Přejít k hlavnímu obsahu

Translační modely onemocnění a neurodegenerace

Laboratoř experimentální medicíny
Juniorská výzkumná skupina

Naše skupina Translační modely onemocnění a neurodegenerace zkoumá molekulární a buněčné mechanismy, které vedou k neurodegenerativním onemocněním, včetně Parkinsonovy choroby, Alzheimerovy choroby a frontotemporálních demencí. Studujeme, jak se proteiny spojené s onemocněním chybně skládají, agregují a šíří a jak tyto děje přispívají k dysfunkci neuronů a progresi onemocnění.

Naším cílem je nalézt strategie, které mohou tyto patologické procesy zpomalit nebo jim zabránit. Naše práce zahrnuje přístupy založené na peptidech a malých molekulách i nově se rozvíjející technologie, jako je cílená degradace proteinů, se zaměřením na modulaci agregace proteinů, neurozánětlivé signalizace a dalších mechanismů klíčových pro neurodegeneraci. Velký důraz klademe na propojení mechanistických poznatků s translačními aplikacemi prostřednictvím vývoje biomarkerových platforem, které dokážou odhalit časné molekulární změny a podpořit hodnocení léčby.

Využíváme rozmanité experimentální systémy, včetně neuronů odvozených z iPSC, 3D neurálních kultur, organoidů, mikrofluidních kokultivačních platforem a zavedených modelů u hlodavců. Tyto vzájemně se doplňující přístupy nám umožňují získat komplexní porozumění mechanismům onemocnění a přispívat k vývoji účinných diagnostických nástrojů a léčby modifikující průběh onemocnění.

