Opći podaci o projektu
Naziv projekta: Razvoj personaliziranih testova za određivanje biološke dobi mozga i rano otkrivanje demencije (BrainClock)
Voditelj projekta: prof. dr. sc. Dinko Mitrečić
Ustrojbena jedinica: Katedra za histologiju i embriologiju, Sveučilište u Zagrebu Medicinski fakultet
Partneri na projektu: Tehnički fakultet Sveučilišta u Rijeci i GENOS d.o.o.
Trajanje projekta: od 2. siječnja 2024. do 30. lipnja 2026. (30 mjeseci)
Ukupni iznos sredstava projekta: 1.591.504,70 €
Poziv i kod projekta: Ciljana znanstvena istraživanja (CZI); NPOO.C3.2.R3-I1.04.0089
Službena stranica projekta: BrainClock
Sažetak projekta
Bolesti mozga se u većini slučajeva otkrivaju prekasno, pa se i nedostatno uspješno liječe. Cilj projekta je razvoj testova temeljenih na glikanskoj analizi stanica koji kvantificiraju biološku dob mozga te prepoznaju rane znakove patološkog starenja. U tu svrhu su okupljene tri grupe s jedinstvenim ekspertizama: u primjeni in vitro
modela bolesti mozga (MEF), u kvantificiranju biološke dobi (GENOS) te iz područja umjetne inteligencije (RITEH). Uspostava testa koji mjeri biološku dob živčanog tkiva i otkriće biomarkera demencije će značajno poboljšati dijagnostiku i liječenje bolesti mozga. Tako će se unaprijediti zdravlje preko 60% Europljana, a indirektno će se, smanjenjem troškova liječenja, ekonomski pozitivno djelovati na društvo.
Opis projekta
Europska populacija ubrzano stari, a budući da je starenje izravno povezano s rizikom obolijevanja od bolesti mozga, bolesti mozga, a posebno demencija, postale su golem europski problem. Uistinu je šokantna činjenica da su troškovi skrbi za oboljele od bolesti mozga u EU premašili 800 milijardi eura godišnje, što je oko dvostruko više od iznosa koji se troši na liječenje svih malignih bolesti (tumora) zajedno. Stoga su istraživanja o bolestima mozga povezanih sa starenjem jedan od glavnih prioriteta EU. Iako postepeno sve bolje razumijemo patološku pozadinu demencija ("amiloidna tauopatija"), još uvijek ne znamo zašto netko doživi visoku dob bez ikakvih znakova demencije, dok neki razviju demenciju već u svojim 30-im godinama života. Drugim riječima, iako znamo da postoji jaka veza između starenja i demencije, mehanizmi koji usmjeravaju starenje iz "zdravog" u "patološko" su nam i dalje uglavnom nepoznati. Jedan od važnih elemenata koji barem djelomično objašnjava individualne razlike u sklonosti razvoju bolesti je činjenica kako se "kronološka dob" osobe, određena datumom rođenja, razlikuje od stvarne "biološke dobi", koja se odnosi na to koliko brzo stanice nekog organa, neke konkretne osobe, stare. Biološka dob mnogo je tješnje povezana s rizikom od bolesti nego kronološka dob i na nju utječu mnogi čimbenici, kao što su čimbenici okoliša i izbor načina života. Također je bitno uočiti kako organi ne stare sinkrono pa stoga svaki organ osobe ima svoju biološku dob. Sukladno tome, različite osobe imaju različitu sklonost razvoju demencije. GENOS, jedan od partnera na ovom prijedlogu projekta, je temeljem najnovijih vlastitih istraživanja otkrio, patentirao i komercijalno koristi koncept u kojem se N-glikani koriste za mjerenje biološke starosti (test GlycanAge). Test mjeri omjer galaktoziliranih i agalaktoziliranih N-glikana na cirkulirajućim IgG, koji se mijenja s godinama. Specifični patentom zaštićeni algoritam se zatim primjenjuje kako bi se precizno izmjerila biološka dob osobe. Ovaj se test pokazao korisnim u mnogim medicinskim istraživanjima te se danas koristi u cijelom svijetu. Ipak, usprkos sve učestalijoj primjeni mjerenja biološke dobi, test koji specifično mjeri dob živčanog tkiva još uvijek ne postoji. Još jedna bitna činjenica koja naglašava važnost ovog projektnog prijedloga je da je nekoliko lijekova usmjerenih protiv demencije ušlo u posljednju fazu kliničkih ispitivanja, a prvi registrirani lijek, lekanemab, već pokazuje vrlo dobre rezultate. Međutim, uspješnost terapije značajno ovisi o trenutku djelovanja na patološki proces. Drugim riječima, mnogo bismo se učinkovitije borili protiv demencije kada bismo imali način dovoljno rano otkriti tko treba započeti s terapijom!
