Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Napake v regulaciji izražanja TDP-43 pri amiotrofični lateralni sklerozi in frontotemporlani lobarni degeneraciji

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
3.03.00  Medicina  Nevrobiologija   

Koda Veda Področje
B640  Biomedicinske vede  Nevrologija, nevropsihologija, nevrofiziologija 

Koda Veda Področje
3.01  Medicinske in zdravstvene vede  Temeljna medicina 
Ključne besede
Frontotemporalna demenca, amiotrofična lateralna skleroza, TDP-43, C9orf72, RNA, nevrodegeneracija
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (25)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  23598  dr. Tomaž Bratkovič  Farmacija  Raziskovalec  2013 - 2016  242 
2.  35462  dr. Simona Darovic  Biokemija in molekularna biologija  Mladi raziskovalec  2013 - 2016  36 
3.  15400  dr. Leja Dolenc Grošelj  Nevrobiologija  Raziskovalec  2013 - 2016  526 
4.  04410  dr. Zoran Grubič  Nevrobiologija  Raziskovalec  2013 - 2016  384 
5.  21239  dr. Blaž Koritnik  Medicina  Raziskovalec  2013 - 2016  275 
6.  04648  dr. Janko Kos  Biotehnika  Raziskovalec  2013 - 2016  1.166 
7.  30697  dr. Anja Kovanda  Nevrobiologija  Raziskovalec  2013 - 2014  77 
8.  34385  dr. Jasna Lojk  Metabolne in hormonske motnje  Raziskovalec  2015  68 
9.  25096  dr. Mojca Lunder  Farmacija  Raziskovalec  2013 - 2016  260 
10.  16345  dr. Tomaž Marš  Nevrobiologija  Raziskovalec  2013 - 2016  345 
11.  19318  dr. Katarina Miš  Nevrobiologija  Raziskovalec  2013 - 2016  194 
12.  28351  dr. Sergej Pirkmajer  Nevrobiologija  Raziskovalec  2013 - 2016  466 
13.  26507  dr. Jure Pohleven  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2013  75 
14.  30710  dr. Sonja Prpar Mihevc  Nevrobiologija  Raziskovalec  2015 - 2016  108 
15.  30887  dr. Anja Pucer Janež  Farmacija  Raziskovalec  2014 - 2015  59 
16.  34292  Gregor Ramovš    Tehnični sodelavec  2013 - 2014 
17.  29603  dr. Matjaž Ravnikar  Farmacija  Raziskovalec  2013 - 2016  71 
18.  24291  dr. Katja Rebolj  Nevrobiologija  Raziskovalec  2013 - 2014  57 
19.  15813  dr. Boris Rogelj  Nevrobiologija  Vodja  2013 - 2016  412 
20.  32524  Jana Stanič    Tehnični sodelavec  2016  13 
21.  33328  dr. Maja Štalekar  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2013 - 2016  49 
22.  07849  dr. Borut Štrukelj  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2013 - 2016  1.128 
23.  08780  dr. Janez Zidar  Nevrobiologija  Raziskovalec  2013 - 2016  407 
24.  17285  Darja Žunič Kotar    Tehnični sodelavec  2013 - 2016 
25.  15640  dr. Vera Župunski  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2013 - 2016  190 
Organizacije (5)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0103  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo  Ljubljana  1626990  23.454 
2.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  91.936 
3.  0312  Univerzitetni klinični center Ljubljana  Ljubljana  5057272000  77.948 
4.  0381  Univerza v Ljubljani, Medicinska fakulteta  Ljubljana  1627066  48.729 
5.  0787  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za farmacijo  Ljubljana  1626973  17.414 
Povzetek
Amiotrofična lateralna skleroza (ALS) in frontotemporalna lobarna degeneracija (FTLD) sta dve skrajni fenotipski manifestaciji onesposobljujoče, progresivne nevrodegenerativne bolezni, ki se konča smrtno. Etiologija bolezni je še vedno slabo pojasnjena in učinkovitega zdravila ne poznamo. Značilnost širšega spektra sorodnih bolezni so netopni citoplazemski vključki, kamor se odlaga sicer jedrni protein TDP-43; takšna inkluzijska telesca so opazili pri 95 % bolnikov z ALS in 50 % bolnikov s FTLD, zato boleznim pogosto pravimo tudi proteinopatije TDP-43. Raziskave, usmerjene v odkrivanje vzroka agregacije TDP-43 in s tem povezanih molekularnih procesov, so bistvene za razumevanje bolezenskega procesa in razvoj inovativnih načinov zdravljenja ALS in FTLD. Sodobne raziskave nakazujejo, da na pojav ter razvoj ALS in FTLD vplivajo spremembe tako nivoja izražanja TDP-43 kot lokalizacije v celici in hitrosti njegove razgradnje. Raziskali bomo regulatorne mehanizme izražanja gena za TDP-43 na nivoju RNA in vpletenost teh procesov v proteinopatije TDP-43. Nedavno odkritje, da so ponovitve heksanukleotidnega zaporedja GGGGCC v genu C9orf72 odgovorne za pojav ALS/FTLD, potrjuje pomen molekularnih mehanizmov, ki delujejo a nivoju RNA, za razvoj bolezni.   