Projekti / Programi
Molekularna genetika in biologija v biomedicinskih raziskavah
01. januar 1999
- 31. december 2003
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.05.00 |
Naravoslovje |
Biokemija in molekularna biologija |
|
| 3.05.00 |
Medicina |
Reprodukcija človeka |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B790 |
Biomedicinske vede |
Klinična genetika |
| B220 |
Biomedicinske vede |
Genetika, citogenetika |
| P320 |
Naravoslovno-matematične vede |
Nukleinske kisline, sinteza beljakovin |
| P004 |
Naravoslovno-matematične vede |
Biokemija, presnova |
| T490 |
Tehnološke vede |
Biotehnologija |
r-DNA, genska tehnologija, molekulska genetika, molekularna patologija, molekularna onkologija; genom, izražanje genov, mutacije, onkogeni, zaviralni geni, popravljalni geni; genetske bolezni, genska diagnostika, genska terapija; spermatogeneza, CYP450, steroidi
Raziskovalci (17)
Organizacije (1)
Povzetek
Program predlagane programske skupine je zasnovan na dolgoletnih izkušnjah in dosežkih na področju genske tehnologije v biokemijskih in biotehnoloških raziskavah metabolizma steroidov ter na področju molekularne biologije/genetike v medicini. Leta 1985/86 smo namreč kot prvi v Sloveniji pričeli s poskusi genskega inženirstva, leta 1987/88 pa smo uvedli molekularno biologijo/genetiko v slovenske medicinske raziskave ter od l.1990 naprej tudi že v diagnostiko. V tem trenutku raziskujemo naslednje genetske bolezni in genske nepravilnosti: nadaljujemo z analizami mutacij pri cistični fibrozi, hemofiliji A in deloma tudi pri policističnem ovarijskem sindromu (PCOS), na novo pa raziskujemo kandidatne gene in mutacije pri policistični bolezni ledvic (PKD), epidermolizi bullosa simplex (EBS), osteoporozi in raku prebavil (deloma CRC, predvsem pa pri raku jeter in želodca). Ta del našega programa vključuje iskanje kandidatnih genov za omenjene bolezni, določanje mutacij, ki bolezni povzročajo ali so z njimi povezane, in iskanje korelacij med genotipi in bolezenskimi fenotipi. Na področju raziskav cistične fibroze smo vključeni v svetovni konzorcij za genetske raziskave CF in v evropski projekt ECCACF, katerih namen je pospeševanje iskanja mutacij v CF-genu, izmenjava informacij in vzporejanje spektra mutacij z obliko/mehanizmom bolezni, kar daje osnove za uporabo izsledkov v medicinski diagnostiki. Podoben pristop imamo tudi pri raziskavi hemofilije A. V primeru EBS je težišče raziskave usmerjeno v identifikacijo kandidatnega(ih) gena(ov) in povezovanje mutacij z biokemijskim mehanizmom bolezni - pri teh raziskavah sodelujemo z Univerzo v Cardiffu, od koder nam pošiljajo tudi vzorce angleških pacientov in njihovih družin. Tudi pri osteoporozi, ki je nedavno bila v EU razglašena kot eden največjih zdravstvenih problemov sodobnega sveta, sodelujemo pri poskusih identifikacije bolezenskih genov in sprememb v DNA, ki so z boleznijo povezane. Velik poudarek tega dela programa je dan tudi področju genske analize pri raku prebavil, pri čemer bomo vzporedno z iskanjem mutacij v zaviralnih (tumor supresorskih) in popravljalnih (mismatch repair) genih ter korelacij med genotipi in potekom bolezni, uvajali tudi pristope za sočasno in hitro identifikacijo večjega števila v bolezen vpletenih genov - podatek, ki je za klinika najbolj pomemben. Ta del programa se, metodološko in glede znanj, v obe smeri povezuje z našimi osnovnimi raziskavami strukture in delovanja genov. Pred kratkim smo klonirali človeški gen za steroidno 14alfa-demetilazo in sedaj proučujemo njegovo vlogo v biogenezi steroidov in pri spermatogenezi. Na enak način se v program vkljčujejo tudi naše raziskave kloniranja in izražanja genov steroidnega metabolizma pri modelnih sistemih nižjih evkariontov (npr. genov za od CIP450-odvisnega monooksigenaznega encimskega sistema nitaste glive C.lunatus). Za proučevanje vloge in delovanja genov v tem delu programa predvidevamo uvedbo metod za celično/tkivno-specifično inaktivacijo genov, skupaj z vnosom tako modulirane genske informacije v celice/tkiva oziroma v modelne poskusne živali (izdelava transgenih poskusnih živali), kar med drugim odpira poti tudi za začetek poskusov na področju genske terapije.
