Gladstone Institutes - Gladstone Institutes

Gladstoneovy ústavy
Mise Bay UCSF (5815) .JPG
Založeno 1979
Prezident Deepak Srivastava
Fakulta 30
Personál 450
Rozpočet 80 milionů dolarů
Umístění
1650 Owens St., San Francisco, Kalifornie
, , ,
Souřadnice 37 ° 46'03 "N 122 ° 23'39" W / 37,7676 ° N 122,3941 ° W / 37,7676; -122,3941 Souřadnice: 37 ° 46'03 "N 122 ° 23'39" W / 37,7676 ° N 122,3941 ° W / 37,7676; -122,3941
webová stránka gladstoneinstitutes.org

Gladstone Institutes je nezávislá, nezisková biomedicínská výzkumná organizace, jejímž cílem je lépe porozumět, předcházet, léčit a léčit kardiovaskulární, virové a neurologické stavy, jako je srdeční selhání , HIV/AIDS a Alzheimerova choroba . Její vědci tyto choroby studují pomocí technik základní a translační vědy . Dalším cílem společnosti Gladstone je stavět na vývoji indukované technologie pluripotentních kmenových buněk jedním z jejích vyšetřovatelů, laureátem Nobelovy ceny za rok 2012 Shinya Yamanaka , s cílem zlepšit objevování léků, personalizovanou medicínu a regeneraci tkání.

Společnost Gladstone byla založena v roce 1979 a je akademicky spojena s Kalifornskou univerzitou v San Francisku (UCSF) a nachází se v sousedství kampusu UCSF v Mission Bay. Organizace se skládá z pěti hlavních institutů a několika center zaměřených na různé oblasti výzkumu.

Současným prezidentem ústavu je Deepak Srivastava.

Dějiny

Gladstone Institutes byl založen v roce 1979 jako výzkumné a školící zařízení umístěné ve Všeobecné nemocnici v San Francisku . Za inagurálního prezidenta Roberta Mahleyho - kardiovaskulárního vědce přijatého z National Institutes of Health - byly ústavy zahájeny s důvěrou 8 milionů dolarů od pozdního developera komerčních nemovitostí J. Davida Gladstone.

V roce 2004 se Gladstone Institutes přestěhoval do nového zařízení v San Francisco Mission Bay, San Francisco sousedství.

Dr. Mahley odstoupil z funkce prezidenta v roce 2010, aby se vrátil k aktivnímu výzkumu, a byl nahrazen R. Sandersem Williamsem (bývalý děkan Lékařské fakulty Duke University ). V lednu 2018 se Deepak Srivastava stal třetím prezidentem ústavu.

V roce 2011 nadace SD Bechtel, Jr. pomohla spustit Centrum pro komplexní výzkum Alzheimerovy choroby, zatímco Roddenberry Foundation pomohla spustit Centrum pro kmenové buňky Roddenberry pro biologii a medicínu. Také v roce 2011 vznikla nezávislá a filantropická nadace Gladstone s posláním rozšířit finanční zdroje pro ústavy.

Výzkumné programy

Gladstone Institutes se skládá z pěti ústavů:

  • Ústav kardiovaskulárních chorob
  • Virologický ústav
  • Ústav neurologické choroby
  • Ústav datové vědy a biotechnologie
  • Ústav genomové imunologie

Vědci z Gladstone se zaměřují na tři hlavní oblasti onemocnění: kardiovaskulární onemocnění, neurologické onemocnění a virové/imunologické onemocnění. Vědci pracující ve všech třech oblastech onemocnění používají technologii kmenových buněk k posílení porozumění, prevenci, léčbě a léčení nemocí.

Kardiovaskulární onemocnění

Gladstone kardiovaskulární vědci zkoumají spektrum kardiovaskulárních chorob s využitím vývojových, chemických a biologických přístupů kmenových buněk a genomických technik v celé řadě výzkumných programů a institutů. Jejich výzkum zahrnoval:

  • Stanovení genetických faktorů vrozených vrozených vad v raném vývoji srdce
  • Studium důmyslných metod opravy poškozených srdcí, včetně vytváření srdečních buněk ze vzorků kůže a přeměny tkáně jizvy na svaly.
  • Zkoumání evoluce a metabolismu člověka za účelem pochopení lidského genomu a nemocí na buněčné úrovni.
  • Studium účinků COVID-19 na srdce.

