Projektová činnosť

Národné

Nano-Neuro-Plast - Aktivácia VGF/BDNF/TrkB dráhy syntetickou mRNA zapúzdrenou v polyplexových nanočasticiach: účinky na nervovú excitabilitu, neuroplasticitu a správanie zvierat
Activation of the VGF/BDNF/TrkB pathway by synthetic mRNA encapsulated in polyplex nanoparticles: effects on neural excitability, neuroplasticity and animal behavior
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: MMedSc Dremencov Eliyahu, DrSc
Anotácia: Neuroplasticita je schopnosť centrálneho nervového systému (CNS) sa meniť a prispôsobovať požiadavkám okolia za účelom vytvorenia vhodných adaptívnych odpovedí. Tento zložitý proces sa dosahuje reorganizáciou CNS na štruktúrnej a/alebo funkčnej úrovni. Neuroplasticita je nevyhnutná pre normálnu činnosť CNS. Pri viacerých porucházh CNS, napr. pri depresívnej poruche a pri schozofrénii, nastáva zníženie plasticity mozgu. Neurotrofické rastové faktory ako napr. mozgový neurotrofický rastový faktor (BDNF), VGF a fibroblastový rastový faktor 2 (FGF2) hrajú kľúčovú úlohu v neuroplasticite. Cieľom predloženého projektu je využitie originálneho prístupu, ktorý umožní skúmať účinky neinvazívneho doručenia exogénnej mediátorovej RNA (mRNA) kódujôcej tieto faktory do CNS na neuronálnu excitabilitu, plasticitu a správanie zvierat. Fluorescenčne značená mRNA bude zapúzdrená v polyplexových nanomicelách a aplikovaná intranazálne. Inkorporácia mRNA v štruktúrach CNS bude sledovaná STED mikroskopiou. Budeme skúmať účinky exogénnej mRNA kodujúcej rastové faktory na neuronálnu excitabilitu použitím in vitro a in vivo elektrofyziológie, na neurogenézu použitím použitím značkovačov bunkového delenia a imunohistochemického farbenia a dendrito- a synaptogenéza bude sledovaná elektrónovou mikroskopiou. Zmeny v množstve endogénnej mRNA a expresii proteínov sa preskúmajú použitím real-time PCR a Western blotovaním. Na monitorovanie zmien vo Ca2+ signalizácii sa použije metóda planárnych lipidových membrán. Zmeny v správaní zvierat (kognitívne schopnosti, sociálna interakcia, úzkostné správanie) budú posúdené použitím príslušných behaviorálnych testov. Očakávame, že polyplexné nanomicely, ktoré nadizajnujeme, dopravia zvolenú mRNA kodujúcu neurotrofické faktory do hlbokých mozgových štruktúr a následne vyvolajú pro-neuroplastické, pro-kognitívne a anxiolytické účinky. Tento neinvazívny spôsob doručenia terapeutickej mRNA do mozgu by mohol byť v budúcnosti využitý v moderných stratégiách.
Doba trvania: 1.7.2021 - 30.6.2025