S testom »pull-down« smo pokazali, da 3'-neprevedljiva regija mRNA TDP-43 veže proteina TDP-43 in FUS. V okviru predlaganega projekta bomo z uporabo proteomskih pristopov skušali identificirati RNA-vezavne proteine, ki se vežejo na mRNA TDP-43 in nadzirajo njeno procesiranje, transport in translacijo, ter proteine, ki interagirajo s heksanukleotidnimi ponovitvami GGGGCC. S tehnologijo predstavitve na bakteriofagu bomo poiskali enoverižne fragmente protiteles (t.i. scFv, angl. single-chain variable fragments of antibodies) z vezavno afiniteto do zaporedja GGGGCC, na podlagi katerih bomo skušali razviti diagnostična sredstva za detekcijo nukleotidnih ponovitev.   Še en pomemben dejavnik, ki ga povezujemo z ALS in FTLD, je celični stres. Oksidativni stres dokazano izzove kopičenje napak pri vgrajevanju nukleotidov v nastajajočo RNA pri transkripciji in aminokislin v nastajajočo polipeptidno verigo pri translaciji. Preliminarni rezultati naših raziskav so pokazali, da se pod vplivom oksidativnega stresa spremeni izoelektrična točka proteina TDP-43 zaradi vgrajevanja napačnih aminokislinskih ostankov. V okviru predlaganega projekta zato nameravamo karakterizirati obseg in vrste napak v primarni strukturi TDP-43 pod pogoji oksidativnega stresa.   Pomen zgornjih ugotovitev za razvoj bolezni bomo preverili na transgenih mišjih modelih (z mutiranimi geni TDP-43), na induciranih pluripotentnih matičnih celicah z mutacijami v genu TDP-43 ter na posmrtno odvzetem možganskem in hrbtenjačnem tkivu bolnikov z ALS/FTLD proteinopatijami TDP-43.   Prispevki predlaganega projekta za razvoj znanosti bodo sledeči: - identifikacija RNA-vezavnih proteinov, ki se vežejo na mRNA TDP-43 ali na heksanukleotidne ponovitve GGGGCC, - pojasnitev funkcije ter bolenzenske vloge teh RNA-vezavnih proteinov, - razvoj orodij za detekcijo in diagnostiko heksanukleotidnih ponovitev GGGGCC na RNA in - proučitev obsega vgrajevanja napačnih aminokislin v TDP-43 pod pogoji oksidativnega stresa.
Pomen za razvoj znanosti
Znanstvena uspešnost projekta je prikazana z objavo devetih izvirnih znanstvenih člankov, enega preglednega ter enenega znanstvenega prispevka, ki skupaj imajo 395 citatov (vir Scopus) do zdaj. Za čas projekti smo sodelujoči imeli več deset posterjev in predavanj na konferencah. Nekatera predavanja so tudi bila vabljena predavanja. Vse te aktivnosti so bile vpisane v COBISS.
Pomen za razvoj Slovenije
Predlagani projekt je omogočil vrhunsko raziskovanje, ki je zelo pozitivno vplivalo na področje molekularnih raziskav procesov nevrodegeneracije v Sloveniji. Poleg tega se je s tem projektom tudi nadaljevalo zelo uspešno sodelovanje med prijavitelji projekta iz Slovenije z Centrom za nevrodegenerativne raziskave na King’s College-u v Londonu (KCL) ter z MRC laboratorijem za molekularno biologijo iz Cambridge-a v Združenem kraljestvu. Predlagani projekt je tudi omogočil slovenskim znanstvenikom večje vključevanje v evropske in svetovne iniciative za ALS. Ena takih je vključevanje v Project MinE, mednarodni konzorcij za podrobno genetsko analizo ALS, kjer sodelujemo z več kot 150 vzorci DNA Slovenskih bolnikov z ALS. Pri tem smo tudi bili soavtorji na pomembni raziskavi objavljeni v Nature Genetics v drugi polovici lanskega leta (van Rheenen et al, Nature Genetics 2016). Že več let sodelujemo tudi z ENCALS (European Network for the Cure of ALS) in v letu 2017 smo v Sloveniji organizatorji redne letne konference. K projektu so prispevali mladi podoktorski raziskovalci in ena mlada raziskovalka, ki je v okvirju štipendije Ad Futura tudi gostovala eno leto na UC San Diego pri znamenitem znastveniku prof. dr. Don Clevlandu. Kot strokovnjak na področju molekularnih osnov nevrogedegenerativnih bolezni je imel leta 2016 vodja projekta tudi strokovno predavanje na slovenski psihogeriatrični konferenci.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2013, 2014, 2015, zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2013, 2014, 2015, zaključno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno