Alzheimerova nemoc (Alzheimer’s disease - AD) je chronické neurodegenerativní onemocnění, jež způsobuje postupné zhoršování paměti, intelektu a změny chování postiženého pacienta. Mozková tkáň podléhá patologickým změnám ve formě hromadění β-amyloidního plaku (Aβ) a hyperfosforylovaného proteinu Tau. Pro studium AD se v současnosti využívají geneticky modifikované buněčné linie i zvířecí modely, které však nejsou schopny plně rekapitulovat všechny aspekty patologie lidského CNS. Rozvoj biologie kmenových buněk a možnosti jejich získání přímo z pacientů jsou proto velkým příslibem modelování komplexních neurodegenerativních nemocí včetně AD. Recentně bylo ukázáno, že buněčné přeprogramování pacientských buněk do indukovaných pluripotentních kmenových buněk (iPSCs) a následná kultivace tzv. „Cerebrálních organoidů“ in vitro poskytuje nadějnou metodu pro bližší poznání Alzheimerovy choroby (Kim et al., 2015). Tyto 3D kultury Alzheimerovy choroby vykazují klíčové události patogeneze AD, včetně agregace Aβ a hromadění hyperfosforylovaného proteinu Tau a představují tak jedinečný nástroj pro výzkum AD. V České republice takovýto model prozatím nebyl ustaven.
Cílem této práce je vytvořit model 3D cerebrálních organoidů pro studium Alzheimerovy choroby přímo z buněk pacientů a ověřit, zda funkčně rekapitulují znaky AD. V první fázi projektu bude probíhat optimalizace protokolů pro kultivaci 3D cerebrálních organoidů z kmenových buněk, ve druhé fázi pak funkčně ověříme, zda námi ustanovený buněčný model rekapituluje patologii Alzheimerovy choroby. Nad rámec tohoto projektu budou vykultivované 3D cerebrální organoidy sloužit k potvrzení hypotéz týkajících se zastoupení gangliosidů v procesu stárnutí a vzniku AD.

Klíčová slova: 3D organoidy, Alzheimerova choroba, indukované pluripotentní kmenové buňky, neurodiferenciace, neurodegenerativní poruchy

Publications