Niemann-Pick-ova bolest tipa C (NPC) smrtna je rijetka nasljedna lizosomska bolest nakupljanja koja uglavnom pogađa djecu. Uzrokovana je mutacijama u genu NPC1 ili NPC2, što dovodi do nakupljanja slobodnog kolesterola i drugih lipida u kasnim endosomima/lizosomima. Molekularni detalji bolesti još uvijek nisu poznati, a trenutna terapija samo ublažava simptome.

U ovom projektu ćemo testirati hipotezu da lipidna dishomeostaza u NPCu mijenja biofizička svojstva membrana uzrokujući neispravno sortiranje proteina/lipida i transport vezikula endosoma. Cilj projekta je otkriti patološke promjene u biogenezi endosoma u bolesti NPC koje doprinose fenotipu i koje predstavljaju ključne lipidne/proteinske signale ovog procesa.

• Prvo, koristeći naše nedavno razvijene fluorescentne probe i fluorescentnu slikovnu konfokalnu mikroskopiju (FLIM), odredit ćemo napetost membrana u NPC1/2-KO u odnosu na HeLa stanice divljeg tipa.
• Drugo, analizirat ćemo proteom i lipidom kako bismo identificirali ključne molekule biogeneze endosoma koje su promijenjene u NPC1/2-KO stanicama te regulirane promijenjenom napetošću membrana.
• Treće, budući da bolest NPC pokazuje progresivnu neurodegeneraciju i neuroinflamaciju, dobivene rezultate ćemo translatirati u NPC1/2-mišjim neuronima, mikroglijama i astrocitima - moždanim stanicama primarno pogođenim u NPCu. Na kraju, dobivene rezultate ćemo validirati u fibroblastima NPC1/2 pacijenata i u ljudskim NPC1 moždanim stanicama dobivenim iz CRISPR/Cas9-editiranih induciranih pluripotentnih matičnih stanica.

Ovo istraživanje će otkriti biološki relevantne lipide/proteine ​​koji sudjeluju u deregulaciji membranske napetosti i u promijenjenoj biogenezi endosoma u NPC bolesti. Ove molekule se mogu upotrijebiti za razvoj rane dijagnoze i/ili učinkovite terapije NPC bolesti. Stečena znanja u sklopu ovog projekta mogla bi imati širu primjenu, s obzirom da je disfunkcija endolizosoma karakteristična za niz drugih rijetkih kao i čestih neurodegenerativnih bolesti.

Cilj projekta

Cilj ovog projekta je otkriti specifične promjene proteina/lipida ovisne o NPC1/2 koje moduliraju napetost membrana duž endocitnog puta i biogenezu endosoma. testirat ćemo hipotezu da je biogeneza endosoma promijenjena u Niemann-Pickovoj bolesti tipa C i da promjene u napetosti membrana uzrokovane specifičnim promjenama lipida/proteina sudjeluju u ovom procesu.

• Cilj 1. Karakterizirati napetost membrana u NPC: analizirati napetost membrana na razini plazma membrane, ranih endosoma i kasnih endosoma/lizosoma u staničnom modelu NPC bolesti.
• Cilj 2. Identificirati ključne molekule biogeneze endosoma koje su regulirane promijenjenom napetosti membrana u staničnom modelu NPC.
• Cilj 3. Analizirati rezultate dobivene u NPC1/2-KO stanicama u različitim moždanim stanicama NPC mišjih modela.
• Cilj 4. Potvrditi dobivene nalaze u fibroblastima NPC pacijenata i u NPC ljudskim moždanim stanicama izvedenim iz CRISPR/Cas9 genski editiranih ljudskih iPSC stanica.

Usavršavanja

1. Božana Blažević, Tečaj za osposobljavanje osoba koje rade s pokusnim životinjama i životinjama za proizvodnju bioloških pripravaka, Veterinarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 23. -26.09.2024.
2. Lea Vidatić, Usavršavanje u analizi membranske napetosti koristeći flipper probe i FLIM, Zavod za biokemiju, Sveučilište u Ženevi, 29.09. – 5.10.2024.

Diseminacija

1. 8th Rijeka Forum on neurodegenerative diseases, Silva Katušić, pozvano predavanje, nalsov: Which comes first: neuroinflammation or neurodegeneration – the case of juvenille Alzheimer’s diseas, 16.09.2024 - 17.09.2024, Rijeka, Hrvatska.
2.  8th Rijeka Forum on neurodegenerative diseases, Lea Vidatić i Božana Blažević, poster prezentacija, nalsov: Neuroinflammation precedes neurodegeneration in a mouse model of Niemann-Pick type C disease, 16.09.2024 - 17.09.2024, Rijeka, Hrvatska.

Mišljenja, nalazi i zaključci ili preporuke navedene u ovom materijalu odnose se na autora i ne odražavaju nužno stajališta Hrvatske zaklade za znanost.