Teknik För Att Behandla Åldrande Hjärna & Neurodegeneration
- Diarienummer
- IS24-0185
- Projektledare
- Dagliyan, Onur
- Start- och slutdatum
- 241101-271231
- Beviljat belopp
- 4 900 000 kr
- Förvaltande organisation
- Karolinska Institutet
- Forskningsområde
- Bioteknik, medicinsk teknik och teknik för livsvetenskaperna
Summary
Många cellulära processer, särskilt metabola vägar, genomgår en progressiv försämring i åldrande hjärna och neurodegeneration. Nya bevis tyder på att svavelväte (H2S), en gasformig signalmolekyl av metabola vägar, spelar en viktig neuroprotektiv och förbättrande roll vid åldrande och neurodegeneration. Forskning om H2S är dock för närvarande hämmad av bristen på verktyg för att exakt reglera H2S, som är neurotoxiskt över de fysiologiska koncentrationerna, och övervaka dess komplicerade metabola vägar in vivo. Detta projekt syftar till att utveckla konstruerade enheter och molekylära teknologier som exakt kan modulera och övervaka H2S-metabolism in vivo. För att ta oss an denna utmanande uppgift planerar vi att utnyttja den kompletterande expertisen från KPI (Park) och SPI (Dagliyan). Park-gruppen kommer att utveckla och förfina implanterbara neurala gränssnitt som exakt kan kontrollera H2S-metabolism in vivo, medan Dagliyan-gruppen kommer att designa proteinsensorer och switchar som specifikt kan övervaka H2S-metabolism in vivo. Genom att använda dessa konstruerade verktyg siktar vi på att studera hur H2S kommer att koppla om molekylära vägar, neurala kretsar, inlärning och minne i åldrade möss och en musmodell för neurodegeneration. Vår forskning kommer inte bara att avslöja nya mekanismer genom vilka hur exakt kontrollerad H2S-metabolism förbättrar neurala kretsar och beteende, utan kan också ge ett nytt terapeutiskt tillvägagångssätt för neurodegenerativa sjukdomar.
Populärvetenskaplig beskrivning
Swedish: Föreställ dig en stad som förstördes av en jordbävning. Neurodegeneration kanske inte är en plötslig jordbävning för en hjärna, men den gör så småningom med en hjärna vad en katastrofal jordbävning gör med en stad. Skulle det räcka med att rengöra de kollapsade strukturerna för att återuppbygga staden eller skulle det räcka att använda ett enda biologiskt material, såsom ett läkemedel eller en antikropp, för att rekonstruera de kollapsade neurala kretsarna i den neurodegenerativa hjärnan eller till och med åldrande hjärnan? Vi tror att svaret är nej. Precis som att rekonstruera stadens byggnader från deras baser och kolonner, föreslår detta forskningsprogram en innovativ lösning som involverar byggandet av saknade ämnesomsättningskomponenter i hjärnan, med hjälp av implanterbar nanoteknik och molekylär teknologi. Genom att använda dessa konstruerade teknologier kommer vi att leverera gasformiga sändare till hjärnan på ett exakt kontrollerat sätt och kommer att koppla om molekylära vägar, neurala kretsar, inlärning och minne i åldrade möss och en neurodegenerativ musmodell. Därför kommer vår forskning inte bara att avslöja nya mekanismer genom vilka hur exakt kontrollerad molekylärt rekonstituerad metabolism förbättrar neurala kretsar och beteende, utan kommer också att tillhandahålla ett nytt terapeutiskt tillvägagångssätt för neurodegenerativa sjukdomar.