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
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.
DEVIATOV, A., I. KOZLOV, V. DAS
Differentiation of SH-SY5Y Cells into Cortical Neuron-like Cells for Tauopathy Modeling and Seeding Assays. Molecular Neurobiology. 2025, ISSN: 0893-7648, PMID: 40467940,  PDF.
DEVIATOV, A., I. KOZLOV, V. DAS
Differentiation of SH-SY5Y Cells into Cortical Neuron-like Cells for Tauopathy Modeling and Seeding Assays. Molecular Neurobiology. 2025, ISSN: 0893-7648, PMID: 40467940,  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