Νέο μεταπτυχιακό σχολείο στη Δρέσδη: Επαναστατική έρευνα για την κυτταρική βιολογία!

Νέο μεταπτυχιακό σχολείο στη Δρέσδη: Επαναστατική έρευνα για την κυτταρική βιολογία!

Ένα νέο μεταπτυχιακό σχολείο στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Δρέσδης (TUD) θα ξεκινήσει να λειτουργεί το 2026. Με τον τίτλο GRK 3120 «Biomolecular Condensates: From Physics to Biological Functions», το κολέγιο χρηματοδοτείται από το Γερμανικό Ίδρυμα Ερευνών (DFG) με προϋπολογισμό περίπου 7 εκατ. ευρώ για πέντε χρόνια. Η εστίαση του κολεγίου είναι στα βιομοριακά συμπυκνώματα, τα οποία λειτουργούν ως δομές χωρίς μεμβράνη στα κύτταρα και οργανώνουν βιολογικές διεργασίες.

Οι κεντρικοί ερευνητικοί στόχοι περιλαμβάνουν τη διερεύνηση των μεταπτώσεων φάσης και των συλλογικών αλληλεπιδράσεων βιοπολυμερών. Αυτά προορίζονται να παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τις θεμελιώδεις διαδικασίες της ζωής και την ιατρική τους σημασία, ειδικά για νευροεκφυλιστικές ασθένειες. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στη συνεργασία μεταξύ διαφορετικών επιστημονικών κλάδων για την κατανόηση των πολύπλοκων μηχανισμών συνεργασίας πρωτεϊνών και μακρομορίων.

Ιστορική σημασία και διεπιστημονικές προσεγγίσεις

Η Δρέσδη έχει ιστορική σημασία στην έρευνα για τα βιομοριακά συμπυκνώματα. Αυτές οι δομές ανακαλύφθηκαν αρχικά από τους Anthony Hyman και Clifford Brangwynne. Το νέο μεταπτυχιακό σχολείο θα εργαστεί σε στενή συνεργασία με το Ινστιτούτο Leibniz για την Έρευνα Πολυμερών (IPF), το Ινστιτούτο Max Planck για τη Μοριακή Βιολογία και τη Γενετική Κυττάρων (MPI-CBG) και το Κέντρο Helmholtz Dresden-Rossendorf (HZDR). Με την υποστήριξη των διδακτορικών φοιτητών, ενισχύεται η διεπιστημονική έρευνα μεταξύ των τομέων της βιολογίας, της φυσικής και της έρευνας πολυμερών.

Ο καθηγητής Jens-Uwe Sommer, ομιλητής του κολεγίου και καθηγητής θεωρίας πολυμερών στο TUD, τονίζει τη σημασία αυτού του έργου για την επιστημονική κοινότητα. Η ανάπτυξη ενός ισχυρού δικτύου στην κυτταρική βιολογία, τη βιοχημεία και τη φυσική θα πρέπει να προωθήσει περαιτέρω την έρευνα για τις βιολογικές λειτουργίες και τις διαταραχές τους, όπως οι νευροεκφυλιστικές ασθένειες.

Νευροεκφυλιστικές ασθένειες και βιομοριακά συμπυκνώματα

Τα τελευταία χρόνια, η έρευνα για τα βιομοριακά συμπυκνώματα έχει αναδειχθεί ως ιδιαίτερα σημαντική για την κατανόηση των νευροεκφυλιστικών ασθενειών. Τα ευκαρυωτικά κύτταρα χρησιμοποιούν αυτά τα συγκροτήματα πρωτεϊνών και νουκλεϊκών οξέων χωρίς μεμβράνη για να δημιουργήσουν περιβάλλοντα ειδικά για τα οργανίδια. Η διαδικασία διαχωρισμού φάσης υγρού-υγρού (LLPS) παίζει κεντρικό ρόλο, ειδικά σε νευρώνες που χαρακτηρίζονται από συγκεκριμένα δομικά χαρακτηριστικά.

Κατά την ανάπτυξη νευροεκφυλιστικών ασθενειών, αυτές οι βιομοριακές δομές συχνά στερεοποιούνται. Αυτά τα φαινόμενα μπορούν να παρατηρηθούν, για παράδειγμα, στην αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS) και στην μετωποκροταφική άνοια (FTD), όπου οι μεταλλάξεις στις πρωτεΐνες που δεσμεύουν το RNA (RBPs) επηρεάζουν τις μεταβάσεις φάσης και μπορούν να οδηγήσουν στο σχηματισμό παθολογικών συσσωματωμάτων. Ο διαχωρισμός των φάσεων παίζει επίσης κρίσιμο ρόλο στη νόσο του Huntington και τις ταυοπάθειες, που σχετίζονται με νευροϊνιδιακά μπερδέματα.

Στα πανεπιστημιακά νοσοκομεία, για παράδειγμα υπό τη διεύθυνση του Καθ. Δρ. Jonas Hosp στο Φράιμπουργκ, διεξάγεται έρευνα για την ανάπτυξη και την επικύρωση βιοδεικτών για την έγκαιρη διάγνωση ασθενειών όπως το Αλτσχάιμερ. Αυτοί οι πολυτροπικοί βιοδείκτες περιλαμβάνουν τεχνικές απεικόνισης, ΕΝΥ και αναλύσεις ορού, οι οποίες μαζί θα πρέπει να επιτρέπουν τον ακριβή προσδιορισμό του υποτύπου και τον έλεγχο της θεραπείας προκειμένου να βελτιστοποιηθούν οι νέες προσεγγίσεις στη θεραπεία.

Η έρευνα στους νευροανοσολογικούς μηχανισμούς που εμπλέκονται στη νόσο του Αλτσχάιμερ και σε άλλες διαταραχές της μνήμης επισημαίνεται ως μια άλλη σημαντική πτυχή. Η δημιουργία ενός «Μητρώου Μνήμης του Φράιμπουργκ» για τη συστηματική καταγραφή βιοδεικτών είναι μια πολλά υποσχόμενη πρωτοβουλία που φέρνει επίσης σε εφαρμογή τη διεπιστημονική συνεργασία με άλλες κλινικές και ινστιτούτα.