The centrosome-primary cilium cycle in kidney disease
- Reference number
- SM20-0063
- Start and end dates
- 210101-230630
- Amount granted
- 1 099 401 SEK
- Administrative organization
- Karolinska Institutet
- Research area
- Life Sciences
Summary
Chronic kidney disease (CDK) is a devastating condition that leads to kidney failure that affects one in every ten people worldwide and has no fully curative treatment. The molecular mechanisms contributing to CDK are poorly understood. We hypothesize that defects in centrosome-primary cilia – microtubule-based organelles essential for cell division and signaling – contribute to the pathology of CDK. Mutations in cilia components are the cause of the most relevant genetic kidney disease, Polycystic Kidney Diseases (PDKs). Moreover, centrosome amplification has been shown in cells of patients of various types of cystic kidney disease. However, the role of centrosome-cilia in chronic kidney disease remains unclear, partly due to the lack of in vitro models that reproduce the human pathophysiology. In this collaborative project, we will address this need by applying techniques to visualize centrosome-cilia (from the Menéndez-Benito lab) in a 3D- kidney organoid model system recently developed at the R&D center in AstraZeneca, Gothenburg. We will use this state-of-the-art model to explore the centrosome-cilium cycle in kidney development and homeostasis and its role in kidney disease. In the long term, we envision translating our knowledge to develop targeted interventions to control the progression of CDK.
Popular science description
Omkring 10% av världens befolkning drabbas av kronisk njursvikt. Det är en sjukdom som orsakar en gradvis försämring av njurfunktionen. Njurarna filtrerar avfallsprodukter ur blodet, som sedan utsöndras i urinen. I sent stadium av sjukdomen ansamlas farliga mängder av vätskor, avfallsprodukter och elektrolyter i kroppen, och i sjukdomens slutfas upphör njurarna att fungera och dialys eller njurtransplantation är enda lösningen. Det finns ett stort och angeläget behov av effektiva och billiga behandlingssätt för njursvikt. Ett sätt att nå dit är att först identifiera och klargöra vilka cellulära processer som orsakar sjukdomen, så att man sedan kan utforma en strategi för att mildra eller hindra sjukdomsförloppet. I detta projekt vill vi undersöka en struktur i cellen som kallas primär cilie. Primära cilier ser ut som små hårstrån som växer ut ifrån cellen, och de fungerar som antenner som tar emot information från omgivningen. Dessa cilier finns i nästan alla kroppsceller, inklusive njurceller. Man vet att mutationer som påverkar beståndsdelarna i en cilie kan orsaka en genetisk betingad polycystisk njursjukdom. Frågan om är om problem med cilier även orsakar kronisk njursvikt? Vi misstänker att så är fallet och vill undersöka saken. Med hjälp av en nyutvecklad 3D-cellmodell av en njure och avancerad mikroskopi kommer vi undersöka de cellulära processerna bakom njursvikt och ciliers funktion. Kan vi förstå orsak och verkan bakom njursvikt har vi tagit ett steg närmare problemets lösning.