Nova diplomska škola u Dresdenu: Revolucionarno istraživanje stanične biologije!

Nova diplomska škola u Dresdenu: Revolucionarno istraživanje stanične biologije!

Nova diplomska škola na Tehničkom sveučilištu u Dresdenu (TUD) započet će s radom 2026. S naslovom GRK 3120 “Biomolekularni kondenzati: od fizike do bioloških funkcija”, koledž financira Njemačka istraživačka zaklada (DFG) s proračunom od oko 7 milijuna eura za pet godina. Fokus koledža je na biomolekularnim kondenzatima, koji funkcioniraju kao strukture bez membrane u stanicama i organiziraju biološke procese.

Središnji istraživački ciljevi uključuju istraživanje faznih prijelaza i kolektivnih interakcija biopolimera. Oni su namijenjeni pružanju uvida u temeljne životne procese i njihovu medicinsku važnost, posebno za neurodegenerativne bolesti. Posebna se pozornost posvećuje suradnji između različitih znanstvenih disciplina kako bi se razumjeli složeni mehanizmi suradnje proteina i makromolekula.

Povijesni značaj i interdisciplinarni pristupi

Dresden ima povijesno značenje u istraživanju biomolekularnih kondenzata. Ove su strukture izvorno otkrili Anthony Hyman i Clifford Brangwynne. Nova diplomska škola radit će u bliskoj suradnji s Leibniz institutom za istraživanje polimera (IPF), Max Planck institutom za molekularnu staničnu biologiju i genetiku (MPI-CBG) i Helmholtz centrom Dresden-Rossendorf (HZDR). Potporom doktorandima jačaju se interdisciplinarna istraživanja između polja biologije, fizike i istraživanja polimera.

Prof. Jens-Uwe Sommer, govornik kolegija i profesor teorije polimera na TUD-u, ističe važnost ovog projekta za znanstvenu zajednicu. Razvoj snažne mreže u staničnoj biologiji, biokemiji i fizici trebao bi dodatno unaprijediti istraživanje bioloških funkcija i njihovih poremećaja kao što su neurodegenerativne bolesti.

Neurodegenerativne bolesti i biomolekularni kondenzati

Posljednjih godina istraživanje biomolekularnih kondenzata postalo je posebno relevantno za razumijevanje neurodegenerativnih bolesti. Eukariotske stanice koriste te sklopove proteina i nukleinskih kiselina bez membrane za stvaranje okolina specifičnih za organele. Proces odvajanja faze tekućina-tekućina (LLPS) ima središnju ulogu, posebno u neuronima koji se odlikuju specifičnim strukturnim značajkama.

Tijekom razvoja neurodegenerativnih bolesti, te se biomolekularne strukture često skrućuju. Ovi se fenomeni mogu uočiti, primjerice, kod amiotrofične lateralne skleroze (ALS) i frontotemporalne demencije (FTD), gdje mutacije u RNA-vezujućim proteinima (RBP) utječu na fazne prijelaze i mogu dovesti do stvaranja patoloških nakupina. Razdvajanje faza također igra ključnu ulogu u Huntingtonovoj bolesti i tauopatijama, koje su povezane s neurofibrilarnim čvorovima.

U sveučilišnim bolnicama, na primjer pod vodstvom prof. dr. Jonasa Hospa u Freiburgu, provode se istraživanja o razvoju i validaciji biomarkera za ranu dijagnozu bolesti kao što je Alzheimerova bolest. Ovi multimodalni biomarkeri uključuju tehnike slikanja, analize likvora i seruma, što bi zajedno trebalo omogućiti preciznu podtipizaciju i kontrolu terapije kako bi se optimizirali novi pristupi liječenju.

Istraživanje neuroimunoloških mehanizama uključenih u Alzheimerovu bolest i druge poremećaje pamćenja istaknuto je kao još jedan važan aspekt. Uspostava "Freiburškog registra sjećanja" za sustavno bilježenje biomarkera obećavajuća je inicijativa koja također uključuje multidisciplinarnu suradnju s drugim klinikama i institutima.