Raziskave

Celostna karakterizacija zadetkov analiz GWAS - pot do novih terapevtskih tarč za anabolno zdravljenje osteoporoze (GWASforAna)

Šifra:

J3-1759

Obdobje:

01. julij 2019 - 30. junij 2022

Obseg:

0,83 FTE

Vodja:

Janja Marc

Veda:

3.07 Medicina/Metabolne in hormonske motnje

Opis:

Osteoporoza je najpogostejša skeletna bolezen, pri kateri pride do poslabšanja strukture kosti in povečanega tveganja za zlome kosti. Čeprav je biologija osteoporoze dobro raziskana, še vedno ni učinkovitega personaliziranega pristopa k preprečevanju, diagnosticiranju zlomov in še posebej ne anaboličnih zdravil za preprečevanje zlomov kosti, zato je nujno potrebno najti nove tarče za anabolično zdravljenje in preprečevanje zlomov kosti. Eden izmed najboljših načinov za odkrivanje genetskih lokusov, ki so povezani z osteporozo, so asociacijske študije v celotnem genomu (GWAS). GWAS študije podajo stotine genetskih lokusov, ki bi lahko bili potencialne tarče za zdravljene ali biomarkerji za napovedovanje tveganja zloma. Preden lahko rezultate teh velikih podatkov (»big data«) uporabimo, je potrebna funkcijska karakterizacija. Naš dolgoročni cilj je vzpostaviti platformo za funkcijsko vrednotenje genetskih lokusov povezanih s kostnimi boleznimi. V tem projektu bomo temeljito funkcionalno ovrednotili zadetke študij GWAS z uporabo najsodobnejših metod, vključno z uporabo mezenhimskih matičnih celic, editiranjem genoma s tehnikami CRISPR / Cas9, in vivo živalskim modelom in analizo kliničnih vzorcev. Natančneje, (A) najprej bomo ugotovili, ali izbrani tarčni gen igra vlogo pri tvorbi kosti z uporabo tehnik izbitja in povečanega izražanja gena med osteogeno diferenciacijo človeških mezenhimskih matičnih celic (MSC). Vpliv utišanja tarčnega gena na osteogeno diferenciacijo nam bo povedal, ali ima tarčni gen vlogo pri tvorbi kosti. Glede na pleiotropno naravo tarč bomo preučili tudi funkcijo genetskih tarč med nastajanjem adipocitov in miocitov. Podobno kot pri osteogeni diferenciacija, bomo MSC gensko spremenili in analizirali sposobnost MSC-jev, da se diferencirajo v različne tipe celic z analizo z genske ekspresije. Rezultati teh poskusov bodo razložili, ali gen igra vlogo v bioloških procesih, ki niso povezani s kostmi. (B) Nato bomo poleg eksperimentov na celičnih kulturah preučili tudi fiziološko vlogo tarčnih genov z uporabo živalskega modela ribe zebrice v sodelovanju z Univerzo Bar Ilan. C) Za pojasnitev funkcije genetskih tarč v patoloških stanjih bomo v sodelovanju z Univerzitetnim kliničnim centrom in Ortopedsko bolnišnico Valdoltra preučili korelacijo izražanja tarčnih genov v vzorcih tkiv bolnikov. V ta namen bomo zbirali kostno, mišično in maščobno tkivo in analizirali gensko ekspresijo. Rezultati kliničnega dela projekta bodo razkrili pomen genetskih tarč v patoloških procesih pri ljudeh in zagotovili ključne informacije o klinični pomembnosti preiskovanih tarč in določili napovedni potencial genetskih lokusov. (D) Končno bomo v sodelovanju z Kemijskim inštitutom analizirali, ali genetski lokusi tvorijo specifično tridimenzionalno strukturo DNK, ki lahko pojasni spremembo njihove funkcije. Projekt je ena od prvih celovitih študij, ki bo funkcionalno ovrednotila več genetskih lokusov povezanih z osteoporozo, in vitro, in vivo in v klinični študiji. Poleg tega bomo vlogo genetskih tarč istočasno preučili v treh različnih tipih celic (kosti, maščobe, mišice) in na živalskem modelu. Zato pričakujemo pomembne rezultate, ki bodo razkrili pomen potencialnih biomarkerjev/tarč za zdravila iz različnih zornih kotov in tako pomembno prispevali k razumevanja biologije kosti.

Faze:

https://cris.cobiss.net/ecris/si/sl/project/17831

Bibliografske reference, ki izhajajo neposredno iz izvajanja projekta:

https://cris.cobiss.net/ecris/si/sl/project/17831

Financira:

Raziskovalni projekti so (so)financirani s strani Javne agencije za raziskovalno dejavnost.

Nazaj

Spremenjeno: 23. april 2020