Virologie a imunologie

V roce 1991 rozšířil Gladstone své zaměření na virologii a imunologii v reakci na krizi HIV/AIDS. Institut se od té doby zaměřuje na řadu nemocí, včetně hepatitidy C , viru Zika a COVID-19 . V roce 2011 zahájil Gladstone iniciativu ve výši 25 milionů dolarů na téma HIV a stárnutí.

Jejich výzkum zahrnoval:

  • Vedení globální studie iPrEx , která vedla v roce 2012 ke schválení Truvady FDA pro prevenci HIV ze strany FDA.
  • Účast jako člen Martin Delaney Collaboratory ke studiu latence HIV.
  • Studium efektů „zrychleného stárnutí“ spojených s HIV/AIDS.
  • Studium toho, jak se HIV integruje a replikuje v těle, a jak zabíjí lymfoidní CD4 T-buňky , základní příčinu AIDS.

V roce 2020 byly vytvořeny dva nové instituty; virologický ústav Gladstone a ústav genomové imunologie Gladstone-UCSF, aby studovali, jak viry interagují s lidskými buňkami a způsobují onemocnění.

Virologický ústav se podílel na výzkumu viru COVID-19 , včetně jeho dlouhodobých účinků na srdce, a studoval vzorky variací SARS-CoV-2 objevujících se v Kalifornii a jejich odolnosti vůči vakcínám Moderna a Pfizer .

Neurologické onemocnění

Výzkum v Gladstone se zaměřuje na hlavní neurologická onemocnění včetně: Alzheimerovy choroby , Parkinsonovy choroby , frontotemporální demence (FTD), Huntingtonovy choroby , amyotrofické laterální sklerózy (ALS nebo Lou Gehrigova choroba) a roztroušené sklerózy . Tento výzkum zahrnuje zvířecí modely, elektrofyziologii , behaviorální testování a automatizované vysokovýkonné analýzy. Gladstoneští vyšetřovatelé se navíc snaží urychlit přesun objevů základních věd do klinických zkoušek se snahou překlenout takzvané „Údolí smrti“. Výzkum klade důraz na společná vlákna spojující různá onemocnění a způsoby léčby.

Aktuální výzkumné programy zahrnují:

  • Alzheimerova choroba a narušení sítě . Studium toho, jak poškození neuronů ovlivňuje jejich schopnost komunikovat prostřednictvím chemických a elektrických signálů, což se projevuje jako subklinické epileptické záchvaty. Objevil souvislost mezi tímto procesem a mnoha nedostatky spojenými s Alzheimerovou chorobou.
  • Alzheimerova choroba a apolipoprotein E (apoE) . Odhalení molekulárních drah, které spojují apoE a Alzheimerovu chorobu, a identifikaci nových léků, které působí proti škodlivým účinkům apoE4 - nejdůležitějšího genetického rizikového faktoru Alzheimerovy choroby.
  • Alzheimerova choroba a tau . Pochopení toho, jak snížení hladin bílkovin tau v mozku zlepšuje paměť a další kognitivní funkce u myší geneticky upravených tak, aby napodobovaly Alzheimerovu chorobu.
  • TDP-43 . Studium TDP-43, dalšího proteinu, který může přispívat k různým neurodegenerativním poruchám.
  • Proteinové agregáty a jejich role v neurodegenerativním onemocnění . Pomáhá odhalit tajemství agregací proteinů-pozorované u Huntingtonovy choroby ( inkluzní tělíska ), Parkinsonovy choroby ( Lewyho tělíska ) a Alzheimerovy choroby (neurofibrilární spleti a plaky amyloid-beta)-objevuje, že místo toho, aby byl viníkem neuronální smrti, tyto agregáty jsou součástí obranného mechanismu, který bezpečně sekvestruje toxinové proteiny v mozku.
  • Zkoumání sítě mozkových buněk, které řídí pohyb, a toho, jak její dysfunkce vede k symptomům Parkinsonovy choroby.
  • Mitochondrie a synaptická dysfunkce . Studium mitochondrií, podjednotek buněk produkujících energii a jejich role ve více neurodegenerativních stavech, včetně Alzheimerovy choroby, Parkinsonovy choroby a ALS.
  • zkoumání toho, jak může autofagie pomoci zabránit destrukci mozkových buněk a jak receptor neurotrofinu p75 - protein zapojený do vývoje mozkových buněk - hraje neočekávanou roli u diabetu Alzheimerovy choroby i diabetu 2. typu.
  • Zánět a neurodegenerativní onemocnění . Studium abnormálních zánětlivých reakcí imunitních buněk v centrálním nervovém systému - což může přispět k progresi roztroušené sklerózy, neurodegenerativních poruch a mnoha dalších neurologických stavů.
  • Frontotemporální demence . Ukázalo se, že protein zvaný progranulin brání tomu, aby se určitý typ mozkových buněk stal „hyperaktivním“. Pokud není k dispozici dostatek progranulinu, hyperaktivita se může stát toxickou a vést k rozsáhlému zánětu, který zabíjí mozkové buňky a může vést k rozvoji FTD. Ukázalo se také, že příliš mnoho jiného proteinu nazývaného TDP-43 hraje roli v progresi onemocnění FTD. Důležité je, že vědci z Gladstone identifikovali prostředky k potlačení toxických účinků TDP-43 na FTD a na další neurodegenerativní onemocnění: ALS .

