Badamy molekularne mechanizmy prowadzące do neurodegeneracji w chorobie Alzheimera (AD), Parkinsona (PD) oraz Huntingtona (HD). Wykorzystujemy hodowle komórek ludzkich i zwierzęcych, a także modele ryb i myszy. Niedawno wykazaliśmy, że zanik neuronów w modelu choroby Parkinsona u ryb danio pręgowanego (Danio rerio, zebrafish) z mutacją w genie pink1 można powstrzymać poprzez zahamowanie napływu jonów wapnia do mitochondriów. Dążymy do zidentyfikowania białek wrażliwych na jony wapnia, które uczestniczą w patogenezie tej choroby.
Podsumowanie badań
Choroba Parkinsona to nieuleczalne schorzenie neurodegeneracyjne. Jej charakterystycznymi cechami są agregacja α-synukleiny oraz degeneracja neuronów dopaminergicznych. Zarówno w modelach zwierzęcych PD, jak i w komórkach pacjentów, obserwuje się zaburzenia homeostazy wapniowej. Nasze badania koncentrują się na mechanizmach zależnych od jonów Ca²⁺, które odgrywają kluczową rolę w rozwoju tej choroby.
Wyróżnia się trzy główne postacie PD:
- najczęstszą – postać sporadyczną o nieznanym podłożu,
- rodzinną – wywołaną mutacjami w genach takich jak PINK1 czy LRRK2,
- środowiskową – spowodowaną ekspozycją na toksyny, np. MPTP.
Nasze dotychczasowe badania wykazały, że degenerację neuronów dopaminergicznych w modelu danio pręgowanego z mutacją w genie pink1 lub po ekspozycji na MPTP można ograniczyć poprzez inaktywację mitochondrialnego uniportera wapniowego (MCU). Inne niezależne badania wykazały, że hamowanie MCU chroni neurony także w przypadku mutacji w genie LRRK2.
Jeżeli tak różnorodne czynniki wywołujące PD mają wspólny mianownik związany z aktywnością MCU, kluczowe jest wyjaśnienie jaki jest mechanizm tego zjawiska. Zakładamy, że inaktywacja MCU, która chroni neurony dopaminergiczne, wywołuje zmiany w ekspresji określonych genów. Naszym celem jest zidentyfikowanie tych genów, kodowanych przez nie białek oraz komórek, w których zachodzi ich ekspresja. Może to pomóc zrozumieć mechanizmy neuroprotekcyjne.
Znaczenie naukowe
- Zidentyfikujemy geny, które ulegają regulacji (aktywacji lub represji), gdy jony wapnia nie mogą wnikać do mitochondriów przez MCU.
- Określimy komórki, w których funkcjonują białka kodowane przez te geny.
- Odkryte geny i białka mogą okazać się przydatnymi markerami diagnostycznymi we wczesnych, przedobjawowych etapach PD oraz stanowić punkt wyjścia do opracowania nowych strategii terapeutycznych.
Plany badawcze
Po zidentyfikowaniu genów oraz typów komórek, w których blokada napływu jonów wapnia do mitochondriów wpływa na przeżycie neuronów dopaminergicznych, planujemy potwierdzić ten mechanizm w modelach zwierzęcych, takich jak danio pręgowany.
Komentarz
„Zarówno w modelach zwierzęcych choroby Parkinsona, Alzheimera i Huntingtona, jak i w komórkach pacjentów z tymi chorobami, występują zaburzenia homeostazy wapniowej. Badania nad tymi procesami mogą doprowadzić do odkrycia wspólnych mechanizmów patologicznych w chorobach neurodegeneracyjnych.”— mówi prof. Jacek Kuźnicki
Graficzne podsumowanie hipotezy badawczej przedstawia, w jaki sposób inaktywacja mitochondrialnego uniportera wapniowego (MCU) może chronić neurony dopaminergiczne. Ilustracja: dr Ewelina Latoszek
Ta grupa ma 183 publikacji i preprintów.
