Butirilholinesteraza (BChE) bi lahko bila primerna tarča pri iskanju novih zdravil proti Alzheimerjevi bolezni, saj se aktivnost serumske butirilholinesteraze zelo poveča v poznih stadijih te bolezni. Pri iskanju novih inhibitorjev človeške butirilholinesteraze smo uporabili postopno virtualno rešetanje kandidatnih spojin, ki mu je sledila biokemijska karakterizacija štiridesetih spojin z največjo verjetnostjo inhibitornega učinka. Sponino z največjo inhibitorno aktivnostjo (inhibitorna konstanta 21.3 nM) smo resintetizirali, ločili oba enantiomera in pri (+) enantiomeri ugotovili še desetkrat močnejšo afiniteto. 3D strukturo kompleksa smo razrešili kristalografsko in s tem razkrili možnosti nadaljne optimizacije spojine. Nova učinkovina uspešno zavira samoinducirano agregacijo beta-amiloida (61.7% pri 10 mM) in celice SH-SYSY ščiti pred njegovo toksičnostjo
COBISS.SI-ID: 3713393
Paraoksonaza-1 (PON1) se zadnjih deset let intenzivno preučuje kot potencialni biomarker pri srčno-žilnih in nevrodegenerativnih boleznih. Zaenkrat sta edini metodi za določanje vsebnosti PON1 merjenje fenilacetatne in paraoksonazne aktivnosti ter relativno določanje koncentracije z ELISA testom. Razvoj drugih diagnostičnih metod zahteva poznavanje mehanizma delovanja od kalcija odvisnega encima PON1 in vezavo/inhibicijo ligandov (npr. analogov prehodnega stanja) v aktivni center. To je dobro izhodišče za razvoj metode, ki bi bazirala na zamenjavi 'aktivnega' kalcija z lantanidnimi ioni. Slednji lahko ob hkratni vezavi ustreznega liganda/antene v aktivni center encima luminiscirajo kar omogoča določanje vsebnosti encima v vzorcih. Omenjena študija predstavlja izhodišče za nadaljni razvoj metodologije in translacijske raziskave.
COBISS.SI-ID: 31520729
Standardno Michaelis-Mentenovo enačbo je običajno potrebno korigirati z neencimsko katalizirano spontano reakcijo substrata. Zato je njena neposredna uporaba omejena, ker njene rešitve ni mogoče izraziti z eksplicitno enačbo, ki bi opisovala časovno odvisnost porabe substrata. Zaradi tega smo z uporabo Adomienove dekompozicijske metode skonstruirali eksplicitne približke pravi rešitvi in prikazali njeno uporabo v primerih za katere je veljalo, da so rešljivi le z numeričnimi metodami. Približki razširjene Michaelis-Mentenove enačbe so se izkazali kot dobra alternativa numeričnim metodam, ker jih je mogoče uporabiti v standardnih računalniških programih za prileganje modelnih enačb na eksperimentalne podatke.
COBISS.SI-ID: 32324825
Wallemia obsega mikotoksogene kontaminante, ki vključujejo halofilno W. ichthyophaga, kserotolerantno W. sebi in kserofilno W. muriae. Do sedaj je bilo deponiranih v zbirkah kultur le malo število sevov Wallemie. Da bi pridobili podatke in bolje razumeli naravno porazdelitev teh gliv, smo testirali 300 substratov z nizko vodno aktivnostjo in 30 vzorcev zraka iz različnih geografskih področij. Na ta način smo izolirali 150 novih vrst Wallemie. Wallemia sebi in W. muriae sta bili izolirani pretežno iz hiperslanih vodnih vzorcev, rastlinskih materialov in iz zaprtih prostorov. hrane z nizko vodno aktivnostjowere isolated mostly from hypersaline water, low-water-activity foods, plant materials and indoor. Wallemia muriae je prevladujoča vrsta Wallemie v v vzorcih zraka iz narabnih in iz okolij, ki so pod človeškim vplivim v Evropi. Nove izolate w.ichthiophade smo pridobili iz izjemno slanih okolij, kot so soline, iz okolij, ki so bogata z MgCl2 in iz zraka v senikih na Danskem. Pet hlotolerantnih sevov sodi med Wallemia hederaee, ki je filogenetsko sestra halofilne Wallemiae ichthyophage. Pokazalo se je, da Wallemia spp. v razmerah in vitro tolerirajo izjemno visoke koncentracije MgCl2, npr.W.ichthyophaga raste v tekočem mediju 2 2M MgCl2, kar do sedaj ni bilo opisano še za noben mikroorganizem. Tudi aktivnosti zunajceličnih encimov širokega spektra v prisotnosti NaCl kažejo, da je Wallemia zelo dobro prilagijena na substrate z zmanjšano vodno aktivnostjo.
