Институты Гладстона - Gladstone Institutes
.JPG) | |
| Учредил | 1979 г. |
|---|---|
| Президент | Дипак Шривастава |
| Факультет | 30 |
| Сотрудники | 450 |
| Бюджет | 80 миллионов долларов |
| Место нахождения |
1650 Owens St., Сан-Франциско, Калифорния , , ,
|
| Координаты | 37 ° 46′03 ″ с.ш. 122 ° 23′39 ″ з.д. / 37,7676 ° с.ш.122,3941 ° з.д. Координаты: 37 ° 46′03 ″ с.ш. 122 ° 23′39 ″ з.д. / 37,7676 ° с.ш.122,3941 ° з.д. |
| Веб-сайт | gladstoneinstitutes.org |
Gladstone Institutes - это независимая некоммерческая биомедицинская исследовательская организация, деятельность которой направлена на лучшее понимание, профилактику, лечение и лечение сердечно-сосудистых, вирусных и неврологических состояний, таких как сердечная недостаточность , ВИЧ / СПИД и болезнь Альцгеймера . Его исследователи изучают эти заболевания, используя методы фундаментальной и переводческой науки . Еще одним направлением в Gladstone является разработка технологии индуцированных плюрипотентных стволовых клеток одним из исследователей, лауреатом Нобелевской премии 2012 года Шиней Яманака , для улучшения открытия лекарств, персонализированной медицины и регенерации тканей.
Основанная в 1979 году, Gladstone академически связана с Калифорнийским университетом в Сан-Франциско (UCSF) и расположена рядом с кампусом UCSF в Mission Bay. В состав организации входят пять основных институтов, а также несколько центров, специализирующихся на различных областях исследований.
Нынешний президент института - Дипак Шривастава.
История
Институты Гладстона были основаны в 1979 году как исследовательский и учебный центр при больнице общего профиля Сан-Франциско . При первоначальном президенте Роберте Мэли - исследователе сердечно-сосудистой системы, нанятом из Национальных институтов здравоохранения - институты были открыты с трастом в 8 миллионов долларов от покойного застройщика коммерческой недвижимости Дж. Дэвида Гладстона.
В 2004 году Институты Гладстона переехали в новое учреждение в заливе Мишн в Сан-Франциско, район Сан-Франциско .
Доктор Мэли ушел с поста президента в 2010 году, чтобы вернуться к активным исследованиям, и его заменил Р. Сандерс Уильямс (бывший декан медицинского факультета Университета Дьюка ). Дипак Шривастава стал третьим президентом института в январе 2018 года.
В 2011 году Фонд С.Д. Бектела-младшего помог открыть Центр комплексных исследований болезни Альцгеймера, а Фонд Родденберри помог открыть Центр стволовых клеток Родденберри для биологии и медицины. Также в 2011 году был создан независимый благотворительный фонд Gladstone Foundation с целью увеличения финансовых ресурсов институтов.
Исследовательские программы
Gladstone Institutes состоит из пяти институтов:
- Институт сердечно-сосудистых заболеваний
- Институт вирусологии
- Институт неврологических болезней
- Институт науки о данных и биотехнологии
- Институт геномной иммунологии
Ученые из Гладстона сосредотачиваются на трех основных областях заболеваний: сердечно-сосудистые заболевания, неврологические заболевания и вирусные / иммунологические заболевания. Ученые, работающие во всех трех областях заболеваний, используют технологии стволовых клеток для улучшения понимания, профилактики, лечения и лечения болезней.
Сердечно-сосудистые заболевания
Ученые из Гладстона, занимающиеся сердечно-сосудистыми заболеваниями, исследуют спектр сердечно-сосудистых заболеваний, используя методы биологии развития, химии и биологии стволовых клеток, а также методы геномики в различных исследовательских программах и институтах. Их исследования включали:
- Определение генетических факторов врожденных пороков развития на раннем этапе развития сердца
- Изучение различных методов восстановления поврежденного сердца, включая создание сердечных клеток из образцов кожи и преобразование рубцовой ткани в мышцы.