Technologie kmenových buněk

Dalším cílem společnosti Gladstone je stavět na vývoji indukované technologie pluripotentních kmenových buněk jedním z jejích vedoucích vyšetřovatelů, laureátem Nobelovy ceny za rok 2012 Shinya Yamanaka . V roce 2006 Yamanaka objevila technologii, pomocí níž lze běžné diferencované dospělé buňky (například fibroblasty z kůže) „přeprogramovat“ do pluripotentního stavu - tj. Stavu podobného embryonálním kmenovým buňkám , které jsou schopné vyvinout se prakticky do jakékoli buňky typu v lidském těle. Jeho objev indukovaných pluripotentních kmenových buněk nebo buněk iPS od té doby přinesl revoluci v oblastech vývojové biologie, výzkumu kmenových buněk a personalizované i regenerativní medicíny. V roce 2012 byla Yamanaka oceněna Nobelovou cenou za fyziologii nebo medicínu.

Aktuální výzkumné programy zahrnují:

  • Přeprogramování srdeční pojivové tkáně umístěné v srdci přímo do tlukotu buněk srdečního svalu.
  • Objevování nových způsobů, jak pomocí chemických sloučenin převádět buňky z jednoho typu na jiný.
  • Přímé přeprogramování buněk na neurony a neurální prekurzorové buňky.
  • Použití buněk iPS k vytvoření lidských modelů pro výzkum řešení Huntingtonovy choroby a Alzheimerovy choroby .
  • Studium toho, zda retrotranspozony (známé také jako „skákající geny“, protože se pohybují v chromozomech jedné buňky), sídlící v naší DNA, se stanou aktivnějšími, když se kožní buňka přeprogramuje na buňku iPS.
  • Použití technologie iPS k vytvoření nového modelu pro testování vakcíny proti HIV/AIDS .

Translační výzkum

Gladstoneovo centrum pro translační pokrok vzniklo v roce 2017 a zaměřuje se na repozici drog ; opětovné využití již schválených léčiv pro nová použití a klinická hodnocení, aby se urychlil (a snížil náklady) vývoj léčiv.

Výzkumníci

Výzkumní pracovníci ústavu zahrnují:

