Alzheimerova nemoc (AN) je nejběžnější příčinou demence (60-80% případů) u starší populace po celém světě. Současný výzkum podporuje myšlenku, že agregace bílkovin iniciuje nástup Alzheimerovy choroby. Navzdory velkému množství dostupné literatury a studií zůstávají mechanismus patogeneze, spolehlivé klinické markery progrese a potenciální léčba AN neznámé. Pokročilé techniky hmotnostní spektrometrii otevírají nové možnosti ke studiu biomarkerů AN. V rámci projektu bude hmotnostní spektrometrie aplikována k analýze podrobně charakterizované sady klinických vzorků (tj. mozkové tkáně, mozkomíšního moku, séra) ze zvířecího experimentálního modelu stárnutí a také od účastníků longitudinální studie s biomarkery AN a dobrovolníků podstupujících neurochirurgický zákrok. Projekt se zabývá především studiem aktuálních hypotéz patogeneze AN vlivem přímé nebo zprostředkované imunitní odezvy a zánětu, k čemuž využívá stanovení zánětlivých proteinů a membránových lipidů. Souběžně počítá s vytvořením knihovny indukovaných pluripotentních kmenových buněk a také adekvátního in vitro modelu s využitím mozkových organoidů kultivovaných z lidských embryonálních kmenových buněk jako vhodného nástroje pro testování hypotéz. Navržená kombinace studia biomarkerů pomocí hmotnostní spektrometrie a buněčného modelu k testování hypotéz má potenciál transformovat oblast výzkumu AN.; Alzheimer's disease (AD) is the most common cause of dementia (60-80% of cases) in elderly population worldwide. The current body of research supports the concept that protein aggregation initiates the onset of AD. However, in spite of the large number of available literature and studies, a mechanism of pathogenesis, reliable clinical markers of progression and potential treatment for Alzheimer's disease remain elusive. Advanced analytics based on mass spectrometry opened new avenues for discovery and evaluation of disease biomarkers. Here we propose to apply the technology to a well-characterized set of clinical samples (i.e. brain tissue, cerebrospinal fluid, serum) from animal models and from participants of longitudinal study on aging with AD biomarkers and from cognitively healthy volunteers. We specifically aim to investigate the emerging neuroinflammation hypothesis via determination of inflammatory proteins and membrane lipids. In parallel, we plan to establish a library of induced pluripotent stem cells and neuronal stem cells and an adequate in vitro model based on cerebral organoids derived from human embryonic stem cells and suitable for hypothesis testing. The proposed a mass spectrometry based biomarker discovery and cell biology based model has potential to transform the field of AD research.

Clinically relevant biochemical, immunological and cellular biomarkers of Alzheimer's disease and aging

Doba řešení: 2019-2023

Obsahuje literaturu