"Personaalne uurimistoetus" projekt PUT110
PUT110 "Neuroprotektiivse peptiidi terapeutiline potentsiaal ja toimemehhanism (1.01.2013−31.12.2016)", Urmas Arumäe, Tallinna Tehnikaülikool, Matemaatika-loodusteaduskond.
PUT110
Neuroprotektiivse peptiidi terapeutiline potentsiaal ja toimemehhanism
Therapeutic potential and mechanism of action of the neuroprotective peptide
1.01.2013
31.12.2016
Teadus- ja arendusprojekt
Personaalne uurimistoetus
Otsinguprojekt
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
3. Terviseuuringud3.1. BiomeditsiinB726 Kliiniline bioloogia 3.1. Biomeditsiin (anatoomia, tsütoloogia, füsioloogia, geneetika, farmaatsia, farmakoloogia, kliiniline keemia, kliiniline mikrobioloogia, patoloogia)100,0
PerioodSumma
01.01.2013−31.12.201356 400,00 EUR
01.01.2014−31.12.201456 400,00 EUR
01.01.2015−31.12.201556 400,00 EUR
01.01.2016−31.12.201656 400,00 EUR
225 600,00 EUR

Oleme leidnud rakkuläbiva peptiidi mis tõhusalt kaitseb dopamiinergilisi neuroneid in vitro, aga ka Parkinsoni haiguse (PD) neuroprotektiivsel 6-OHDA mudelil in vivo. Tahame nüüd testida seda peptiidi neurorestoratiivsel PD 6-OHDA mudelil kus peptiid manustatakse nädalaid pärast 6-OHDA kahjustuse tekitamist. Tahame testida peptiidi ka neuroprotektiivsel ja neurorestoratiivsel isheemilise ajurabanduse mudelil in vivo. Oma väiksuse ja rakkuläbivuse tõttu võib peptiid läbida ka vere-aju barjääri ja seega olla manustatud süsteemselt, mitte intrakraniaalselt. Tahame manustada peptiidi ajju nina kaudu mõlema haiguse mudelil. Neurorestoratiivseid süsteemselt manustatavaid ajuravimeid pole veel saadaval. Planeeritud loomamudelid tuleb Geenitehnoloogia Instituudis tööle panna, kasutan selleks oma kontakte Helsingi Ülikooliga kus neid aktiivselt kasutatakse. Peptiidi toimemehhanismi planeerime uurida in vitro rakumudelitel.
We have found a cell-penetrating peptide that potently protects dopaminergic neurons in vitro and in vivo in the neuroprotective 6-OHDA model of Parkinson’s disease (PD). I now plan to study the therapeutic potential of this peptide on the neurorestorative rat model of PD where the peptide is given weeks after 6-OHDA. The peptide will also be tested on the neuroprotective and neurorestorative models of cerebral ischemia. Due to its small size and cell-penetrating properties the peptide could pass the blood-brain barrier and thus be delivered systemically, not intracranially. Systemic delivery of the peptide into the brain via nasal route will be tested on both disease models. No neurorestorative systemically applicable drugs are yet available. These in vivo models will first be established in the Institute of Gene Technology using my close contacts in Helsinki where the models are in active use. The mechanism of neuroprotection of the peptide will be studied on the in vitro models.
Uurisime uute neurotroofiliste faktorite MANF ja CDNF närvirakke kaitsva toime mehhanisme neuronkultuuridel ja neuroloogiliste haiguste loomamudelitel. Need faktorid kaitsevad neuroneid ja ka ravivad juba tekkinud neuroloogilisi kahjustusi Parkinsoni haiguse loomamudelitel. MANFi ja CDNFi toimemehhanismist on aga praegu väga vähe teada, mis on oluline takistus nendele faktoritele põhinevate ravimite väljatöötamisel. Tuvastasime kaks struktuurimotiivi mis on nende valkude neuroneid kaitsvas toimes olulised: CXXC motiiv ja C-terminaalne KDEL-sarnane motiiv. Kummagi motiivi inaktiveerimisel kadus ka MANFi rakusisene neuroprotektiivne toime. Seega teame nüüd vähemalt kahte piirkonda nendel valkudel kuhu keskendada edasisi uurimisi. Näitasime ka et roti ajju süstitud CDNF kõrvaldatakse sealt kiiresti, osaliselt neuronite eneste poolt endotsütoosi teel. Leidsime et striaatumisse süstitud CDNF transporditakse dopamiinergiliste neuronite aksoneid pidi nende neuronite kehadesse. Just need neuronid degenereeruvad Parkinsoni haiguse korral, ja striaatumisse süstitud CDNF kaitseb neid Parkinsoni haiguse loomamudelitel. Need tulemused on samuti olulised CDNF-põhise teraapia väljatöötamisel. Uue projektina uurisime sümpaatiliste neuronite küpsemisel toimuvaid suuri geenimuutusi. Mikrokiipanalüüsil tuvastasime huvitava valimi geene millede tase muutus oluliselt neuronite küpsemisel. Nende geenide rolli neuronite arengus selgitame edasistel uuringutel.