Aktualności

Mgr Arkadiusz Żbikowski otrzymał grant PRELUDIUM 24 w wysokości blisko 210 tys. zł z Narodowego Centrum Nauki na realizację projektu poświęconego ultra-rzadkiej chorobie genetycznej – zespołowi PACS2. Opiekunem naukowym przedsięwzięcia jest dr Dominik Cysewski.

Zespół PACS2 to ultra-rzadka choroba wywołana spontaniczną mutacją w genie PACS2. Na świecie zdiagnozowano ją u ok. 150 osób, w tym u pięciorga dzieci w Polsce. Objawy dotyczą przede wszystkim ośrodkowego układu nerwowego: pojawiają się napady padaczkowe, zaburzenia rozwoju ruchowego oraz spektrum autyzmu. Obecnie nie istnieje terapia przyczynowa, a opieka medyczna koncentruje się głównie na monitorowaniu stanu zdrowia pacjentów oraz kontroli napadów padaczkowych. Co więcej, wciąż nie wiemy dokładnie, jaki mechanizm molekularny stoi za rozwojem tej choroby.

Projekt realizowany przez mgr. Żbikowskiego w Centrum Medycyny Regeneracyjnej i ma pomóc odpowiedzieć na to kluczowe pytanie. Badania koncentrują się na astrocytach – komórkach wspierających neurony w mózgu. Zespół badawczy zakłada, że w przebiegu choroby komórki te ulegają nadmiernej aktywacji i mogą przyczyniać się do wywoływania lub nasilania napadów padaczkowych.

Projekt został opracowany w oparciu o wyniki naszych badań prowadzonych na mysim modelu zespołu PACS2 w Centrum Medycyny Doświadczalnej oraz Centrum Badań Klinicznych UMB. Ponadto stanowi on uzupełnienie projektu NCN OPUS „Zaburzenia metabolizmu zaangażowane w patogenezę choroby związanej z mutacjami genu PACS2” prowadzonego przy współpracy z prof. Mariuszem Więckowskim. Na podstawie uzyskanych danych postawiliśmy hipotezę, że w zespole PACS2 dochodzi do aktywacji astrocytów, oraz że komórki te mogą być odpowiedzialne za indukcję i/lub nasilenie napadów padaczkowych - mówi mgr Arkadiusz Żbikowski.

Naukowcy sprawdzą, czy zmutowane astrocyty produkują czynniki zapalne, jak funkcjonują ich mitochondria – „elektrownie komórkowe” – oraz czy zaburzenia w przepływie jonów wapnia wpływają na ich aktywację. Zbadają również, czy komórki te są bardziej podatne na proces zaprogramowanej śmierci. Istotnym elementem projektu będzie także ocena przydatności dimetylotryptaminy (DMT) w regulacji zaburzeń obserwowanych w komórkach z mutacją genu PACS2. DMT należy do tzw. neuroplastogenów i w sposób wysoce specyficzny aktywuje mitochondrialny receptor Sigma-1; w innych badaniach wykazywała również działanie ochronne w chorobach przebiegających z neurodegeneracją. Ten kierunek stanowi odpowiedź na pilną potrzebę badań nad potencjalnymi terapiami dla zespołu PACS2, a sama idea wykorzystania DMT – szczególnie w kontekście uszkodzeń i dysfunkcji astrocytów – wywodzi się z prac realizowanych przez grupę współtworzoną przez Arkadiusza Żbikowskiego w projekcie NCN SONATINA „Zmiany molekularne w mózgu indukowane psychodelikami”.

Badania będą prowadzone z wykorzystaniem nowoczesnego modelu komórkowego opracowanego we współpracy z międzynarodowymi partnerami, w tym z Fundacją PACS2 Research Foundation, Instytutem Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN oraz Northwestern University Feinberg School of Medicine w USA. Zespół wykorzysta indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste pozyskane od polskich pacjentów z zespołem PACS2. Dla porównania zastosowane zostaną tzw. linie izogeniczne, w których zmutowany gen został skorygowany do prawidłowej sekwencji.

Przygotowanie do realizacji projektu poprzedził staż naukowy mgr. Żbikowskiego w Stanach Zjednoczonych w ramach programu NAWA PROM. Podczas pobytu badacz zdobył doświadczenie w pracy z zaawansowanymi modelami komórkowymi i przeprowadził skuteczną korektę zmutowanego genu, tworząc podstawę do dalszych analiz w ramach grantu PRELUDIUM 24.

Opiekun naukowy projektu, dr Dominik Cysewski, kieruje zespołem odpowiedzialnym za powiązane merytorycznie projekty (SONATINA, OPUS).

Administracyjną obsługą projektu zajmuje się Dział Rozwoju i Ewaluacji UMB.