurodegeneratív betegségek, anyagcsere zavarok, izomsorvadás, és a vesével kapcsolatos betegségek esetében. A CRISPR-Cas9 genomszerkesztő rendszer hatékonyan működik a C. elegans-ban, amikor a Cas9 nukleáz, a guide RNS és a DNS javító templátok egyidejűleg kerülnek injektálásra az ivarsejtekbe. A mikroinjektálás folyamata viszont, amely egy munkaigényes (egy féreg egy szúrás) nehéz, manuálisan kivitelezhető módszer, nagyban korlátozza a szokásos laboratóriumi körülmények között genetikailag módosítható szervezetek számát.

Javaslatot teszünk egy automatizált injektáló rendszerre, amely nagymértékben növelné a genom szerkesztési módszer áteresztőképességét, ezzel elősegítve eddig nem vizsgált humán génvariánsok patológiás folyamatokban betöltött szerepének vizsgálatát. A kifejlesztendő rendszer a következő egységekből áll:

(i) egy mikrostrukturált kamrából, amely a férgek immobilizációját majd további feldolgozását teszi lehetővé,

(ii) élő képfelvétel és képanalízis, mely mesterséges intelligencia segítségével azonosítja a gonádokat, amelybe végül a robotvezérelt mikrotű automatikusan képes injektálni a genetikai módosító anyagot.

A C. elegans férgek automatizált genetikai módosítása lehetővé teszi nagy mennyiségű humán genetikai változat tesztelését, és betegség modellek felállítását, melyek tovább vezetnek a nagy áteresztőképességű funkcionális analízishez és így azok patológiás folyamatokban betöltött szerepének azonosításához. A kifejlesztendő, innovatív robotizált rendszer hiánypótló az orvosbiológiában, ezért ipari hasznosítása, későbbi forgalmazása is terveink között szerepel.

A projekt nemzetközi együttműködésben, a Department of Cell and Developmental Biology Faculty of Medicine, Tel Aviv University-vel közösen kerül megvalósításra.

A projekt eredményeihez kapcsolódó publikációink:

Bálint Béres, Robert Horvath. Machine learning across label-free optical measurement platforms for cellular dynamics and biomechanics , Current Opinion in Structural Biology, 2026

Tomaso Zambelli, Orane Guillaume-Gentil, Edin Sarajlic, Georg Papastavrou, Robert Horvath, Gang-yu Liu, Mi Li, Julia A. Vorholt. Fluidic force microscopy, Nature Reviews Methods Primers 2026