Pomen za razvoj znanosti
Predlagani program vkljueuje našo programsko skupino in z njo tudi našo medicinsko znanost v obsežne mednarodne raziskave elovekovega genoma, katerih namen je raziskati molekulske mehanizme eim veejega števila genetskih in gensko pogojenih bolezni. Pri tem se z znanji in metodologijami prepleta z osnovnimi raziskavami strukture in delovanja genov pri modelnih organizmih, predvsem genov steroidogeneze, kar zajema kloniranje genov ter proueevanje njihove vloge in izražanja. Pri raziskavah mutacij, ki povzroeajo genske bolezni, imamo vzpostavljena mednarodna sodelovanja, kjer z našimi spoznanji (potrjevanje bolezenskih genov, doloeevanje že poznanih mutacij v naši populaciji, odkrivanje novih mutacij in z boleznimi povezanih polimorfizmov DNA, iskanje povezav med genotipi in bolezenskimi fenotipi) prispevamo k pojasnjevanju teh bolezni oziroma njihovih oblik. Na zelo pomembnem podroeju molekularne onkologije raziskujemo nepravilnosti doloeenih zaviralnih in popravljalnih genov, ki lahko vplivajo na nastanek in potek raka, v tem primeru raka prebavil. Na tem podroeju veeina predpostavk tudi v svetu še ni pojasnjenih in upamo, da bomo z rezultati lahko prispevali k splošnemu razumevanju onkogeneze. Mednarodna skupnost je pokazala interes za naše raziskave, saj smo nedavno za to podroeje raziskav pridobili mednarodni projekt ICGEB. Mednarodno povezane so tudi naše raziskave vloge steroidogenih genov v spermatogenezi (SLO-ameriški projekt) ter mikrobnih genov steroidnega metabolizma.
Pomen za razvoj Slovenije
Na osnovah, navedenih v zaeetku razdelka 1.5.1., je bil ob koncu l.1992 na MF v Ljubljani ustanovljen Medicinski center za molekularno biologijo, ki združuje 14 institutov MF oziroma klinik KC in Onkol.inšt., z nalogo koordinacije raziskovalne in pedagoške dejavnosti ter prenosov v prakso na podroeju medicinske molekularne biologije/genetike. Sedež in infrastruktura Centra sta na Inštitutu za biokemijo MF, predlagana programska skupina pa predstavlja njegovo nosilno raziskovalno skupino. Od leta 1987/88, ko smo prieeli z analizo DNA pri monogenski bolezni cistieni fibrozi, smo rezultate naših raziskav uspeli prenesti v 4 uporabe v slovensko medicinsko prakso: za molekulsko diagnostiko cistiene fibroze, hemofilije A in limfomov ter za osebno identifikacijo v sodni medicini/kriminologiji. S podroeja genske tehnologije in molekularne genetike smo objavili 70 elankov ter omogoeili izvedbo njihovih del 10 diplomantom, 15 magistrom in 9 doktorjem znanosti, oziroma usposobili veeino vodij ali vodilnih raziskovalcev, ki danes delujejo na tem podroeju v Sloveniji. Naš raziskovalni program bo na enak naein tudi v nadaljevanju nudil možnosti slovenskim klinienim ustanovam za vkljueevanje v raziskave mehanizmov bolezni in njihovih zakonitosti pri naši populaciji s pristopi in metodami genske tehnologije in molekularne genetike, ki sta vedi nastopajoeega novega tisoeletja. Izsledki omenjenih osnovnih raziskav so najveekrat tudi uporabni za uvajanje novih natanenih molekulskih pristopov za diagnostiko bolezni, za doloeanje prenašalcev mutiranih genov pri naši populaciji in tudi za ocenjevanje nagnjenosti do doloeenih bolezni, kar omogoea neposreden prenos izsledkov v slovensko medicinsko prakso - v klinieno, predrojstveno in predsimpotmatieno molekulsko diagnostiko. Program omogoea kvalitetno usposabljanje strokovnjakov iz klinienih ustanov in seveda tudi mladih raziskovalcev in štipendistov za magisterije oziroma doktorate ter študentov dodiplomskega študija razlienih smeri za njihova diplomska dela. Ob raziskavah pridobljeno znanje in uvedene najsodobnejše metode bodo omogoeili tudi prieetek raziskav genskega zdravljenja nekaterih bolezni.
