Nová postgraduálna škola v Drážďanoch: Revolučný výskum bunkovej biológie!

Nová postgraduálna škola v Drážďanoch: Revolučný výskum bunkovej biológie!

Nová postgraduálna škola na Technickej univerzite v Drážďanoch (TUD) začne pracovať v roku 2026. S názvom GRK 3120 „Biomolekulové kondenzáty: Od fyziky k biologickým funkciám“ je vysoká škola financovaná Nemeckou výskumnou nadáciou (DFG) s rozpočtom približne 7 miliónov eur na päť rokov. Stredobodom záujmu kolégia sú biomolekulárne kondenzáty, ktoré fungujú ako bezmembránové štruktúry v bunkách a organizujú biologické procesy.

Medzi hlavné ciele výskumu patrí výskum fázových prechodov a kolektívnych interakcií biopolymérov. Tieto majú poskytnúť pohľad na základné životné procesy a ich medicínsky význam, najmä pre neurodegeneratívne ochorenia. Osobitná pozornosť sa venuje spolupráci medzi rôznymi vednými disciplínami s cieľom pochopiť komplexné mechanizmy spolupráce proteínov a makromolekúl.

Historický význam a interdisciplinárne prístupy

Drážďany majú historický význam vo výskume biomolekulových kondenzátov. Tieto štruktúry pôvodne objavili Anthony Hyman a Clifford Brangwynne. Nová postgraduálna škola bude úzko spolupracovať s Leibnizovým inštitútom pre výskum polymérov (IPF), Inštitútom Maxa Plancka pre molekulárnu bunkovú biológiu a genetiku (MPI-CBG) a Helmholtzovým centrom Dresden-Rossendorf (HZDR). Podporou doktorandov sa posilňuje interdisciplinárny výskum medzi oblasťami biológie, fyziky a výskumu polymérov.

Profesor Jens-Uwe Sommer, hovorca vysokej školy a profesor teórie polymérov na TUD, zdôrazňuje dôležitosť tohto projektu pre vedeckú komunitu. Rozvoj robustnej siete v bunkovej biológii, biochémii a fyzike by mal ďalej posunúť výskum biologických funkcií a ich porúch, ako sú neurodegeneratívne ochorenia.

Neurodegeneratívne ochorenia a biomolekulárne kondenzáty

V posledných rokoch sa výskum biomolekulárnych kondenzátov ukázal ako obzvlášť dôležitý pre pochopenie neurodegeneratívnych chorôb. Eukaryotické bunky využívajú tieto bezmembránové zostavy proteínov a nukleových kyselín na vytvorenie prostredia špecifického pre organely. Proces separácie fáz kvapalina-kvapalina (LLPS) hrá ústrednú úlohu, najmä v neurónoch, ktoré sa vyznačujú špecifickými štrukturálnymi znakmi.

Počas vývoja neurodegeneratívnych ochorení tieto biomolekulárne štruktúry často stuhnú. Tieto javy možno pozorovať napríklad pri amyotrofickej laterálnej skleróze (ALS) a frontotemporálnej demencii (FTD), kde mutácie proteínov viažucich RNA (RBP) ovplyvňujú fázové prechody a môžu viesť k tvorbe patologických agregátov. Fázová separácia hrá kľúčovú úlohu aj pri Huntingtonovej chorobe a tauopatiách, ktoré sú spojené s neurofibrilárnymi spleťami.

V univerzitných nemocniciach, napríklad pod vedením Prof. Dr. Jonasa Hospa vo Freiburgu, prebieha výskum vývoja a validácie biomarkerov na včasnú diagnostiku chorôb, ako je Alzheimerova choroba. Tieto multimodálne biomarkery zahŕňajú zobrazovacie techniky, CSF a analýzy séra, ktoré by spolu mali umožniť presné podtypovanie a kontrolu terapie s cieľom optimalizovať nové prístupy k liečbe.

Ako ďalší dôležitý aspekt sa zdôrazňuje výskum neuroimunologických mechanizmov podieľajúcich sa na Alzheimerovej chorobe a iných poruchách pamäti. Zriadenie „Freiburského pamäťového registra“ pre systematické zaznamenávanie biomarkerov je sľubnou iniciatívou, ktorá prináša do hry aj multidisciplinárnu spoluprácu s inými klinikami a ústavmi.