Računalni uvid u razvoj neurodegeneracije uslijed COVID-19 infekcije
Glavni istraživač
Predloženi projekt okuplja stručan tim istraživača s bogatim iskustvom u računalnim tehnikama povezanim s monoaminergičkim sustavima mozga. Cilj je pružiti molekularne i mehanističke uvide u neurodegeneraciju izazvanu COVID-19 infekcijom, uznemirujući medicinski problem koji se trenutno široko raspravlja u literaturi. Projekt je zajednički napor grupa pod vodstvom dr. Roberta Vianella (Hrvatska) i dr. Janeza Mavrija (Slovenija), oslanjajući se na njihovu dokazanu sposobnost suradnje i kvalitetu dosadašnjih rezultata. Projekt je fokusiran na dva izoenzima monoaminske oksidaze, MAO A i MAO B, koji reguliraju razine neurotransmitera u mozgu te predstavljaju središnju metu farmakoloških intervencija za neurodegeneraciju u posljednjih 60 godina. Naš pristup oslanja se na korištenje niza računalnih metoda za ispitivanje utjecaja proteina šiljka različitih varijanti SARS-CoV-2 virusa na aktivnost MAO enzima, temeljem kliničkih rezultata po kojima oko 36% pojedinaca zaraženih COVID-19 virusom pokazuje neurološke simptome. To uključuje predviđanje afiniteta vezanja proteina šiljka za MAO i usporedbu s onima za ACE2 receptore, koje virus koristi za ulazak u stanice domaćina, a kako bi se procijenila izglednost formiranja kompleksa između proteina šiljka i MAO enzima. Ovi kompleksi bit će ispitani za njihov utjecaj na (i) katalitičku aktivnost MAO prema različitim neurotransmiterima, (ii) efikasnost kliničkih inhibitora za inaktivaciju MAO, (iii) sposobnost L-DOPA povećanju razina dopamina, te (iv) obnovu MAO funkcionalnosti molekularnim kisikom, koji reaktivira FAD koenzim i proizvodi H2O2, signalnu molekulu koja doprinosi neurodegeneraciji. Uspoređujući rezultate za izvorne enzime s onima koji uključuju komplekse s proteinima šiljka, nadamo se istaknuti bilo kakvu potencijalnu povezanost između bolesti mozga i SARS-CoV-2 infekcija, što će izgledno potaknuti daljnja klinička istraživanja, olakšavajući time rano dijagnosticiranje i pravovremene terapijske intervencije.