Na sledi napakam, ki usodno poškodujejo nevrone

Kako uravnavanje molekul ribonukleinske kisline vpliva na embrionalni razvoj in delovanje možganov in kako napake v stikih med proteini in RNK poškodujejo nevrone ter sprožijo nevrodegenerativne bolezni, kot je amiotrofična lateralna skleroza (ALS)? Za raziskovanje teh procesov v petletnem projektu RNP Dynamics bo vrhunski slovenski znanstvenik prof. dr. Jernej Ule od Evropskega raziskovalnega sveta (ERC) prejel 2,4 milijona evrov.



To je velik uspeh, saj so Uletov projekt RNP Dynamics (Multivalentne interakcije, ki prispevajo k dinamiki ribonukleoproteinskega kompleksa pri razvoju in boleznih možganov) na evalvacijskem panelu za genetiko, bioinformatiko in sistemsko biologijo izbrali za financiranje med več kot 600 projektnimi predlogi samo s področja ved o življenju. Na razpis je sicer prispelo več kot 2050 prijav, izbrali so jih 222.



Kot je pojasnil Ule, bodo bazične raziskave, povezane z danes še neozdravljivo nevrološko boleznijo ALS, temeljile na tehnikah, ki spremljajo celotne celične mreže stikov med molekulami. Raziskovali bodo spremembe v stikih z molekulami, ključnimi za dinamiko molekularnih kompleksov in zgodnji razvoj možganov. Proučevali bodo tudi, kako napake v stikih med proteini in RNK poškodujejo delovanje nevronov in tako sprožijo kompleksno bolezen, kot je ALS.
 

Bolezen motoričnih celic

Amiotrofična lateralna skleroza je napredujoča bolezen motoričnih gibalnih živčnih celic v možganski skorji. Najpogosteje se pokaže z oslabitvijo skupine mišic na enem od udov, nato postopno zajame sosednje mišice, začne ovirati govor, požiranje in dihanje. Fascikulacije oziroma trzljaji v mišicah, ki so posledica spontanega električnega proženja motoričnega nevrona, so pogosto prvi simptom. Značilni so še mišični krči, spastičnost, utrujenost, bolečine, izguba telesne teže, zaprtje in druge težave, ki se stopnjujejo z napredovanjem bolezni. Povprečna starost bolnikov ob postavitvi diagnoze je 58 let, redkeje zbolijo tudi mlajši. Po ocenah je pri nas približno 200 bolnikov, vsako leto bolezen odkrijejo pri okoli 50 ljudeh, pogosteje pri moških. Približno en bolnik od petih preživi pet let in le eden od desetih deset let.


 

Zapletena slika ALS

Glavna razloga za dosedanje neuspešne poskuse zdravljenja sta, da še niso pojasnjeni številni bazični procesi in da se bolezen na molekularni ravni začne najmanj deset let prej, preden se pokažejo klinični znaki. Takrat živčne celice večinoma že odmrejo in jih ni mogoče pozdraviti. Niti ugotovitev, da je v nastanek bolezni vpletenih več kot 30 genov, še ne pomaga rešiti zapletene genske slike ALS.

Spoznanja Uletove skupine bodo temelj za razvoj novih strategij za zdravljenje bolezni z uporabo molekul RNK. Ule, ki v Londonu sodeluje tudi s kliničnimi raziskovalci, je povedal, da se je odločil za tesnejše sodelovanje z raziskovalci na Kemijskem inštitutu, ker dobro pozna njihove vrhunske raziskave v strukturni biokemiji, zlasti o povezovanju med proteini. Ti bodo prispevali svoje znanje o zgradbi in interakcijah med molekulami, prav tako so vešči računalniškega modeliranja procesov v molekulah v človekovem organizmu.
 

Mednarodne povezave

Projekt ERC, dodeljen posameznemu raziskovalcu, temu omogoča, da si sam sestavi raziskovalno skupino. Jernej Ule jo bo oblikoval na Kemijskem inštitutu, ki bo kot ustanova gostitelj projekta, del raziskav pa bo potekal na Londonskem univerzitetnem kolidžu.

Na inštitutu pravijo, da je projekt izredno pomemben tako zanje kot za širši znanstveni prostor. Projekti ERC so namreč med najbolj zaželenimi, ker omogočajo raziskovalno svobodo in zagotavljajo dovolj sredstev in časa za razvoj ambicioznih konceptov. Izbirajo jih glede na prebojnost idej in odličnost prijaviteljev z vrhunskimi znanstvenimi objavami. Ta merila sta izpolnila že dva projekta Kemijskega inštituta. Prvega, z naslovom MaCChines, vodi prof. Roman Jerala, z najnovejšim, aktualnim pa ta raziskovalna ustanova tudi v svetu utrjuje svoj ugled v vedah o življenju in kemiji.



Prav tako KI po besedah direktorja dr. Gregorja Anderluha uspešno sodeluje v shemi Marie Curie Sklodowske za individualne štipendije. Na zadnjem razpisu so pridobili financiranje za dva projekta iz Indije in Italije, še tri pa bodo lahko prijavili na nacionalno komplementarno shemo. »Ti kadri, večinoma doktorski raziskovalci, tako v dobro opremljenem okolju in ob podpori izkušenih mentorjev pridobijo dragocene izkušnje in se lahko kdaj pozneje potegujejo tudi za prestižne projekte kot prof. Jernej Ule,« pravi Anderluh.