Nowa szkoła podyplomowa w Dreźnie: Rewolucyjne badania z zakresu biologii komórki!

Nowa szkoła podyplomowa w Dreźnie: Rewolucyjne badania z zakresu biologii komórki!

Nowa szkoła podyplomowa na Politechnice Drezdeńskiej (TUD) rozpocznie pracę w 2026 r. Uczelnia nosi tytuł GRK 3120 „Biomolecular Condensates: From Physics to Biological Functions” i jest finansowana przez Niemiecką Fundację Badawczą (DFG) z budżetem około 7 milionów euro na pięć lat. Kolegium koncentruje się na kondensatach biomolekularnych, które funkcjonują jako struktury bezbłonowe w komórkach i organizują procesy biologiczne.

Do głównych celów badawczych należy badanie przejść fazowych i oddziaływań zbiorowych biopolimerów. Mają one na celu dostarczenie wiedzy na temat podstawowych procesów życiowych i ich znaczenia medycznego, szczególnie w przypadku chorób neurodegeneracyjnych. Szczególną uwagę zwraca się na współpracę pomiędzy różnymi dyscyplinami naukowymi w celu zrozumienia złożonych mechanizmów współpracy białek i makrocząsteczek.

Znaczenie historyczne i ujęcia interdyscyplinarne

Drezno ma historyczne znaczenie w badaniach nad kondensatami biomolekularnymi. Struktury te zostały pierwotnie odkryte przez Anthony'ego Hymana i Clifforda Brangwynne'a. Nowa szkoła podyplomowa będzie ściśle współpracować z Instytutem Badań nad Polimerami Leibniza (IPF), Instytutem Biologii Molekularnej i Genetyki Komórki Maxa Plancka (MPI-CBG) oraz Centrum Helmholtza Dresden-Rossendorf (HZDR). Wspierając doktorantów, wzmacniane są interdyscyplinarne badania łączące dziedziny biologii, fizyki i badań nad polimerami.

Prof. Jens-Uwe Sommer, prelegent uczelni i profesor teorii polimerów w TUD, podkreśla znaczenie tego projektu dla społeczności naukowej. Rozwój solidnej sieci w biologii komórki, biochemii i fizyce powinien w dalszym ciągu rozwijać badania nad funkcjami biologicznymi i ich zaburzeniami, takimi jak choroby neurodegeneracyjne.

Choroby neurodegeneracyjne i kondensaty biomolekularne

W ostatnich latach badania nad kondensatami biomolekularnymi okazały się szczególnie istotne dla zrozumienia chorób neurodegeneracyjnych. Komórki eukariotyczne wykorzystują te bezbłonowe zespoły białek i kwasów nukleinowych do tworzenia środowisk specyficznych dla organelli. Proces separacji fazy ciecz-ciecz (LLPS) odgrywa kluczową rolę, zwłaszcza w neuronach, które charakteryzują się specyficznymi cechami strukturalnymi.

Podczas rozwoju chorób neurodegeneracyjnych te struktury biomolekularne często ulegają zestaleniu. Zjawiska te można zaobserwować np. w stwardnieniu zanikowym bocznym (ALS) i otępieniu czołowo-skroniowym (FTD), gdzie mutacje w białkach wiążących RNA (RBP) wpływają na przejścia fazowe i mogą prowadzić do tworzenia patologicznych agregatów. Rozdzielenie faz odgrywa również kluczową rolę w chorobie Huntingtona i tauopatiach, które są związane ze splątkami neurofibrylarnymi.

W szpitalach uniwersyteckich, na przykład pod kierunkiem prof. dr Jonasa Hospa we Freiburgu, prowadzone są badania nad rozwojem i walidacją biomarkerów do wczesnej diagnostyki chorób takich jak choroba Alzheimera. Te multimodalne biomarkery obejmują techniki obrazowania, analizy płynu mózgowo-rdzeniowego i analizy surowicy, które łącznie powinny umożliwić precyzyjne określanie podtypów i kontrolę terapii w celu optymalizacji nowych podejść do leczenia.

Jako kolejny ważny aspekt podkreślono badania nad mechanizmami neuroimmunologicznymi związanymi z chorobą Alzheimera i innymi zaburzeniami pamięci. Utworzenie „Rejestru pamięci we Fryburgu” w celu systematycznego rejestrowania biomarkerów to obiecująca inicjatywa, która umożliwia także multidyscyplinarną współpracę z innymi klinikami i instytutami.