- Изучение эволюции и метаболизма человека для понимания генома человека и болезней на клеточном уровне.
- Изучение воздействия COVID-19 на сердце.
Вирусология и иммунология
В 1991 году Gladstone расширила свою деятельность, включив вирусологию и иммунологию , в ответ на кризис ВИЧ / СПИДа. С тех пор институт сосредоточился на многочисленных заболеваниях, включая гепатит С , вирус Зика и COVID-19 . В 2011 году Гладстон выступил с инициативой стоимостью 25 миллионов долларов по борьбе с ВИЧ и старением.
Их исследования включали:
- Возглавлял глобальное исследование iPrEx , которое привело к одобрению FDA препарата Truvada для профилактики ВИЧ в 2012 году.
- Участие в качестве члена коллаборации Мартина Делани по изучению латентного периода ВИЧ.
- Изучение эффектов «ускоренного старения», связанных с ВИЧ / СПИДом.
- Изучение того, как ВИЧ интегрируется и размножается в организме, и как он убивает лимфоидные Т-клетки CD4 , основную причину СПИДа.
В 2020 году были образованы два новых института; Институт вирусологии Гладстона и Институт геномной иммунологии Гладстона-UCSF, чтобы изучить, как вирусы взаимодействуют с клетками человека, вызывая болезнь.
Институт вирусологии участвует в исследованиях вируса COVID-19 , включая его долгосрочное воздействие на сердце, а также в изучении образцов разновидностей SARS-CoV-2, появляющихся в Калифорнии, и их устойчивости к вакцинам Moderna и Pfizer .
Неврологическое заболевание
Исследования в Гладстон фокусируется на основных неврологических заболеваний , в том числе: болезнь Альцгеймера , болезнь Паркинсона , лобно - височной деменции (УТД), болезнь Гентингтона , боковой амиотрофический склероз (БАС, или болезнь Лу Герига) и рассеянный склероз . Это исследование включает модели животных, электрофизиологию , поведенческое тестирование и автоматизированный высокопроизводительный анализ. Вдобавок исследователи из Гладстона стремятся ускорить переход фундаментальных научных открытий в клинические испытания, пытаясь преодолеть так называемую «Долину смерти». В исследовании делается акцент на общих чертах, связывающих различные заболевания и способы их лечения.
Текущие исследовательские программы включают:
- Болезнь Альцгеймера и нарушение работы сети . Изучение того, как повреждение нейронов влияет на их способность общаться с помощью химических и электрических сигналов, что проявляется в субклинических эпилептических припадках. Обнаружена связь между этим процессом и многими недостатками, связанными с болезнью Альцгеймера.
- Болезнь Альцгеймера и аполипопротеин Е (апоЕ) . Выявлены молекулярные пути, связывающие апоЕ и болезнь Альцгеймера, и определены новые лекарства, которые противодействуют пагубным эффектам апоЕ4 - наиболее важного генетического фактора риска болезни Альцгеймера.
- Болезнь Альцгеймера и тау . Понимание того, как снижение уровня белка тау в мозге улучшает память и другие когнитивные функции у мышей, генетически созданных для имитации болезни Альцгеймера.
- ТДП-43 . Изучение TDP-43, другого белка, который может способствовать развитию различных нейродегенеративных расстройств.
- Белковые агрегаты и их роль в нейродегенеративных заболеваниях . Помогая раскрыть тайну агрегации белков, наблюдаемую при болезни Хантингтона ( тельца включения ), болезни Паркинсона ( тельца Леви ) и болезни Альцгеймера (нейрофибриллярные клубки и бета-амилоидные бляшки), они раскрывают это, а не являются виновником гибели нейронов. агрегаты являются частью защитного механизма, который безопасно изолирует токсиновые белки в головном мозге.
- Изучение сети клеток мозга, контролирующих движение, и того, как ее дисфункция приводит к симптомам болезни Паркинсона.