COBISS.SI-ID: 3436111
Z odkritjem izjemno halotolerantnih gliv Hortaea werneckii in Wallemia ichthyophaga v solarnih solinah smo pridobili nova modelna organizma za študij mehanizmov tolerance za visoke koncentracije soli pri evkariontih. Sekvenci njunih celotnih genomov sta bili objavljeni 2013 v PlosOne oz. BMC genomics v sodelovanju s BGI Genomics Institute Shenzhen; Kitajska in Canada's Michael Smith Genome Sciences Centre, Vancouver, Kanada. Članek v Frontiers in Microbiology predstavlja prvi primer primerjalne analize genomov halotolerantnih/halofilnih gliv. Sekvenci celotnih genomov halotolerantne H.werneckii in obligatno halofolne W.ichthyophaga so razkrile različne sete genov, ki so močno obogateni v genomu in zelo odzivni na razlike v slanosti. Medtem, ko je genom H.werneckii nenavadno obsežen, kar je posledica podvojitve celotnega genoma, in s sorazmerno veliko razširjenostjo in pomnožitvijo genov, ki kodirajo za kationske transporterje, pa je analiza razkrila, da je genom obligatno halofilne glive W.ichthyophaga 5-krat manjši, z manj kot 5000 geni, ki kodirajo proteine.Za razliko od H.werneckii genom W.ichtyophaga sicer vsebuje gene za ključne kationske transporterje, ki pa niso obogateni, je pa genom bogat z geni, ki kodirajo manjše amfipatične proteine celične stene, hidrofobine, kar nakazuje njihovo vlogo pri halotoleranci. Dosedanje študije in primerjalna analiza genomov so razkrili mnoge nove in posebne mehanizme prilagoditev na povišane koncentracije soli pri omenjenih glivah. V okviru članka smo podrobneje analizirali tudi signalno pot HOG, ki je ključna pri zaznavanju in primernem odzivu na povišane slanosri v okolju. Tako pri H.werneckii kot pri W.ichthyophaga so prisotne vsi ključni proteini te signalne poti, podatki pa kažejo na razlike v strukturah in mehanizmu prenosa signala.
COBISS.SI-ID: 3130191
Zunajcelični vezikli, kot so npr. eksosomi, so postali izredno zanimivi zaradi velikega potenciala za uporabo v klinični diagnostiki in terapevtiki. Kljub temu predstavlja natančna karakterizacija velikosti populacije veziklov in njihova kvantifikacija velik izziv, saj zanesljive tehnike še niso razvite. V tej študiji smo postavili metodo za ločevanje eksosomov glede na velikost in njihovo karakterizacijo in kvantifikacijo z ločevanjem s pretočnim sistemom na katerega deluje asimetrični prečni pretok in detekcijo s sipanjem svetlobe pri več kotih in UV detektorjem (AF4/UV-MALS). Izvedli smo tudi analizo neločenih eksosomov s tehnikama DLS (dinamičnim sipanje svetlobe) in NTA (ang. nanoparticle tracking analysis) in sklepali na njihovo obliko, notranjo strukturo in njihovo koncentracijo. Rezultati so pokazali, da imata asimetrični prečni pretok in debelina kanala pomemben vpliv na kvaliteto ločevanja eksosomov, čas fokusiranja pa nima močnega vpliva. Rezultati AF4/UV-MALS in DLS kažejo na prisotnost dveh subpopulacij veziklov, to so večji eksosomi in manjši veziklom podobni partikli, ki so se koeluirali s proteinskimi nečistočami. V primerjavi z DLS in AF4/UV-MALS rezultati, NTA tehnika precenjuje velikost in koncentracijo veziklov pri večji eksosomski populaciji, detektira pa tudi manjšo populacijo veziklov.
