Nová postgraduální škola v Drážďanech: Revoluční výzkum buněčné biologie!

Nová postgraduální škola v Drážďanech: Revoluční výzkum buněčné biologie!

Nová postgraduální škola na Technické univerzitě v Drážďanech (TUD) začne pracovat v roce 2026. S názvem GRK 3120 „Biomolecular Condensates: From Physics to Biological Functions“ je vysoká škola financována Německou výzkumnou nadací (DFG) s rozpočtem přibližně 7 milionů eur na pět let. Škola se zaměřuje na biomolekulární kondenzáty, které fungují jako bezmembránové struktury v buňkách a organizují biologické procesy.

Mezi hlavní výzkumné cíle patří výzkum fázových přechodů a kolektivních interakcí biopolymerů. Ty mají poskytnout pohled na základní životní procesy a jejich lékařský význam, zejména pro neurodegenerativní onemocnění. Zvláštní pozornost je věnována spolupráci mezi různými vědními obory za účelem pochopení komplexních mechanismů spolupráce proteinů a makromolekul.

Historický význam a interdisciplinární přístupy

Drážďany mají historický význam ve výzkumu biomolekulárních kondenzátů. Tyto struktury původně objevili Anthony Hyman a Clifford Brangwynne. Nová postgraduální škola bude úzce spolupracovat s Leibniz Institute for Polymer Research (IPF), Max Planck Institute for Molecular Cell Biology and Genetics (MPI-CBG) a Helmholtz Center Dresden-Rossendorf (HZDR). Podporou doktorandů se posiluje mezioborový výzkum mezi obory biologie, fyzika a výzkum polymerů.

Prof. Jens-Uwe Sommer, řečník vysoké školy a profesor teorie polymerů na TUD, zdůrazňuje význam tohoto projektu pro vědeckou komunitu. Vývoj robustní sítě v buněčné biologii, biochemii a fyzice by měl dále posunout výzkum biologických funkcí a jejich poruch, jako jsou neurodegenerativní onemocnění.

Neurodegenerativní onemocnění a biomolekulární kondenzáty

V posledních letech se výzkum biomolekulárních kondenzátů ukázal jako zvláště důležitý pro pochopení neurodegenerativních onemocnění. Eukaryotické buňky využívají tato bezmembránová sestavení proteinů a nukleových kyselin k vytvoření prostředí specifického pro organely. Proces separace fáze kapalina-kapalina (LLPS) hraje ústřední roli, zejména v neuronech, které se vyznačují specifickými strukturálními rysy.

Při rozvoji neurodegenerativních onemocnění tyto biomolekulární struktury často tuhnou. Tyto jevy lze pozorovat např. u amyotrofické laterální sklerózy (ALS) a frontotemporální demence (FTD), kdy mutace v RNA-binding proteinech (RBP) ovlivňují fázové přechody a mohou vést ke vzniku patologických agregátů. Separace fází také hraje zásadní roli u Huntingtonovy choroby a tauopatií, které jsou spojeny s neurofibrilárními klubky.

V univerzitních nemocnicích, například pod vedením Prof. Dr. Jonase Hosp ve Freiburgu, probíhá výzkum vývoje a validace biomarkerů pro včasnou diagnostiku onemocnění, jako je Alzheimerova choroba. Tyto multimodální biomarkery zahrnují zobrazovací techniky, CSF a analýzy séra, které by společně měly umožnit přesnou subtypizaci a kontrolu terapie za účelem optimalizace nových přístupů k léčbě.

Jako další důležitý aspekt je zdůrazněn výzkum neuroimunologických mechanismů účastnících se Alzheimerovy choroby a dalších poruch paměti. Zřízení „Freiburg Memory Register“ pro systematické zaznamenávání biomarkerů je slibnou iniciativou, která také přináší multidisciplinární spolupráci s dalšími klinikami a ústavy.