Przeglądaj publikacje →
Kierownik Laboratorium
prof. dr hab. Jacek Kuźnicki
Starsi badacze
dr hab. Vladimir Korzh
Postdocy
dr Weronika Skarżyńska
dr Narges Sotoudeh
dr Krystyna Żyżyńska-Galeńska
Doktoranci
mgr Razieh Amini
mgr Sofiia Baranykova
mgr Mrudula Dileep
Asystant naukowy
mgr Aleksandra Moskal
Wolontariusze
dr hab. Magdalena Czeredys, Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. Mirosława Mossakowskiego Polskiej Akademii Nauk (IMDiK PAN)
dr Iga Wasilewska, Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. Mirosława Mossakowskiego Polskiej Akademii Nauk (IMDiK PAN)
Technicy
Monika Matuszczyk (pół etatu)
Specjalista ds. Wsparcia Laboratorium
mgr Dominika Dubicka-Boroch
STOPNIE I TYTUŁY NAUKOWE
1993 Profesura, nadana przez Prezydenta RP
1987 Habilitacja, Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN
1980 Doktorat, Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN
1976 Magisterium, Uniwersytet Warszawski, Wydział Biologii
DOŚWIADCZENIE ZAWODOWE
2001-obecnie Profesor, Kierownik Laboratorium Neurodegeneracji w Międzynarodowym Instytucie Biologii Molekularnej i Komórkowej (MIBMiK) w Warszawie
2020-2022 Przewodniczący Rady Narodowego Centrum Nauki, członek Rady w l. 2018-2022
2001-2018 Dyrektor MIBMiK; luty-grudzień 2018 p.o. dyrektora MIBMiK
2017-2018 Zastępca Przewodniczącego Rady Kuratorów Wydziału II Nauk Biologicznych i Rolniczych PAN
2000-2001 Dyrektor Centrum Doskonałości Phare Sci-Tech II pn. Centrum badań nad mechanizmami neurodegeneracji w Instytucie Nenckiego PAN
1999-2001 p.o. dyrektora MIBMiK; organizator i Dyrektor Polskiego Programu Stulatków
1996-2002 Kierownik Pracowni Białek Wiążących Wapń w Instytucie Nenckiego PAN; profesor w l. 2002-2014 tamże
1991-1992 Zastępca dyrektora ds. naukowych Instytutu Nenckiego PAN
1986-1992 Profesor nadzwyczajny i kierownik Pracowni Białek Wiążących Wapń w Instytucie Nenckiego PAN
1984-1985 Pracownik naukowy w Instytucie Nenckiego PAN
1980 - 1981 Adiunkt w Instytucie Nenckiego PAN
1976-1980 Doktorant w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN w Warszawie
DOŚWIADCZENIE NAUKOWE ZDOBYTE ZA GRANICĄ
2018, lipiec Wizytujący profesor, H. Burgess Lab, National Institute of Child Health and Human Development, Bethesda, USA
2015, lipiec Wizytujący profesor, W. Harris Lab, University of Cambridge, Wielka Brytania
2014, lipiec Wizytujący profesor, B.E. Snaar-Jagalska Lab, Leiden University, Holandia
1992-1995 Wizytujący professor, D. Jacobowitz Lab, National Institute of Mental Health, Bethesda, USA
1981-1984 Postdok, E.D. Korn Lab, National Institute of Heart, Lung and Blood, Bethesda, USA
CZŁONKOSTWO W NAUKOWYCH TOWARZYSTWACH, ORGANIZACJACH I PANELACH
2020-obecnie - ekspert zewnętrzny w obszarze biotechnologii, Sieć Badawcza Łukasiewcz - PORT Polski Ośrodek Rozwoju Technologii
2020-obecnie - członek rzeczywisty Polskiej Akademii Nauk
2016-2021 - członek Międzynarodowego Komitetu Doradczego Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego
