STEM CELLS AND DISEASE MODELLING

Výzkumné zaměření

• Výzkumný tým Stem Cell Disease Modeling (SCDM) staví na dlouhodobých zkušenostech s lidskými pluripotentními kmenovými buňkami, jejich kultivací a diferenciací.
• Současné zaměření týmu je zaměřeno na využití lidských pluripotentních kmenových buněk k modelování lidských onemocnění se zvláštním zaměřením na roli tkáňově specifických progenitorů/kmenových buněk při rozvoji onemocnění. Zaměřujeme se na odhalování patologií v drahách vedoucích ke změně buněčného osudu s následkem selhání tkáně. Dále hledáme nové strategie ke zlepšení patologického účinku na osud progenitorů či kmenových buněk. Zaměřujeme se především na procesy podílející se na rozvoji kardiomyopatie a srdečního selhání u monogenních genetických onemocnění, jako je Duchennova svalová dystrofie, katecholinergní polymorfní komorová tachykardie a dále na procesy spojené s patologickými změnami hematpoetické diferenciace u genetických onemocnění, jako je Nijmegen Breakage Syndrome. Naše skupina využívá přeprogramované lidské buňky pacientů i lidské embryonální kmenové buňky s upraveným genomem k vytváření modelů monogenních onemocnění zahrnujících kardiomyopatii a patologickou krvetvorbu „na misce“. Tým také doplňuje modelování založené na kmenových buňkách o analýzu zvířecích modelů i vzorků lidských pacientů. Tým SCDM také vyvinul novou technologii použití mikroskopu atomových síl pro analýzu mechanoelektrické vazby u srdečního syncytia vyrobeného z kmenových buněk odvozených z pacientů.

Hlavní cíle

• Stanovit rozsah a mechanismus úbytku srdečních a kardiovaskulárních progenitorů a deplece kmenových buněk u pacientů trpících kardiomyopatií s genetickým pozadím.
• Stanovit účinek změn metabolismu, signalizace a poškození/opravy DNA na určení osudu kmenových buněk/progenitorových buněk vedoucích k selhání tkáně pomocí lidských pluripotentních kmenových buněk sodvozených od pacientů nebo onemocnění.

Technologické vybavení

• Reprogramování pacientských buněk na kmenové pluripotentní buňky – tvorba modelu onemocnění
• Editace genomu lidských embryonálních kmenových buněk
• Biosenzor pro analýzu arytmogenicity léků založený na spojení kardiomyocytů odvozených z lidských pluripotentních kmenových buněk s mikroskopem atomárních sil na mikroelektrodovém poli
• Konfokální mikroskopie
• Histologická analýza
• Elektrofyziologická analýza excitabilních buněk.