Badamy molekularne i komórkowe funkcje jonów wapnia, potasu i żelaza oraz ich rolę w rozwoju i w patologiach układu nerwowego. Koncentrujemy się przede wszystkim na neurodegeneracji w chorobie Parkinsona (PD), a także na encefalopatii padaczkowej, utracie słuchu oraz patologiach siatkówki. Wykorzystujemy hodowle ludzkich neuronów różnicowanych z iPSC (indukowanych komórek pluripotentnych) oraz modele danio pręgowanego.
Podsumowanie badań
Choroba Parkinsona (PD) jest nieuleczalnym schorzeniem neurodegeneracyjnym. Jej charakterystycznymi cechami są agregacja alfa-synukleiny oraz utrata neuronów dopaminergicznych. Coraz więcej danych wskazuje, że zaburzenia homeostazy wapnia i żelaza odgrywają kluczową rolę w patogenezie choroby. Na tej podstawie nasze badania koncentrują się na mechanizmach zależnych od tych jonów oraz procesach ferroptozy, które mogą przyczyniać się do rozwoju choroby Parkinsona.
Wyróżnia się trzy postacie PD. Najczęstsza z nich jest sporadyczna, pojawiająca się w późnych latach życia. Dwie pozostałe to rodzinna, wywołana mutacjami w genach takich jak PINK1 lub LRRK2 oraz środowiskowa, związaną z ekspozycją na czynniki toksyczne, takie jak MPTP czy rotenon.
Nasze badania wykazały, że inaktywacja mitochondrialnego uniportera wapniowego (MCU) ogranicza degenerację neuronów dopaminergicznych w modelach choroby Parkinsona, wywołanej mutacją genu pink1 lub działaniem MPTP. Inne badania wykazały, że hamowanie MCU chroni również neurony z mutacją w genie LRRK2.
Jeżeli różne czynniki prowadzące do PD mają wspólny mianownik związany z aktywnością MCU, kluczowe staje się wyjaśnienie mechanizmu tej ochrony. Zakładamy, że zablokowanie MCU aktywuje lub wycisza określone geny, co sprzyja przeżyciu neuronów dopaminergicznych. Głównym celem projektu jest identyfikacja tych genów i sprawdzenie, czy mają one związek z ferroptozą i czy mogą w przyszłości stanowić cele terapeutyczne w chorobie Parkinsona.
Znaczenie naukowe
- Wykazaliśmy, że utratę neuronów dopaminergicznych w modelach choroby Parkinsona u danio pręgowanego można opóźnić przez hamowanie mitochondrialnego uniportera wapniowego (MCU).
- Wykazaliśmy, że brak białkaStim2, sensora Ca2+, u danio pręgowanego prowadzi do fenotypu przypominającego jaskrę.
- Badania nad homeostazą jonów wapnia i żelaza mogą pomóc w identyfikacji mechanizmów odpowiedzialnych za patologię PD.
- Badania nad chorobą Parkinsona prowadzone w Laboratorium Neurodegeneracji otrzymały prywatną darowiznę w wysokości 1 mln PLN.
- Prof. Jacek Kuźnicki otrzymał Nagrodę Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego za całokształt osiągnięć.
Plany badawcze
- Chcemy zidentyfikować geny regulowane przez MCU i indukowane podczas ferroptozy.
- Analizujemy mechanizmy odpowiedzialne za utratę komórek zwojowych siatkówki w danio pręgowanym pozbawionym białka Stim2.
- Poszukujemy regionów regulatorowych ludzkiego genu SLC26A4, kodującego pendrynę, którego polimorfizm wiązano z CEVA (Caucasian Enlarged Vestibular Aqueduct), częstą nieprawidłowością ucha wewnętrznego prowadzącą do niedosłuchu czuciowo-nerwowego.
Komentarz
"W różnych modelach zwierzęcych choroby Parkinsona oraz w komórkach pacjentów z PD występują zaburzenia homeostazy wapnia i żelaza. Badanie tych procesów może pomóc wskazać mechanizmy odpowiedzialne za patologię PD. Wykorzystujemy neurony dopaminergiczne różnicowane z iPSC oraz danio pręgowane z mutacjami w Pink1 i Lrrk2." - Prof. Jacek Kuźnicki
Graficzne podsumowanie hipotezy badawczej przedstawia, w jaki sposób inaktywacja mitochondrialnego uniportera wapniowego (MCU) może chronić neurony dopaminergiczne. Ilustracja: prof. Jacek Kuźnicki.
Publikacje i preprinty tej grupy badawczej
Przeglądaj publikacje →
Kierownik Laboratorium
prof. dr hab. Jacek Kuźnicki
Starsi badacze
dr hab. Vladimir Korzh
Postdokowie
dr Weronika Skarżyńska
dr Narges Sotoudeh
dr Krystyna Żyżyńska-Galeńska
Doktoranci
mgr Sofiia Baranykova
Asystentka naukowa
mgr inż. 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 (część etatu)
Specjalista ds. Wsparcia Laboratorium
mgr Dominika Dubicka
 |
prof. dr hab. Jacek KuźnickiAdres do korespondencji: |
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 ORGANIZACJACH NAUKOWYCH
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.