COBISS.SI-ID: 5754138
Izhodišča: Obstoječe neinvazivne metode za diagnostiko endometrioze imajo nizko občutljivost in specifičnost. V iskanju novih diagnostičnih označevalcev za endometriozo jajčnika, smo za generiranje hipotez uporabili metabolomski pristop. Metode: V študiji primerov in kontrol smo zbrali vzorce plazme preiskovank in analizirati njihove presnovne profile. Izbrali smo skupino 40 bolnic po laparoskopskem kirurškem posegu zaradi endometrioze jajčnikov in kontrolno skupino 52 zdravih žensk po operativni sterilizaciji. Pri vseh preiskovankah je bil kirurški poseg opravljen v Univerzitetnem kliničnem centru Ljubljana, Slovenija. Več kot 140 tarčnih analitov je vključevalo glicerofosfolipide, sfingolipide in acilkarnitine. Metabolite smo kvantificirani z elektrosprej ionizacijsko tandemsko masno spektrometrijo. Moč povezave med metaboliti ali med razmerji metabolitov in bolezenskim statusom je bila ocenjena z uporabo grobih in prilagojenih razmerij obetov. Najboljšo kombinacijo označevalcev smo nato izbrali na podlagi postopne logistične regresije. Rezultati: Koncentracija osmih lipidnih metabolitov je bila pri bolnicah z endometriozo značilno višja kot pri zdravih kontrolah, kar pomeni, da bi lahko bili označevalci za endometriozo. Model, ki je vključeval hidroksisfingomielin SMOH C16: 1 in razmerje med fosfatidilholinom PCaa C36: 2 in fosfolipidom PCae C34: 2, prilagojenim po starosti in BMI, je dosegel občutljivost 90,0% in specifičnost 84,3%. Zaključki: Naši rezultati kažejo, da je endometrioza povezana s povišanimi ravnmi sfingomielinov in fosfatidilholinov, ki lahko prisoevajo k zavrtju apoptoze in vplivajo na signalne poti. Analiza je pokazala signifikatno znižanje zvišanje 8 lipidnih metabolitov pri bolnicah z endometrizo in sicer karnitina in acilkarnitinov ((C0, C8:1, C6C4:1 DC, C10:1), fosfatidilholinov (PC aa C38:3, PC aa C38:4, PC aa C40:4, PC aa C40:5) in sfingomielinov (SM C16:1, SM C18:1) ter 125 signifikantno spremenjenih razmerij med metaboliti pri bolnicah z endometriozo proti kontrolni skupini zdravih žensk. Najboljši model vključuje dve razmerji: med karnitinom in fosfatidilholinom (C0/PC ae C36:0) in med dvema različnima fosfatidilholinoma (PC aa C30:0/PC ae C32:2). Ko pri modelu upoštevamo še starost bolnice, dobimo 82,8 % občutljivost ter 94,4 specifičnost, z AUC 0,944. Naša študija dokazuje pomembno vlogo karnitina, fosfatidilholina in metabolitov sfingomielina v patofiziologiji endometrioze ter potrjuje potencial kombinacijo posameznih razmerij metabolitov kot diagnostičnih molekulskih označevalcev.Naše ugotovitve tudi nakazujejo nove možne terapevtske pristope s specifičnim zaviranjem prekomerno ozržene izoforme fosfolipaze A2 in lizofosfatidil aciltransferaze 4.