Ciljevi projekta
Glavni ciljevi projekta:
1. Prepoznati glikanski profil koji će nam dati alat za kvantifikaciju biološkog starenja ljudskog mozga (Razvoj testa biološke dobi mozga)
2. Otkriti glikanski biomarker demencije
Metodologija istraživanja
MEF je razvio jedinstven postupak transformacije somatskih stanica u matične stanice, te u organoide ljudskog mozga. Budući da takvi organoidi razvijaju sve znakove patološkog procesa tipičnog za demenciju, te se u nekim organoidima ti znakovi javljaju ranije, a u nekima kasnije, što odgovara stvarnoj situaciji kod ljudi, ovo je prepoznato kao vrhunski svjetski rezultat. U isto vrijeme, GENOS je razvio jedinstveni, široko priznat i međunarodno korišten test (GlycanAge) koji kvantificira trenutnu biološku dob osobe. Sada nam je cilj razviti protokol koji specifično kvantificira biološku starost ljudskog moždanog tkiva. Svako tkivo, a posebno živčano, pokazuje svoj karakterističan N-glikanski profil. U ovom projektu ćemo iskoristiti veliko iskustvo GENOS-a u analizi N-glikozilacije, kako bi pronašli novu kombinaciju uzoraka N-glikana i novi algoritam koji će biti specifični za starenje mozga.
Projektni tim
MEFZG: prof. dr. sc. Dinko Mitrečić, prof. dr. sc. Željka Krsnik, prof. dr. sc. Goran Šimić, akademkinja Vida Demarin, Sandra Grgić, dr. sc. Jure Krasić, dr. sc. Milorad Zjalić (poslijedoktorand), Anđelka Šepak, mag. biol. mol. (administrativna voditeljica projekta)
RITEH: prof. dr. sc. Zlatan Car, doc. dr. sc. Nikola Anđelić, Patricija Vukić (projektna administracija), Sandi Baressi Šegota, novozaposleni doktorand, Jelena Štifanić, Daniel Štifanić
GENOS d.o.o.: dr. sc. Thomas Klarić, Vesna Juras (projektna administracija), Ana Cindrić, mag. biol. mol., dr. sc. Anđelo Beletić, Nikol Mraz, dr. sc. Frano Vučković
Očekivani rezultati
Na temelju navedenog, očekivani rezultat projekta je da ćemo primjenom na šeg opsežnog iskustva s in vitro modelima ljudskog mozga, temeljem najnovijih vlastitih rezultata istraživanja (MEF) i temeljem našeg svjetski prepoznatog tehnološkog pristupa za procjenu biološke starosti (GENOS) i primjenom ekspertize u prepoznavanju obrazaca biomedicinskih signala temeljenih na umjetnoj inteligenciji (RITEH) razviti test "biološke dobi mozga". Očekivani rezultat je otkriće epigenetskog uzorka koji signalizira početak patološkog starenja, te koji bi mogao postati temelj vrlo značajnog biomarkera. zaključku, ovo istraživanje se temelji na našim vlastitim, svjetski prepoznatim uspjesima znanstvenih istraživanja i tehnološkog razvoja, te ima visoki potencijal za razvoj inovacija, komercijalnu primjenu, razvoj novih patenata, te osnivanje novih spin-off kompanija.