  • Deepak Srivastava-Regenerovala poškozená srdce myší transformací buněk, které normálně tvoří jizevnatou tkáň po infarktu, na tlukot buněk srdečního svalu. Tento objev, který nyní pokračuje v předklinických studiích, by mohl jednoho dne změnit způsob, jakým lékaři léčí infarkt.
  • Shinya Yamanaka - držitel Nobelovy ceny za fyziologii nebo medicínu za rok 2012 za objev, jak přeměnit běžné dospělé kožní buňky na indukované pluripotentní kmenové buňky (iPS buňky), které se stejně jako embryonální kmenové buňky mohou vyvinout do jiných typů buněk. Od chvíle, kdy tento výzkum poprvé oznámil v roce 2006 (na myších) a v roce 2007 (na lidech), tento průlom od té doby přinesl revoluci v oblasti buněčné biologie a výzkumu kmenových buněk a otevřel slibné nové vyhlídky do budoucnosti personalizované i regenerativní medicíny.
  • Katerina Akassoglou - ukázala, že krevní protein zvaný fibrinogen hraje roli při onemocněních centrálního nervového systému. Její studie naznačují, že molekulární interakce mezi krví a mozkem mohou být cílem terapeutických intervencí u neurologických onemocnění, jako je roztroušená skleróza.
  • Sheng Ding - objeveno více „malých molekul“ nebo chemických sloučenin, které lze použít ke generování buněk iPS namísto tradičních faktorů přeprogramování. Rovněž bylo dosaženo pokroku v oblasti „částečného přeprogramování“, ve kterém jsou buňky převáděny pouze částečně do pluripotentního stavu, než jsou instruovány, aby se staly jiným typem buněk - rychlejší proces, který snižuje riziko, že tyto buňky vytvoří nádory v důsledku přeprogramování proces. Tyto objevy jsou významným krokem k lepším a efektivnějším lidským modelům pro testování a vývoj drog.
  • Steve Finkbeiner-vyvinul automatizovaný zobrazovací systém s vysokým rozlišením nazývaný „robotický mikroskop“, který dokáže sledovat neurony po dlouhou dobu. Tento vynález významně zlepšil naše chápání toho, jak neurodegenerativní podmínky, jako je Huntingtonovy ničení neuronů.
  • Warner C. Greene - Poskytuje pohled na přesné mechanismy toho, jak HIV útočí na imunitní systém člověka a jak malé fibrily nacházející se ve spermatu posilují schopnost HIV infikovat buňky - připravuje půdu pro vývoj nových způsobů, jak zabránit šíření virus. Identifikace pyroptózy jako převládajícího mechanismu, který způsobuje dvě charakteristické patogenní události při infekci HIV-vyčerpání CD4 T-buněk a chronický zánět . Identifikace pyroptózy může poskytnout nové terapeutické příležitosti zaměřené na kaspázu-1, která řídí dráhu smrti pyroptotických buněk. Konkrétně by tato zjištění mohla otevřít dveře zcela nové třídě terapií „proti AIDS“, které působí tak, že cílí spíše na hostitele než na virus. Nedávno byly pyroptóza a následné cesty identifikovány jako slibné cíle pro léčbu závažných onemocnění spojených s koronavirovou nemocí 2019.
  • Yadong Huang - Transformované kožní buňky na buňky, které se samy vyvinou do propojené funkční sítě mozkových buněk. Taková transformace buněk může vést k lepším modelům pro studium chorobných mechanismů a pro testování léků pro devastující neurodegenerativní stavy, jako je Alzheimerova choroba. V roce 2018 publikoval článek v Nature Medicine o expresi genu apolipoproteinu E (apoE)-kultury pluripotentních kmenových buněk od pacientů s Alzheimerovou chorobou s polymorfismem APOE-ε4 (spojeným s Alzheimerovou chorobou) byly ošetřeny „strukturním korektorem“, díky kterému byl protein exprimován podobné jako u alely APOE-ε3.
  • Robert „Bob“ W. Mahley - prokázal důležitost proteinu apoE při práci v National Institutes of Health (NIH), později významně přispěl k pochopení vědy o zásadní roli, kterou apoE hraje při srdečních chorobách a Alzheimerově chorobě .
  • Lennart Mucke-objevil klíčové mechanismy, které jsou základem specifických dysfunkcí v mozku pacientů trpících Alzheimerovou chorobou, a pomohl identifikovat nové terapeutické strategie k blokování těchto mechanismů způsobujících onemocnění.
  • Katherine Pollard
  • R. Sanders Williams
  • Jennifer Doudna - průkopnice úpravy genů CRISPR , pracující na přizpůsobení technologie aplikacím v biotechnologiích a medicíně, včetně vývoje rychlého diagnostického testu na COVID-19
  • Melanie Ott
  • Leor Weinberger

Reference

externí odkazy