COBISS.SI-ID: 30025945
Pri zdravljenju raka ključen problem v klinični praksi predstavljata pojav neželenih učinkov oziroma neodzivnost tumorja na zdravljenje. Znano je, da na odgovor na zdravljenje vpliva genetska variabilnost encimov, ki so udeleženi pri presnovi zdravil, so tarče njihovega delovanja ali popravljajo poškodbe DNA, nastale kot posledica genotoksičnosti zdravila. Namen naše raziskave je bil določiti vpliv polimorfizmov v poti delovanja spojin platine na izid zdravljenja pri bolnikih z malignim mezoteliomom (MM). Ugotovili smo, da polimorfizmi genov GST niso vplivali na izid zdravljenja pri bolnikih z MM. V skupini bolnikov, ki so bili zdravljeni s spojinami platine je genotip ERCC1 8092C/C vplival na preživetje brez ponovitve bolezni. Genotipa XPD 312Asp/Asp in ERCC1 8092C/C sta bila povezana z večjim tveganjem za pojav neželenih učinkov in daljšim preživetjem brez ponovitve bolezni. Naši rezultati kažejo na to, da polimorfizmi mehanizma popravljanja napak DNA vplivajo na učinkovitost in toksičnost spojin platine pri bolnikih z MM. Če bodo nadaljne farmakogenetske študije potrdile njihovo vlogo označevalcev izida zdravljenja, bi analiza teh polimorfizmov lahko pripomogla k individualizaciji zdravljenja malignega mezotelioma. Nagrada: Članek je bil izbran za izjemen znanstveni dosežek slovenske znanosti v letu 2012 na področju medicine (ARRS)
COBISS.SI-ID: 28755417
V raziskavi poročamo o novem pristopu k analizi sočasnega doprinosa kliničnih in farmakogenetskih dejavnikov na odgovor na zdravljenje z metotreksatom (MTX) pri revmatoidnem artritisu (RA). Ta pristop smo uporabili za analizo kliničnih in genetskih dejavnikov, ki pri bolnikih z RA vplivajo na prekinitev zdravljenja z MTX zaradi neželenih učinkov. Pri skupno 333 bolnikih smo z genotipizacijo določili 34 polimorfizmov v prenašalcih MTX, folatni in adenozinski poti. Vpliv kliničnih in farmakogenetskih dejavnikov smo z LASSO penalizirano regresijo določili na podlagi Coxovega modela sorazmernih tveganj. Napovedna vrednost modela je bila ocenjena z navzkrižno validacijo površine pod časovno odvisno ROC (ang.: Receiver operating characteristic) krivuljo. V negenetskem modelu so vplivali na prekinitev zdravljenja z MTX zaradi toksičnosti ženski spol, prisotnost erozij, pozitivnost za RF ali ACPA, odmerek MTX in monoterapija z MTX, v klinično farmakogenetskem modelu pa pozitivnost za RF ali ACPA, odmerek MTX, monoterapija z MTX, in polimorfizmi SLC19A1, ABCG2, ADORA3 in TYMS. Po navzkrižni validaciji sta imela tako negentski kot tudi klinično farmakogenetski model nezadostno napovedno vrednost za uporabo v klinični praksi. Za boljšo napovedno vrednost klinično farmakogenetskega modela bi bilo v prihodnosti potrebno vključiti dodatne klinične, genetske in epigenetske dejavnike.
COBISS.SI-ID: 32687833
Kljub napredku znanosti in kliničnih pristopov na področju farmakogenomike (PGX), je uporaba v vsakdanji klinični praksi še vedno zelo omejena. V zadnjih letih se je začelo izvajati več študij in raziskovalnih programov na tem področju. S pregledom obstoječih študij smo poskusili identificirati obstoječe pomanjkljivosti in vrzeli na tem raziskovalnem področju. Kot ena od pomembnih pomanjkljivosti se je izkazalo pomanjkljivo poznavanje klinične uporabnosti seta farmakogenosmkih označevalcev v vsakdanji klinični praksi, saj so bile dosedanje raziskave omejene le na posamezne pare gen – zdravilo. Konzorcij Ubiquitous Pharmacogenomics Consortium (U-PGx), ki je financiran iz programa Evropske komisije Obzorje 2020, si prizadeva za popolnitev te vrzeli. V prospektivni, blokovno- randomizirani, kontrolirani klinični študiji (PREPARE), bo preemptivna genotipizacija seta klinično pomembnih farmakogenomskih označevalcev, za katere so že na voljo priporočila glede prilagajanja zdravljenja, potekala v zdravstvenih ustanovah v sedmih evropskih državah. Opredeljen bo vpliv na izide zdravljenja bolnikov in vpliv na stroškovno učinkovitost. Program je edinstven zaradi multicentrične zasnove, analize velikega števila genov in velikega števila zdravil, raznolike etnične sestave in raznolikih sistemov zdravstvenega varstva.
COBISS.SI-ID: 33082329