- Митохондрии и синаптическая дисфункция . Изучение митохондрий, субъединиц клеток, производящих энергию, и их роли во многих нейродегенеративных состояниях, включая болезнь Альцгеймера, Паркинсона и БАС.
- исследование того, как аутофагия может помочь предотвратить разрушение клеток мозга и как рецептор нейротрофина p75 - белок, участвующий в развитии клеток мозга - играет неожиданную роль как при болезни Альцгеймера, так и при диабете 2 типа.
- Воспаление и нейродегенеративные заболевания . Изучение аномальных воспалительных реакций иммунных клеток в центральной нервной системе, которые могут способствовать прогрессированию рассеянного склероза, нейродегенеративных расстройств и многих других неврологических состояний.
- Лобно-височная деменция . Показано, что протеин под названием програнулин предотвращает «гиперактивность» одного типа клеток мозга. Если доступно недостаточно програнулина, гиперактивность может стать токсичной и привести к обширному воспалению, которое убивает клетки мозга и может привести к развитию ЛТД. Также было показано, что слишком много другого белка, называемого TDP-43, играет роль в прогрессировании болезни ЛТД. Важно отметить, что ученые из Гладстона определили средства для подавления токсических эффектов TDP-43 при ЛВД и другом нейродегенеративном заболевании: БАС .
Технология стволовых клеток
Еще одним направлением в Gladstone является разработка технологии индуцированных плюрипотентных стволовых клеток одним из ее старших исследователей, лауреатом Нобелевской премии 2012 года Шинья Яманака . В 2006 году Яманака открыл технологию, с помощью которой обычные дифференцированные взрослые клетки (например, фибробласты кожи) могут быть «перепрограммированы» в плюрипотентное состояние, то есть в состояние, подобное эмбриональным стволовым клеткам , которые способны развиваться практически в любую клетку. типа в человеческом теле. Его открытие индуцированных плюрипотентных стволовых клеток или iPS-клеток с тех пор произвело революцию в области биологии развития, исследований стволовых клеток, а также персонализированной и регенеративной медицины. В 2012 году Яманака был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине.
Текущие исследовательские программы включают:
- Перепрограммирование соединительной ткани сердца, расположенной в сердце, непосредственно в клетки сердечной мышцы.
- Открытие новых способов использования химических соединений для преобразования клеток из одного типа в другой.
- Прямое перепрограммирование клеток в нейроны и клетки-предшественники нейронов .
- Использование плюрипотентных клеток для создания человеческих моделей для исследования решений для болезни Хантингтона и болезни Альцгеймера .
- Изучение того, становятся ли ретротранспозоны (также известные как «прыгающие гены», потому что они перемещаются внутри хромосом одной клетки), находящиеся в нашей ДНК, более активными, когда клетка кожи перепрограммируется в iPS-клетку.
- Использование технологии iPS для создания новой модели тестирования вакцины от ВИЧ / СПИДа .
Трансляционные исследования
Центр трансляционного развития Гладстона был основан в 2017 году и специализируется на репозиционировании лекарств ; перепрофилирование уже одобренных лекарств для новых применений и клинических испытаний для ускорения (и снижения стоимости) разработки лекарств.
Исследователи
Среди исследователей института:
- Дипак Шривастава - регенерировал поврежденные сердца мышей путем преобразования клеток, которые обычно образуют рубцовую ткань после сердечного приступа, в бьющиеся клетки сердечной мышцы. Это открытие, в настоящее время продолжающееся доклиническими испытаниями, может однажды изменить подход врачей к лечению сердечных приступов.
- Шинья Яманака - награжден Нобелевской премией по физиологии и медицине 2012 года за открытие способа преобразования обычных клеток кожи взрослого человека в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS-клетки), которые, подобно эмбриональным стволовым клеткам, могут затем развиваться в другие типы клеток. С тех пор как он впервые объявил об этом исследовании в 2006 году (на мышах) и в 2007 году (на людях), этот прорыв произвел революцию в области клеточной биологии и исследований стволовых клеток, открыв многообещающие новые перспективы для будущего как персонализированной, так и регенеративной медицины.
