Theoretical and empirical aspects of aging and rejuvenation
- Reference number
- IB13-0022
- Start and end dates
- 150101-200831
- Amount granted
- 5 784 511 SEK
- Administrative organization
- Göteborg University
- Research area
- Computational Sciences and Applied Mathematics
Summary
Ageing is by far the biggest risk factor for a wide range of prevalent clinical conditions caused by accumulated aggregated proteins. My research focus is on the development of novel mathematical models to deeper understand aging and age associated molecular processes as well as their implications on age-dependent diseases. To investigate mechanism of this process and the nature of aggregate inheritance we are developing models on both single–cell and population level. Models are based on the Ordinary Differential Equations and abstract representation of the cell-to-cell variability in the hierarchical model structure. A stochastic model will be developed to assess the nature of aggregate inheritance. A web-based platform will be established containing database for storing simulation and experimental data, model simulator and visualization tool that allow descriptive representation and interpretation of the results. The project will generate novel insights into the understanding of age-related disorders, especially those associated to aggregate accumulation like Alzheimer’s disease. Preliminary results showed that the combination of a single-cell model and a simulation platform permitting parallel composition and dynamic node creation is an efficient tool for exploration of cell behavior.
Popular science description
Åldrande är en process som förundrat människor sedan urminnes tider. Målet med forskning kring åldrande är att ge gamla människor ett friskare liv. Att ha en generation som kan njuta av livet som gammal, utan att vara en börda för samhället. Redan idag finns det indikationer på att vi inte bara lever längre, utan att vi dessutom mår bättre längre – någonting hälsoexperter refererar till som ”kompression av morbiditet”, vilket innebär att de flesta av oss bara kommer att lida svåra åldersrelaterade sjukdomar under de sista åren i livet. Vanlig bakjäst har accepterats som en mycket kraftfull modellorganism för att studera flera biologiska processer, inklusive åldrande. Den representerar en utmärkt modellorganism eftersom många grundläggande cellulära processer som förekommer i människor är bevarade i jäst. Allteftersom cellen åldras, ackumuleras proteinaggregat som visats vara en orsakande faktor i många åldersrelaterade sjukdomar såsom Alzheimers. Osjälvisk förmågan hos modercellen att hålla ackumulerade skador säkerställer att producerade dotterceller föds utan skador. Den exakta mekanismen för att producerar friska avkommor är okänd. Vi kombinerar matematisk modellering och experimentellt arbete för att förklara denna mekanism som kan få stor betydelse för att diagnostisera och behandla åldersrelaterade sjukdomar.