2011-obecnie - członek Międzynarodowej Rady Ekspertów w Centrum Badań i Edukacji State Key Laboratory of Molecular and Cellular Biology (SKL) w Ukrainie
2011-2014 - członek Komitetu Polityki Naukowej w Ministerstwie Nauki i Szkolnictwa Wyższego, rotacyjny przewodniczący Komitetu w okresie lip-gru 2012
2008-2022 - członek Zarządu Europejskiego Towarzystwa Wapniowego, członek Towarzystwa od 1997
2008-2018 - członek Rady Dyrektorów Konsorcjum Biocentrum Ochota; rotacyjny prezes w okresach lip-gru 2016, lip-gru 2013, lip-gru 2010
2006-2011 - członek Grupy Doradczej 7. PR ds. Zdrowia w Komisji Europejskiej w Brukseli
2004-2019 - członek korespondent Polskiej Akademii Nauk
2004-present - honorowy przewodniczący i współzałożyciel Fundacji BioEdukacji
2002-present - przewodniczący Rady Programowej BioCentrum Edukacji Naukowej
1993-2014 - członek Rady Naukowej Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN
1996-1998 & 2000-2002 - zastępca przewodniczącego Komitetu Biotechnologii PAN
1989-1991 - Sekretarz Generalny Polskiego Towarzystwa Biochemicznego, członek od 1977
WYRÓŻNIENIA, NAGRODY I ODZNACZENIA
2018 - Medal Pamiątkowy z okazji 100-lecia Instytutu Nenckiego za wybitny wkład w rozwój tego Instytutu, wspieranie jego działalności, kształtowanie wizerunku i budowanie wspólnego sukcesu
2013 - Kryształowa Brukselka za wybitne osiągnięcia uzyskane w 7. Programie Ramowym Badań i Rozwoju Technologicznego Unii Europejskiej
2013 - Nagroda Wydziału II Nauk Biologicznych i Rolniczych PAN za serię prac nt. β-kateniny
2011 - Nagroda im. J. Konorskiego za najlepszą polską pracę badawczą z dziedziny neurobiologii przyznawaną przez Polskie Towarzystwo Badań Układu Nerwowego i Komitet Neurobiologii PAN
2008 - Krzyż Oficerski Orderu Odrodzenia Polski przyznany przez Prezydenta RP
2004-2007 - Subsydium profesorskie Fundacji na rzecz Nauki Polskiej
2003 - Nagroda Prezesa Rady Ministrów za wybitne osiągnięcie naukowe
2001 - Nagroda Naukowa Wydziału Nauk Biologicznych PAN za pracę dot. białek wiążących wapń
1998 - Krzyż Kawalerski Orderu Odrodzenia Polski przyznany przez Prezydenta RP
1987 - Nagroda Polskiego Towarzystwa Anatomicznego za artykuł opublikowany w „Postępach Biologii Komórki”
1986 - Nagroda im. Skarżyńskiego Polskiego Towarzystwa Biochemicznego za najlepszy artykuł przeglądowy opublikowany w „Postępach Biochemii”
1977 - Nagroda im. Mozołowskiego Polskiego Towarzystwa Biochemicznego dla wybitnego młodego biochemika
1977 - Nagroda im. Parnasa Polskiego Towarzystwa Biochemicznego za najlepszy artykuł biochemiczny
1976 - Dyplom magisterski Magna cum laude Uniwersytetu Warszawskiego
DOKTORATY OBRONIONE POD KIERUNKIEM KIEROWNIKA LABORATORIUM
A. Filipek, J. Kordowska, U. Wojda, J. Hetman, M. Palczewska, M. Nowotny, K. Billing-Marczak, Ł. Bojarski, W. Michowski, K. Misztal, M. Figiel, K. Honarnejad, A. Jaworska, K. Gazda, F. Maciąg, J. Jędrychowska, I. Wasilewska, RK. Gupta.