- Катерина Акассоглу - показала, что белок крови, называемый фибриногеном, играет роль в заболеваниях центральной нервной системы. Ее исследования показывают, что молекулярные взаимодействия между кровью и мозгом могут быть целью терапевтического вмешательства при неврологических заболеваниях, таких как рассеянный склероз.
- Шэн Дин - Обнаружил множество «маленьких молекул» или химических соединений, которые можно использовать для генерации iPS-клеток вместо традиционных факторов перепрограммирования. Также был достигнут прогресс в области «частичного перепрограммирования», при котором клетки лишь частично преобразуются в плюрипотентное состояние, прежде чем им будет дана инструкция стать другим типом клеток - более быстрый процесс, который снижает риск образования опухолей этими клетками в результате перепрограммирования. процесс. Эти открытия являются значительным шагом на пути к созданию более эффективных и эффективных моделей тестирования и разработки наркотиков на людях.
- Стив Финкбайнер - разработал автоматизированную систему визуализации с высоким разрешением, называемую «роботизированный микроскоп», которая может отслеживать нейроны в течение длительных периодов времени. Это изобретение значительно улучшило наше понимание того, как нейродегенеративные состояния, такие как болезнь Хантингтона, разрушают нейроны.
- Уорнер С. Грин - предоставил представление о точных механизмах того, как ВИЧ атакует иммунную систему человека и как мелкие фибриллы, обнаруженные в сперме, повышают способность ВИЧ инфицировать клетки, что открыло путь к разработке новых способов предотвращения распространения вируса. вирус. Определение пироптоза как преобладающего механизма, вызывающего два характерных патогенных события при ВИЧ-инфекции - истощение Т-лимфоцитов CD4 и хроническое воспаление . Выявление пироптоза может предоставить новые терапевтические возможности, нацеленные на каспазу-1, которая контролирует путь пироптозной гибели клеток. В частности, эти открытия могут открыть дверь к совершенно новому классу "анти-СПИД" терапий, которые действуют, нацеливаясь на хозяина, а не на вирус. Недавно пироптоз и нисходящие пути были определены в качестве многообещающих целей для лечения тяжелых заболеваний, связанных с коронавирусом 2019 года.
- Ядун Хуанг - преобразованные клетки кожи в клетки, которые сами по себе развиваются во взаимосвязанную функциональную сеть клеток мозга. Такая трансформация клеток может привести к созданию более совершенных моделей для изучения механизмов заболевания и тестирования лекарств от разрушительных нейродегенеративных состояний, таких как болезнь Альцгеймера. В 2018 году в журнале Nature Medicine была опубликована статья об экспрессии гена аполипопротеина E (apoE) - культуры плюрипотентных стволовых клеток пациентов с болезнью Альцгеймера с полиморфизмом APOE-ε4 (связанным с болезнью Альцгеймера) лечились с помощью «корректора структуры», который заставлял белок экспрессироваться аналогичен аллелю APOE-ε3.
- Роберт «Боб» В. Мэли - Установил важность протеина апоЕ во время работы в Национальном институте здоровья (NIH), позже внося значительный вклад в понимание науки критической роли, которую апоЕ играет в сердечных заболеваниях и болезни Альцгеймера .
- Леннарт Макке - Обнаружил ключевые механизмы, лежащие в основе определенных дисфункций мозга пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера, и помог определить новые терапевтические стратегии для блокирования этих механизмов, вызывающих болезнь.
- Кэтрин Поллард
- Р. Сандерс Уильямс
- Дженнифер Дудна - пионер редактирования генов CRISPR , работающая над адаптацией технологии для приложений в биотехнологии и медицине, включая разработку экспресс-теста на COVID-19
- Мелани Отт
- Леор Вайнбергер