Oblasti výzkumu
  • Mechanismy agregace a šíření proteinů
    Studujeme, jak vznikají agregáty tau a α-synukleinu, jak mutace mění jejich strukturu a jak se tyto útvary šíří nervovým systémem.
  • Cílená modulace proteinů vyvolávajících onemocnění
    Navrhujeme a hodnotíme peptidové inhibitory a nízkomolekulární modulátory cílené na motivy určující onemocnění, jako je oblast VQIVYK proteinu tau a doména NAC α-synukleinu, a rovněž strategie zaměřené na BTK včetně přístupů PROTAC.
  • Funkční biomarkery pro časnou detekci
    Rozvíjíme testy amplifikace zárodků (RT-QuIC a IP/RT-QuIC) k detekci a charakterizaci patologických zárodků tau a α-synukleinu ve vzorcích pacientů s cílem zpřesnit diagnostiku a zlepšit monitorování léčby.
  • Buněčné a tkáňové modely relevantní pro člověka
    Využíváme neurony odvozené z iPSC, 3D neurální kultury, organoidy a mikrofluidní modely hematoencefalické bariéry (BBB) k napodobení mechanismů onemocnění a hodnocení léčebných intervencí ve fyziologicky relevantním prostředí.
  • Translační farmakologie a repozicování léčiv
    Zkoumáme kinázami řízené dráhy, včetně BTK, a posuzujeme repozicovaná protinádorová a cílená léčiva z hlediska jejich významu pro mechanismy neurodegenerativních onemocnění.
Aktuální projekty
  • Peptidové inhibitory cílené na aktivitu α-synukleinových zárodků (seeds)
    Vývoj a validace peptidových inhibitorů zaměřených na oblast NAC v buněčných modelech, testech zárodků odvozených od pacientů a myších modelech synukleinopatií.
  • Profilování inhibitorů s ohledem na mutace tau
    Zkoumání, jak specifické mutace tau mění jeho agregační chování, a určení, které látky cílené na motiv VQIVYK jsou nejúčinnější proti formám patologie tau podmíněným mutacemi.
  • Platformy biomarkerů založené na zárodcích
    Využití automatizované imunoprecipitace a postupů RT-QuIC k analýze zárodků α-synukleinu a tau v klinických vzorcích, propojující biologii zárodků s testováním léčiv.
  • Pokročilé iPSC a 3D modely onemocnění
    Vytváření a využití neuronálních systémů odvozených z iPSC, organoidů a uměle sestavených 3D kokultur k testování agregace, šíření, neurozánětu a odpovědí na cílenou léčbu.
  • Vývoj léčiv cílených na BTK
    Návrh a hodnocení inhibitorů BTK a degraderů PROTAC zaměřených na BTK a posouzení jejich vlivu na neurozánětlivou signalizaci a patologii spojenou s agregací.
Vybrané publikace
ALLADI, C., I. KOZLOV, P. SKOUPILOVÁ, L. MALINA, S. ROY, V. DAS
Structural and functional insights into the selective inhibition of mutant tau aggregation by purpurin and oleocanthal in frontotemporal dementia. Protein Science. 2025, 34(9), e70240, ISSN: 0961-8368, PMID: 40862394,  PDF.
ALLADI, C., I. KOZLOV, P. SKOUPILOVÁ, L. MALINA, S. ROY, V. DAS
Structural and functional insights into the selective inhibition of mutant tau aggregation by purpurin and oleocanthal in frontotemporal dementia. Protein Science. 2025, 34(9), e70240, ISSN: 0961-8368, PMID: 40862394,  PDF.
DAS, V., L. DIOMEDE, L. MALINA, M. MOSCONI, N. ANNADURAI
Intrinsic aggregation and propagation of unmodified tau peptides: R2R3 as a minimal model system. Biophysical Journal. 2025, ISSN: 0006-3495 , PMID: 40515399,  PDF.
Volná místa
2 Chemická biologie a experimentální terapie
Projekt: The role of tumor hypoxia in the emergence of acquired resistance to drugs aimed at microtubules
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: 1 místo v prezenční formě studia
Projekt: The role of tumor hypoxia in the emergence of acquired resistance to drugs aimed at microtubules
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Doktorské studium
Souhrn: 1 místo v prezenční formě studia
8 Molekulární a translační medicína
Projekt: Generation of 3D human neuronal cultures: application to modeling CNS diseases
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Magisterské studium
Souhrn: -
Projekt: Generation of 3D human neuronal cultures: application to modeling CNS diseases
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Magisterské studium
Souhrn: -
Projekt: Biochemical and cellular analysis of amyloid staining agents in models of tauopathies and synucleopathies
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Magisterské studium
Souhrn: -
Projekt: Biochemical and cellular analysis of amyloid staining agents in models of tauopathies and synucleopathies
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Magisterské studium
Souhrn: -
Projekt: Investigating Effects of Aggregates of Intrinsically Disordered Proteins on Microglia: Implication for Neurodegenerative Diseases
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Magisterské studium
Souhrn: -
Projekt: Investigating Effects of Aggregates of Intrinsically Disordered Proteins on Microglia: Implication for Neurodegenerative Diseases
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Magisterské studium
Souhrn: -
Projekt: Efficacy of Bruton Tyrosine Kinase Inhibitors Against Neuroinflammation in Neurodegenerative Diseases
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Magisterské studium
Souhrn: -
Projekt: Efficacy of Bruton Tyrosine Kinase Inhibitors Against Neuroinflammation in Neurodegenerative Diseases
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 1
Určeno pro: Magisterské studium
Souhrn: -
3 Molecular and Translational Medicine
Projekt: Systems approaches to understanding aging and neurodegeneration
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Role of axonal transport and pathology in neurodegeneration
Vedoucí: Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 2
Určeno pro: Doctoral training
Projekt: Research and development of agents for cancer, neurodegenerative and infectious diseases
Vedoucí: De Sanctis Juan Bautista Ph.D., Hajdúch Marián M.D., Ph.D., Džubák Petr M.D., Ph.D., Urban Milan Ph.D., Das Viswanath M.Sc., Ph.D.
K dispozici: 5
Určeno pro: Doctoral training